JP6531052B2 - Method of manufacturing reverse mold, method of manufacturing functional sheet, and peeling apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、反転モールドの製造方法及び機能性シートの製造方法並びに剥離装置に係り、特に反転モールドを製造する際の樹脂膜と凸型原版との剥離技術に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a reverse mold, a method of manufacturing a functional sheet, and a peeling apparatus, and more particularly to a technology of peeling a resin film and a convex original plate when manufacturing a reverse mold.
近年、高アスペクト比構造の複数の微細な針状凸部(微小針又はマイクロニードルとも称する。)が表面にアレイ状に配置された機能性シートが注目されている。機能性シートとしは例えば、複数の微細な針状凸部に薬剤が含有されたシートを皮膚に押し付けて針状凸部を皮膚内に挿入することにより、針状凸部の薬剤を皮膚内に送達する経皮吸収シートがある。 In recent years, functional sheets in which a plurality of fine needle-like convex portions (also referred to as microneedles or microneedles) having a high aspect ratio structure are arranged in an array on the surface have attracted attention. The functional sheet is, for example, a sheet containing a drug in a plurality of fine needle-like convex portions pressed against the skin and inserting the needle-like convex portion into the skin, the drug of the needle-like convex portion into the skin There is a transdermal absorption sheet to deliver.
機能性シートを製造するには、微細な針状凸部の反転形状である微細な針状凹部がアレイ状に配置された反転モールドを用いて製造する。この反転モールドを製造するには、先ず針状凸部がアレイ状に配置された凸型原版を作製する。そして、作製した凸型原版にモールド用の樹脂を付与して固化させることによって針状凸部を転写し、転写した後の樹脂膜を凸型原版から剥離して微細な針状凹部を有する反転モールドを製造するのが一般的である。反転モールドを製造するための樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が使用され、特に剥離性に優れたシリコーン樹脂を使用することが多い。 In order to manufacture a functional sheet, it manufactures using the inversion mold in which the fine needle-like recessed part which is the reverse shape of a fine needle-like convex part is arrange | positioned at array shape. In order to manufacture this inversion mold, first, a convex original plate in which needle-like convex portions are arranged in an array is manufactured. Then, a resin for molding is added to the produced convex original plate and solidified to transfer the needle-like convex part, and the resin film after transfer is peeled off from the convex original plate to invert the fine needle-like concave part. It is common to manufacture molds. As a resin for producing a reverse mold, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin are used, and in particular, a silicone resin having excellent releasability is often used.
しかし、樹脂膜と凸型原版とを剥離する剥離工程において、樹脂膜が裂けたり、転写された針状凹部が破損したり、さらには凸型原版の針状凸部が破損したり等の剥離不良が発生し易い。 However, in the peeling step of peeling the resin film and the convex original plate, the resin film may be torn, the transferred needle-like concave portion may be broken, or the needle-like convex portion of the convex original plate may be broken. Defects are likely to occur.
また、樹脂製の反転モールドは機能性シートの繰り返し製造により破損するので、1つの凸型原版から複数個の反転モールドを製造する必要がある。しかし、剥離不良の発生を防止するには、樹脂膜を凸型原版から時間をかけてゆっくりと剥離しなくてはならず、複数個の反転モールドを製造する際の生産性が低下する。即ち、剥離工程での生産性低下が反転モールドの生産性向上のネックとなっている。 Moreover, since the resin inversion mold is damaged by repeated production of the functional sheet, it is necessary to manufacture a plurality of inversion molds from one convex original plate. However, in order to prevent the occurrence of peeling failure, the resin film has to be peeled slowly from the convex master plate over time, and the productivity at the time of manufacturing a plurality of reversal molds is lowered. That is, the reduction in productivity in the peeling step is the bottleneck in improving the productivity of the reverse mold.
剥離不良対策として、凸型原版に予め剥離剤をコーティングすることが行われている。また、型から樹脂膜を剥離する際の剥離方法を工夫することによって剥離不良を防止する対策としては、例えば特許文献1がある。 As a measure against peeling failure, a convex original plate is coated with a release agent in advance. Moreover, there exists patent document 1, for example as a countermeasure which prevents peeling defect by devising the peeling method at the time of peeling a resin film from a type | mold.
特許文献1は、樹脂膜を支持する基板を湾曲状に撓ますことにより剥離を開始する第1の剥離工程と、撓みを徐々に戻すことにより残りの剥離を行う第2の剥離工程を備えた剥離方法を提案している。 Patent Document 1 includes a first peeling step of starting peeling by bending a substrate supporting a resin film into a curved shape, and a second peeling step of peeling the remaining by gradually returning the bending. We have proposed a peeling method.
また、微細な針状凸部が転写した後の樹脂膜を凸型原版から剥離する方法ではないが、吸着パッドを利用して成型金型から燃料電池用のセパレータを剥離不良なく剥離する方法が特許文献2に提案されている。 Also, although there is no method of peeling the resin film from which the fine needle-like convex portions have been transferred from the convex original plate, there is a method of peeling the fuel cell separator from the molding die without peeling failure using the suction pad. Patent Document 2 proposes.
特許文献2では、吸着パッドを備えた自由長の短いパッド支持脚と、吸着パッドを備えた自由長の長いパッド支持脚とを上下動する移動枠に支持し、それぞれの吸着パッドでセパレータの幅方向一端部と他端部とを吸着する離型装置を用い、セパレータの一端部から他端部に向けて剥離を漸次進行させることが記載されている。即ち、剥離対象物の一端側から他端側に剥離を漸次進行させることにより、セパレータを破損することなく成型金型から剥離することができるとされている。 In Patent Document 2, a short free-length pad support leg provided with a suction pad and a long free-length pad support leg provided with a suction pad are supported by a moving frame that moves up and down, and the width of the separator is set by each suction pad. It is described that peeling is gradually advanced from one end to the other end of the separator using a mold release device that adsorbs one direction end and the other end. That is, it is supposed that by gradually advancing peeling from one end side to the other end side of the object to be peeled, it is possible to peel from the molding die without damaging the separator.
しかしながら、特許文献1及び特許文献2の何れの剥離方法でも、微細な針状凸部が転写された微細な針状凹部を有する樹脂膜を凸型原版から上記した剥離不良なく剥離することができない。また、特許文献1の場合には、基板を湾曲状に撓ますことにより、基板が破損してしまう懸念もある。 However, even with any of the peeling methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, it is impossible to peel the resin film having the fine needle-like concave portion to which the fine needle-like convex portion is transferred from the convex master without the above-mentioned peeling failure. . Further, in the case of Patent Document 1, there is a concern that the substrate may be broken by bending the substrate in a curved shape.
さらに、特許文献1及び2には、1つの金型原版から複数個の樹脂製の反転モールドを製造する際の生産性低下を防止するために剥離を如何に迅速化するかに関する対策については一切記載されていない。特許文献2のように、剥離対象物の一端側から他端側に剥離を漸次進行させることで剥離不良は防止できるかもしれないが、反転モールドを製造する際の生産性向上にはならない。 Furthermore, in Patent Documents 1 and 2, all measures are taken as to how to speed up peeling in order to prevent a decrease in productivity when manufacturing a plurality of resin inverted molds from one mold master plate. Not listed. As in Patent Document 2, although peeling defects may be prevented by gradually advancing peeling from one end side to the other end side of the object to be peeled, productivity improvement in manufacturing a reverse mold is not achieved.
即ち、複数の微細な針状凸部を有する凸型原版から転写によって微細な針状凹部を有する反転モールドを製造する方法は色々提案されているが、剥離不良なく精密に転写された高品質な反転モールドを生産性良く製造する方法については十分な検討がなされていないのが実情である。 That is, although various methods have been proposed for producing a reverse mold having fine needle-like concave portions by transfer from a convex original plate having a plurality of fine needle-like convex portions, high quality transferred accurately without peeling failure. The fact is that sufficient study has not been made on a method of manufacturing a reverse mold with high productivity.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、微細な針状凸部が転写された微細な針状凹部を有する樹脂膜を凸型原版から剥離不良なく且つ迅速に剥離できるので、高品質な反転モールドを生産性良く製造できる反転モールドの製造方法及び機能性シートの製造方法並びに剥離装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a resin film having fine needle-like concave portions to which fine needle-like convex portions are transferred can be peeled rapidly from the convex master without peeling defect, and therefore high. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a reverse mold capable of manufacturing a high quality reverse mold with high productivity, a method of manufacturing a functional sheet, and a peeling apparatus.
本発明の反転モールドの製造方法は目的を達成するために、複数の微細な針状凸部がアレイ状に配置された凸型原版を作製する工程と、凸型原版にモールド用の樹脂を付与して固化させて針状凸部を転写させた樹脂膜を形成する工程と、樹脂膜を凸型原版から剥離する工程と、により針状凸部が反転した針状凹部を有する反転モールドを製造する方法において、樹脂膜を凸型原版から剥離する剥離工程は、樹脂膜の凸型原版反対面に吸着板を設け、吸着板に樹脂膜の周縁部又は対向する両端部を吸着保持して樹脂膜を凸型原版から相対的に離間させる離間工程と、吸着板に対する樹脂膜の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げる吸着領域拡大工程と、を含む。 In order to achieve the object, the method of manufacturing a reverse mold of the present invention includes the steps of producing a convex master having a plurality of fine needle-like convex portions arranged in an array, and applying a resin for molding to the convex master. And solidifying to form a resin film on which needle-like convex portions are transferred, and peeling the resin film from the convex master plate, thereby producing a reverse mold having needle-like concave portions where needle-like convex portions are reversed. In the peeling method, the peeling step of peeling the resin film from the convex master plate is performed by providing an adsorption plate on the opposite surface of the resin mold on the convex master plate, and adsorbing and holding the peripheral portion or opposite end portions of the resin film A separation step of relatively separating the film from the convex original plate, and an absorption region expansion step of expanding the adsorption region of the resin film to the suction plate stepwise or continuously from the peripheral edge or opposite both ends to the central region. Including.
本発明の反転モールドの製造方法によれば、離間工程において、吸着板に樹脂膜の周縁部又は対向する両端部を吸着保持して樹脂膜を凸型原版から相対的に離間させる。これにより、樹脂膜の周縁部又は対向する両端部が先ず剥離する。 According to the method of manufacturing a reverse mold of the present invention, in the separating step, the resin film is separated relatively from the convex original plate by suction holding the peripheral portion or the opposite end portions of the resin film on the suction plate. As a result, the peripheral portion or the opposite end portions of the resin film are first peeled off.
そして、吸着領域拡大工程において、吸着板に対する樹脂膜の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げる。これにより、樹脂膜の周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に剥離されていき、樹脂膜全面が凸型原版から最終剥離される。 Then, in the adsorption area expansion step, the adsorption area of the resin film with respect to the adsorption plate is expanded stepwise or continuously from the peripheral portion or both opposing end portions to the central portion. As a result, the resin film is exfoliated stepwise or continuously from the peripheral edge portion or opposing both end portions to the central portion, and the entire surface of the resin film is finally exfoliated from the convex original plate.
このように、本発明では、吸着板に対する樹脂膜の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げて樹脂膜を凸型原版から剥離するようにした。 As described above, in the present invention, the resin film's adsorption region with respect to the suction plate is expanded stepwise or continuously from the peripheral portion or opposite end portions to the center portion to peel the resin film from the convex master.
これにより、吸着板と凸型原版との離間距離が短い状態で最終剥離まで実現できるので、微細な針状凸部が転写された微細な針状凹部を有する樹脂膜を凸型原版から剥離不良なく且つ迅速に剥離できる。また、剥離不良なく且つ迅速に反転モールドを製造できることにより、歩留まりと生産効率が向上するので、製造コストの削減にも寄与する。 Thus, the final peeling can be realized in a state where the separation distance between the suction plate and the convex original plate is short, so that the resin film having the fine needle-like concave portions to which the fine needle convex portions are transferred is peeled off from the convex original plate Can be peeled off quickly. In addition, since the reverse mold can be manufactured rapidly and without peeling defects, the yield and the production efficiency are improved, which also contributes to the reduction of the manufacturing cost.
本発明の態様として、離間工程により樹脂膜と凸型原版とを相対的に離間させた状態を一定に維持しながら吸着領域拡大工程を行う場合、離間工程と吸着領域拡大工程とを同時並行して行う場合、離間工程と吸着領域拡大工程とを複数回交互に行う場合の3つの方法の何れでもよい。 As an aspect of the present invention, in the case where the adsorption area expansion process is performed while maintaining the resin film and the convex master relatively separated in the separation process, the separation process and the adsorption area expansion process are performed in parallel. In the case where the separation step and the adsorption area enlargement step are alternately performed a plurality of times, any of the three methods may be used.
本発明の態様として、樹脂溶液を固化した後の樹脂膜が弾性を有することが好ましい。ここで、弾性を有するとはヤング率が小さいことを言う。 As an aspect of the present invention, it is preferable that the resin film after solidifying the resin solution has elasticity. Here, having elasticity means that Young's modulus is small.
吸着板に対する樹脂膜の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げていく過程において、弾性を有する樹脂膜は吸着板と凸型原版との間の空中部分の樹脂膜が伸びた状態になり、その伸びが縮もうとするときに凸型原版から剥離する。これにより、樹脂膜と凸型原版との剥離部分に無理な剥離力が加わらないので、剥離不良を一層防止できる。 In the process of expanding the adsorption region of the resin film to the adsorption plate stepwise or continuously from the peripheral edge or opposite both ends to the central portion, the resin film having elasticity is an air gap between the adsorption plate and the convex master. The resin film of a part will be in the extended state, and when the extension is going to shrink, it peels from the convex original plate. Thereby, since an excessive peeling force is not applied to the peeling portion between the resin film and the convex master, peeling failure can be further prevented.
弾性を有する樹脂膜としては、樹脂溶液を固化した後の樹脂膜が弾性を有し、しかも剥離性に優れたシリコーン樹脂などの熱硬化性エラストマー樹脂や熱可塑性エラストマー樹脂などを好適に使用することができる。 As the resin film having elasticity, it is preferable to use a thermosetting elastomer resin such as a silicone resin or the like, such as silicone resin, which has elasticity after the resin solution is solidified and which is excellent in releasability. Can.
本発明の態様として、樹脂膜の周縁部又は対向する両端部には非転写領域を有することが好ましい。これにより、剥離開始付近での剥離不良を確実に防止できる。 As an aspect of the present invention, it is preferable to have a non-transfer region at the peripheral portion or opposite end portions of the resin film. Thereby, the peeling defect in the vicinity of the peeling start can be prevented reliably.
本発明の機能性シートの製造方法は目的を達成するために、上記した何れかの製造方法で製造された反転モールドに機能性シート用のポリマー溶液を付与するポリマー溶液付与工程と、ポリマー溶液付与工程で付与されたポリマー溶液を固化してポリマー膜を形成するポリマー溶液固化工程と、ポリマー溶液固化工程で固化されたポリマー膜を剥離する剥離工程と、含む。 In order to achieve the object of the method of producing a functional sheet of the present invention, a polymer solution applying step of applying a polymer solution for functional sheet to the inverted mold produced by any of the above-mentioned production methods, and polymer solution applying The method includes a polymer solution solidifying step of solidifying the polymer solution applied in the step to form a polymer film, and a peeling step of peeling the polymer film solidified in the polymer solution solidifying step.
本発明の機能性シートの製造方法によれば、本発明で製造した低コストで高品質な反転モールドを用いるので、低コストで高品質な機能性シートを製造できる。 According to the method of producing a functional sheet of the present invention, since the low-cost and high-quality inversion mold produced by the present invention is used, a high-quality functional sheet can be produced at low cost.
本発明の剥離装置は目的を達成するために、複数の微細な針状凸部がアレイ状に配置された凸型原版と、凸型原版にモールド用の樹脂を付与して固化させて針状凸部を転写させた樹脂膜と、を剥離する剥離装置において、樹脂膜の凸型原版反対面に設けられ、吸着面の吸着力が樹脂膜の周縁部又は対向する両端部から中央部に拡大可能に複数の吸着領域に分割された吸着板と、吸着板と凸型原版とを相対的に離間させる離間手段と、吸着板及び離間手段を制御する制御手段と、を含む。 In order to achieve the object of the peeling apparatus of the present invention, a convex original plate in which a plurality of fine needle-like convex portions are arranged in an array, and a resin for molding is applied to the convex original plate to solidify it. In a peeling device for peeling the resin film to which the convex portion is transferred, the resin film is provided on the opposite surface of the convex original plate, and the adsorption force of the suction surface is expanded from the peripheral portion of the resin film or both ends to the central portion It includes a suction plate divided as possible into a plurality of suction areas, a separation means for relatively separating the suction plate and the convex original plate, and a control means for controlling the suction plate and the separation means.
本発明の剥離装置は目的を達成するために、複数の微細な針状凸部がアレイ状に配置された凸型原版と、凸型原版にモールド用の樹脂を付与して固化させて針状凸部を転写させた樹脂膜と、を剥離する剥離装置において、樹脂膜の凸型原版反対面に吸着面を有する吸着板と、吸着面に面接して吸着面の対向する両端部を残して吸着面を塞ぎ、吸着面に面接させたまま摺動させて吸着面の塞がれた部分を小さくしていくことによって吸着面の吸着領域が中央部に連続的に拡大するように構成した薄板と、吸着板と凸型原版とを相対的に離間させる離間手段と、吸着板、薄板及び離間手段を制御する制御手段と、を含む。 In order to achieve the object of the peeling apparatus of the present invention, a convex original plate in which a plurality of fine needle-like convex portions are arranged in an array, and a resin for molding is applied to the convex original plate to solidify it. In a peeling apparatus for peeling a resin film to which a convex portion is transferred, a suction plate having a suction surface on the reverse side of a convex original plate of a resin film, and a suction surface to contact the suction surface, leaving both opposing ends of the suction surface A thin plate configured such that the suction area of the suction surface is continuously expanded in the central portion by closing the suction surface and sliding the contact surface while keeping the suction surface in contact to reduce the blocked portion of the suction surface. And a separation means for relatively separating the suction plate and the convex original plate, and a control means for controlling the suction plate, the thin plate and the separation means.
本発明の剥離装置は、微細な針状凸部が転写された微細な針状凹部を有する樹脂膜を凸型原版から剥離不良なく且つ迅速に剥離できる。 The peeling apparatus of the present invention can rapidly peel the resin film having the fine needle-like concave part to which the fine needle-like convex part is transferred from the convex master without peeling defect.
本発明の反転モールドの製造方法によれば、微細な針状凸部が転写された微細な針状凹部を有する樹脂膜を凸型原版から剥離不良なく迅速に剥離できるので、高品質な反転モールドを生産性良く低価格で製造できる。また、本発明の反転モールドの製造方法によって製造された反転モールドを使用して機能性シートを製造することにより、低コストで高品質な機能性シートを製造できる。 According to the method of manufacturing a reverse mold of the present invention, a resin film having fine needle-like concave portions to which fine needle-like convex portions are transferred can be rapidly peeled from a convex master without peeling defects, so high quality reverse mold It can be manufactured at low cost with good productivity. In addition, by producing a functional sheet using the reverse mold produced by the method of producing a reverse mold of the present invention, a high-quality functional sheet can be produced at low cost.
また、本発明の剥離装置は、微細な針状凸部が転写された微細な針状凹部を有する樹脂膜を凸型原版から剥離不良なく且つ迅速に剥離できる。したがって、反転モールドの製造方法における剥離工程の剥離装置として好適である。 Moreover, the peeling apparatus of this invention can peel the resin film which has the fine needle-like recessed part to which the fine needle-like convex part was transferred from a convex original plate rapidly and without peeling defect. Therefore, it is suitable as a peeling apparatus of the peeling process in the manufacturing method of a reversal mold.
以下、添付図面にしたがって本発明の反転モールドの製造方法及び機能性シートの製造方法及び剥離装置の好ましい実施の形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the method for producing a reverse mold, the method for producing a functional sheet, and the peeling apparatus according to the present invention will be described below with reference to the attached drawings.
本発明は以下の好ましい実施の形態により説明される。本発明の範囲を逸脱することなく、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。 The invention is illustrated by the following preferred embodiments. Changes can be made in a number of ways without departing from the scope of the present invention, and other embodiments than the present embodiment can be used. Therefore, all the modifications within the scope of the present invention are included in the claims.
ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を“ 〜 ”を用いて表す場合は、“ 〜 ”で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。 Here, in the drawings, portions indicated by the same symbols are similar elements having similar functions. Further, in the present specification, when a numerical range is expressed using “to”, numerical values of upper limit and lower limit indicated by “to” are also included in the numerical range.
[機能性シートの製造方法]
図1〜図7は、本発明の一実施形態に係る機能性シートの製造方法の工程を説明する図であり、図1〜図4は反転モールドの製造工程、図5〜図7は機能性シート(例えば経皮吸収シートの製造工程である。
[Method of producing functional sheet]
1 to 7 are views for explaining the steps of the method for producing a functional sheet according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 1 to 4 are steps for producing a reverse mold, and FIGS. It is a manufacturing process of a sheet (for example, a percutaneous absorption sheet).
図1に示すように、最初に機能性シートを製造するための反転モールド20(図4参照)を作製するための凸型原版10を作製する(凸型原版の作製工程)。
As shown in FIG. 1, the convex
この凸型原版10を作製する手段としては、主にエッチング法を用いた凸型原版作成手段と、切削加工法を用いた凸型原版作成手段との2種類ある。1番目のエッチング法は、Si基板上にフォトレジストを塗布手段で塗布した後、露光手段で露光し、現像手段で現像を行う。そして、エッチング手段によりRIE(リアクティブイオンエッチング:Reactive Ion Etching)等のエッチングを行うことにより、凸型原版10の表面に、機能性シート30(図7参照)のマイクロニードル32(針)と同形状である複数の微細な針状凸部12をアレイ状に作製する。なお、凸型原版10の表面に針状凸部12を形成するためにRIE等のエッチングを行う際には、Si基板を回転させながら斜め方向からのエッチングを行うことにより、針状凸部12を形成することが可能である。
As means for producing the convex
2番目の切削加工法は、ステンレス、アルミニウム合金、Ni等の金属基板に、ダイヤモンドバイト等の切削手段を用いた加工により、凸型原版10の表面に複数の微細な針状凸部12をアレイ状に作製する方法である。
The second cutting method is an array of a plurality of fine needle-like
凸型原版10に形成する微細な針状凸部12の横断面形状は特に限定されないが、例えば、円、楕円、及び三角形、四角形、五角形などに代表される多角形などの形状を有する針を使用することができる。
The cross-sectional shape of the fine needle-like
また、微細な針状凸部12のサイズとしては、例えば直径(針の太さ)が50μm〜300μm程度、高さが300〜2000μm程度のものが好ましい。
Moreover, as a size of the fine needle-like
次に、図2に示すように、製作された凸型原版10の周囲にスペーサ14を設けて、スペーサ14内に反転モールドを製造するためのモールド用の樹脂16(固化や硬化の前の樹脂)を付与し、凸型原版10の針状凸部12を浸漬させる(モールド用樹脂溶液の付与工程)。
Next, as shown in FIG. 2, a
モールド用の樹脂16に使用する樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等を使用できるが、離型性に優れた樹脂を含む溶液を使用することが好ましい。例えば、シリコーン樹脂である、PDMS(ポリジメチルシロキサン:東レ・ダウコーニング株式会社製 SYLGARD184など)に硬化剤を添加したシリコーン樹脂を好適に使用することができる。
As resin used for
モールド用の樹脂16を付与する手段としては、スペーサ14内にモールド用の樹脂16を薄膜状に流し込むことのできる装置であればよく、例えばスリット状の吐出口を有するスロットダイ(図示せず)を好適に使用できる。
As a means for applying the
次に、図3に示すように、モールド用の樹脂16を固化(硬化)して樹脂膜18を形成する(モールド用樹脂溶液の固化工程)。
Next, as shown in FIG. 3, the
モールド用の樹脂16を固化(硬化)する手段として、樹脂16が熱硬化性樹脂の場合には加熱装置(図示せず)による加熱により、また光硬化性樹脂の場合には光照射(紫外線等)装置(図示せず)による光照射により固化(硬化)することができる。さらに、樹脂16が熱可塑性樹脂の場合には、冷却したり、溶媒を蒸発させたりすることで固化することができる。
As a means for solidifying (curing) the
次に、図3における樹脂膜18(樹脂16を固化又は硬化した後の樹脂膜)を凸型原版10から剥離する(剥離工程)ことで、図4に示すように凸型原版10の微細な針状凸部12が反転した微細な複数の針状凹部22を有する反転モールド20を製造する。なお、樹脂膜18と反転モールド20とは実質的に同じものであるが、凸型原版10から剥離される前を樹脂膜18と称し、剥離された後を反転モールド20と称することにする。
Next, the resin film 18 (the resin film after solidifying or curing the resin 16) in FIG. 3 is peeled off from the convex original plate 10 (peeling step), as shown in FIG. A
製造される反転モールド20の針状凹部22の深さは、モールド用の樹脂16の固化工程において凸型原版10の針状凸部12を樹脂16に浸漬させる浸漬深さを変えることにより調節可能である。反転モールド20の針状凹部22の深さ(機能性シート30のマイクロニードル32の高さに相当)は、機能性シート30を製造したときのマイクロニードル32を十分に長くして、薬剤等の機能成分を効率的に投与する観点から、300μm以上であることが好ましい。一方で、針状凹部22の深さは、マイクロニードル32の強度を十分に確保する観点から2000μm以下であることが好ましい。
The depth of the needle-
したがって、凸型原版10の針状凸部12の高さが反転モールド20の針状凹部22の深さに一致する場合には、凸型原版10の全体をモールド用の樹脂16に浸漬するようにスペーサ14を設けてもよい。
Therefore, when the height of the needle-like
そして、上記した剥離工程において、剥離中に樹脂膜18が裂けたり、樹脂膜18に転写された針状凹部22が破損したり、さらには凸型原版10の針状凸部12が破損したり等の剥離不良が発生し易い。また、剥離不良を防止するために、樹脂膜18を凸型原版10から時間をかけてゆっくりと剥離すると複数の反転モールド20を製造するための生産性が低下するという問題がある。
Then, in the peeling step described above, the
これらの問題解決については、後記する本発明の一実施の形態の剥離装置及び反転モールドの製造方法において詳しく説明する。 The solution to these problems will be described in detail in the peeling apparatus and the method of manufacturing an inversion mold according to an embodiment of the present invention described later.
次に、上記した反転モールドの製造工程で製造された反転モールドを使用して機能性フィルムの製造工程を以下のように行う。 Next, the functional film production process is performed as follows using the reverse mold produced in the above-described reverse mold production process.
即ち、図5に示すように、剥離工程で得られた反転モールド20を針状凹部22が上向きになるように配置し、反転モールド20の周囲にスペーサ26を設けてスペーサ26内に機能性シート用のポリマー溶液24を付与する(機能性シート用のポリマー溶液の付与工程)。
That is, as shown in FIG. 5, the
機能性シート用のポリマー溶液24としては、ゼラチン、アガロース、ペクチン、ジュランガム、カラギナン、キサンタンガム、アルギン酸、でんぷん等の生体安全性の高い粉体ポリマーを、温水などの溶媒に溶解して得られるポリマー溶液を用いることができる。粉体ポリマーは、材料によっても異なるが、10〜20質量%の濃度で調製することが好ましい。なお溶媒として、揮発性を有する様々な液体を使用することができ、温水以外にも、アルコール等を用いてもよい。なお、機能性シート用のポリマー溶液24には、薬剤等の機能成分を適量添加する。
A polymer solution obtained by dissolving a high biosafety powder polymer such as gelatin, agarose, pectin, duran gum, carrageenan, xanthan gum, alginic acid and starch as a
機能性シート用のポリマー溶液24を反転モールド20に付与する方法として、スピンコーターを用いた塗布や、ディスペンサーを用いた滴下などの方法が挙げられる。
As a method of applying the
次に、図6に示すように、機能性シート用のポリマー溶液24を固化(硬化)してポリマー膜28にする(機能性シート用のポリマー溶液の固化工程)。機能性シート用のポリマー溶液24を固化する方法として、温風を吹き付けることでポリマー溶液24を乾燥固化する方法や、低湿度の冷風を吹き付けてポリマー溶液24をゲル化させる方法が挙げられる。
Next, as shown in FIG. 6, the
最後に、図7において、ポリマー膜28を反転モールド20から剥離(樹脂シートの剥離工程)し、図7に示すように複数のマイクロニードル32を有する機能性シート30を得る。
Finally, in FIG. 7, the
以上説明した図1〜図7に示す工程により、高アスペクト比構造のマイクロニードル32(針32)を有する機能性シート30を製造することができる。
By the steps shown in FIGS. 1 to 7 described above, the
次に、反転モールドの製造方法における剥離工程の剥離装置として好適な本発明の剥離装置50について説明する。
Next, the peeling
[剥離装置]
図8は、剥離装置50の全体構成を説明する部分断面図である。
[Peeling device]
FIG. 8 is a partial cross-sectional view for explaining the entire configuration of the
図8に示すように、剥離装置50は、主として、凸型原版10の針状凸部12が転写された樹脂膜18の凸型原版10の反対面に設けられた吸着板34と、吸着板34と凸型原版10とを相対的に離間させる離間手段36と、制御手段35と、凸型原版10を固定する固定盤39と、で構成される。
As shown in FIG. 8, the peeling
吸着板34は、樹脂膜18を吸着保持する吸着面38の吸着力が樹脂膜18の周縁部又は対向する両端部から中央部に拡大可能に複数の吸着領域に分割されている。吸着領域の分割数としては多い方が、吸着力の拡大を階段的な拡大から連続的な拡大に近づけることができるので好ましい。したがって、吸着板34の製作上の問題を考慮して、吸着領域の分割数は3〜10の範囲が好ましい。
The suction force of the
図9は3つの吸着領域に分割された吸着板34の一態様であり、樹脂膜18を吸着保持する吸着面38の吸着力が樹脂膜18の周縁部から中央部に拡大可能に複数の吸着領域に分割されている場合である。また、図10は図9の吸着板34を横方向に切断した横断面図である。
FIG. 9 shows one mode of the
図9及び図10に示すように、吸着板34は中空な直方体形状に形成され、吸着板34の下面に多孔質板で形成された吸着面38が形成され、上面44に真空装置(図示せず)に連結する連結管40が接続される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
多孔質板としては、吸引によって吸着面38に樹脂膜18を吸着できればよく、例えば微細な貫通孔を多数形成した板、焼結金属製の板等を用いることができる。吸着面38の大きさは樹脂膜18の大きさと同等に形成される。
As the porous plate, it is sufficient that the
なお、本実施の形態では、樹脂膜18の形状を四角板形状の場合で説明するため、吸着板34の吸着面38が四角形状となるが、樹脂膜18の形状が円板形状の場合には円板形状であることが好ましい。
In the present embodiment, the shape of the
吸着板34の内部には、大きさの異なる2つの四角筒形状な隔壁板42,42が吸着面38と上面44との間に環状に配置され、吸着板34の中空な内部が3つの環状空間43A、43B,43C(図10参照)に分割されている。
Inside the
そして、吸着板34の上面44には、3つの環状空間43A、43B,43Cに対応してそれぞれ連結管40A,40B,40Cが設けられ、それぞれの連結管40A,40B,40Cに真空装置に至る耐圧ホース46(46A,46B,46C)が連結される。また、それぞれの連結管40にはそれぞれ開閉バルブ48(48A,48B,48C)が設けられ、それぞれの開閉バルブ48は信号ケーブル又は無線によって制御手段35(図8参照)に接続される。
And, on the
なお、耐圧ホース46は吸着板34の離間移動を阻害しないようにフレキシブルな素材で形成される。
The
これにより、樹脂膜18を吸着保持する吸着面38の吸着力が樹脂膜18の周縁部から中央部に拡大可能に3つの環状な吸着領域に分割された吸着板34が構成される。ここで、吸着板34の吸着面38に形成される3つの環状な吸着領域のうち、最も外側の吸着領域を周縁吸着領域38A、2番目の吸着領域を中間吸着領域38B、中央の吸着領域を中央吸着領域38Cと称することにする(図8、図9参照)。
As a result, an
図11は3つの吸着領域に分割された吸着板34の別態様であり、樹脂膜18を吸着保持する吸着面38の吸着力が樹脂膜18の対向する両端部から中央部に拡大可能に複数の吸着領域に分割されている場合である。また、図12は図11の吸着板34を横方向に切断した横断面図である。
FIG. 11 shows another mode of the
図11及び図12に示すように、吸着板34は上記した図9及び図10と同様に、中空な直方体形状に形成され、吸着板34の下面に多孔質板で形成された吸着面38が形成され、上面44に真空装置(図示せず)に連結する連結管40が設けられる。多孔質板の具体例及び吸着面の大きさ及び形状も、図9及び図10で説明したと同様である。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
吸着板34の内部は、四角板形状の4枚の隔壁板52が吸着面38と上面44との間に平行に配置され、吸着板34の中空な内部が5つの並列空間53A〜53E(図12参照)に分割されている。そして、吸着板34の上面44には、5つの並列空間53A〜53E(図12参照)に対して3つの連結管40(40A,40B,40C)が設けられる。即ち、5つの並列空間53A〜53Eのうちの両端空間53A,53Eを連通状態で連結する1つの連結管40Aが設けられ、両端から2番目の空間53B,53Dを連通状態で連結する1つの連結管40Bが設けられ、真ん中の空間53Cに1つの連結管40Cが設けられる。そして、それぞれの連結管40に真空装置に至るフレキシブルな耐圧ホース46(46A,46B,46C)が連結される。また、それぞれの連結管40には、開閉バルブ48(48A,48B,48C)が設けられ、開閉バルブ48は信号ケーブル又は無線により制御手段35に接続される。
Inside the
これにより、樹脂膜18を吸着保持する吸着面38が樹脂膜18の対向する両端部から中央部に拡大可能に3つの吸着領域に分割された吸着板34が構成される。
As a result, a
図8に戻って、離間手段36は、吸着板34の両端部側方に立設された一対の支柱54,54及び一対の支柱54に架設された梁56とでなる門型フレーム58と、吸着板34の両端部から横方向に突起された一対のナット部材60,60と、一対のナット部材60,60をそれぞれ保持して一対の支柱54,54にそれぞれスライド自在に支持される一対のリニアベアリング62,62と、門型フレーム58の梁56に搭載された一対のサーボモータ64,64と、ナット部材60に螺合するとともにサーボモータ64によって回転駆動する一対のボールネジ66,66とで構成される。一対のサーボモータ64は信号ケーブル又は無線によって制御手段35に接続される。
Referring back to FIG. 8, the separating means 36 is a
制御手段35は、門型フレーム58の梁56に搭載され、吸着板34の連結管40に設けられた3つの開閉バルブ48の開閉制御、及び離間手段36に設けられた一対のサーボモータ64のON−OFF制御並びに回転速度等の制御を行う。
The control means 35 is mounted on the
そして、制御手段35は、吸着板34の3つの開閉バルブ48の開閉制御及び離間手段36のサーボモータ64のON−OFF制御によって、以下の(a),(b),(c)の3つの剥離制御方法の何れかを行う。
The control means 35 controls the opening and closing control of the three on-off
(a)離間工程により樹脂膜18と凸型原版10とを相対的に離間させた状態を一定に維持しながら吸着領域拡大工程を行う剥離制御方法。
(A) A peeling control method of performing an adsorption area expansion step while maintaining a constant state in which the
(b)離間工程と吸着領域拡大工程とを同時並行して行う剥離制御方法。 (B) A separation control method in which the separation step and the adsorption area enlargement step are performed simultaneously and in parallel.
(c)離間工程と吸着領域拡大工程とを複数回交互に行う剥離制御方法。 (C) A separation control method in which the separation step and the adsorption area enlargement step are alternately performed a plurality of times.
上記(a),(b),(c)の3つの剥離制御方法に基づくプログラムを予め制御手段35に格納しておくとよい。 Programs based on the above three peeling control methods (a), (b) and (c) may be stored in the control means 35 in advance.
固定盤39は、凸型原版10の下面を吸着保持して、剥離の際に凸型原版10が動かないように固定するものである。固定盤39の上面から内部に多数の吸引孔39Aが穿設されるとともに、多数の吸引孔39Aは連通路39B及び耐圧ホース39Cを介して真空装置(図示せず)に接続される。
The fixing
なお、離間手段36はボールネジ機構の上記構成に限定されず、吸着板34を短い離間距離(原版10の寸法にもよるが、20〜100mm程度)で精密に凸型原版10から離間できれば、どのような手段でもよい。また、吸着板34を固定して凸型原版10を離間移動させるようにしてもよい。また、凸型原版10を固定する固定盤39は吸着固定に限定されず、多孔質材料を通して吸引したり、クランプ等により固定したりするものでもよい。
The separating means 36 is not limited to the above configuration of the ball screw mechanism, and it is possible to precisely separate the
[反転モールドの製造方法]
次に、反転モールド20を製造する方法を説明する。なお、反転モールドの製造方法を構成する各工程のうち、凸型原版作製工程、モールド用樹脂溶液の付与工程、及び樹脂膜の固化工程については上記の機能性シートの製造方法の中で説明したので省略し、ここでは上記の剥離装置50を用いた剥離工程について説明する。
[Method of manufacturing inverted mold]
Next, a method of manufacturing the
図13は、大面積な樹脂膜18の一例であり、凸型原版10から樹脂膜18に転写される針状凹部22の配列の一例である。樹脂膜面には、4×4で2次元配列された針状凹部22の単位グループが縦4列×横4列の格子状に形成される。単位グループの針状凹部22の数及格子状の数が多くなればなるほど樹脂膜18の面積が大きくなる。この場合、樹脂膜18の周縁部には、針状凹部22を有しない非転写領域を有することが好ましい。
FIG. 13 is an example of the large-
<剥離工程>
図14〜図19は、剥離工程のステップ図であり、剥離装置50による上記した3つの剥離制御方法のうち、上記(a)の方法について説明する。また、吸着板34は、図9及び図10で示した樹脂膜18を吸着保持する吸着面38が樹脂膜18の周縁部から中央部に拡大可能に3つの吸着領域38A,38B,38Cに分割された吸着板34の場合で説明する。なお、図14〜図19の吸着板34に記載される矢印は、吸着面38を3分割した吸着領域38A,38B,38Cのうち吸着力が発生している吸着領域を意味する。
<Peeling process>
14 to 19 are step diagrams of the peeling process, and among the above-described three peeling control methods by the peeling
また、樹脂膜18の素材として、固化した後の樹脂膜18が弾性を有するシリコーン樹脂の例で説明する。樹脂膜18の弾性をヤング率でみた場合、300MPa以下であることが好ましく、より好ましくは100MPa以下である。
Further, as a material of the
図14に示すように、制御手段35は開閉バルブ48Aを開いて、吸着板34における吸着面38の3つの環状な吸着領域のうち周縁吸着領域38Aに吸着力を付与し、樹脂膜18の周縁部18Aを吸着保持する。
As shown in FIG. 14, the control means 35 opens the on-off
そして、制御手段35は、吸着板34が凸型原版10から離間するように離間手段36のサーボモータ64を回転駆動する。
Then, the control means 35 rotationally drives the
これにより、図15に示すように、吸着板34が凸型原版10から離間していくことにより、樹脂膜18の周縁部18Aが先ず剥離する。ここで、吸着板34の樹脂膜18に対する吸着力は凸型原版10と樹脂膜18との密着力よりも大きいことは言うまでもない。
Thereby, as shown in FIG. 15, the
そして、図16に示すように、制御手段35は吸着板34を凸型原版10から所定距離Lだけ離間させたらサーボモータ64の回転駆動を停止する。このように、吸着板34を凸型原版10から離間させる離間工程によって、図16に示すように、樹脂膜18の周縁部18A近傍が剥離する。
Then, as shown in FIG. 16, the control means 35 stops the rotational drive of the
この樹脂膜18の周縁部18A近傍の剥離において、樹脂膜18が弾性を有するシリコーン樹脂の場合には、吸着板34に吸着される際に空中部分の樹脂膜18Bが伸びた状態になり、その伸びが縮もうとするときに凸型原版10から剥離する剥離動作を行う。このように、樹脂膜18が縮もうとする力を剥離力として利用することにより、樹脂膜18と凸型原版10との剥離部分に無理な剥離力が加わらないので、剥離不良を一層防止できる。
In peeling in the vicinity of the
この場合、吸着板34と凸型原版10とを離間させる所定距離L及び離間させる速度は、樹脂膜18の凸型原版10からの剥離性、樹脂膜18の弾性の大小、樹脂膜18の厚みの大小、転写される針状凹部の形状等の剥離特性を考慮して予備試験等により予め設定するとよい。
In this case, the predetermined distance L for separating the
次に、図17に示すように、制御手段35は、吸着板34と凸型原版10との離間距離を所定距離Lに維持した状態で、開閉バルブ48Bを開いて中間吸着領域38Bに吸着力を付与する。即ち、吸着板34の吸着面38に対する樹脂膜18の吸着領域を周縁部から中央部に向けて段階的に拡げる。
Next, as shown in FIG. 17, the control means 35 opens the on-off
これにより、図18に示すように、凸型原版10から剥離された樹脂膜18の剥離領域が中央部に向けて拡大される。この場合も、樹脂膜18が弾性を有するシリコーン樹脂の場合には、上記と同様の剥離動作によって凸型原版10から剥離する。
Thereby, as shown in FIG. 18, the peeling area of the
次に、図19に示すように、制御手段35は、吸着板34と凸型原版10との離間距離を所定距離Lに維持した状態で、開閉バルブ48Cを開いて中央吸着領域38Cに吸着力を付与する。即ち、吸着板34の吸着面38全面に吸着力を付与する。これにより、樹脂膜18の全面が凸型原版10から剥離される。この場合も、樹脂膜18が弾性を有するシリコーン樹脂の場合には、上記と同様の剥離動作によって凸型原版10から剥離する。
Next, as shown in FIG. 19, the control means 35 opens the on-off
なお、上記の剥離装置50を用いて、離間工程と吸着領域拡大工程とを同時並行して行う上記(b)の剥離制御方法の場合の概要は次の通りである。即ち、制御手段35は、吸着板34の開閉バルブ48A、開閉バルブ48B、開閉バルブ48Cを順番に開いて樹脂膜18の吸着領域を周縁部から中央部に段階的に拡げていきながら、離間手段36を制御して樹脂膜18と凸型原版10とを少しずつ離間させて最終剥離状態で所定距離Lになるようにする。この場合の所定距離Lは、(a)の剥離制御方法における所定距離Lと異なっていてもよい。
In addition, the outline | summary in the case of the peeling control method of said (b) which performs a separating process and an adsorption area expansion process simultaneously in parallel using said peeling
また、上記の剥離装置50を用いて、離間工程と吸着領域拡大工程とを複数回交互に行う上記(c)の剥離制御方法の場合の概要は次の通りである。即ち、制御手段35は、吸着板34の開閉バルブ48Aを開き樹脂膜18の周縁部18Aを吸着したら、離間手段36を制御して樹脂膜18と凸型原版10との最終剥離状態である所定距離Lの1/3まで離間させる。次に、制御手段35は、吸着板34の開閉バルブ48Bを開き樹脂膜18の吸着領域を周縁部18Aから中央部に段階的に拡げていきながら所定距離Lの2/3まで離間させる。次に、制御手段35は、吸着板34の開閉バルブ48Cを開き樹脂膜18の吸着領域を周縁部18Aから中央部に更に拡げていきながら所定距離Lまで離間させる。ここで、所定距離Lを3段階で離間させたのは、3つの開閉バルブ48に対応する3つの吸着領域38A,38B,38Cに分割したためであり、分割数に応じて離間させる階数を設定することができる。また、この場合の所定距離Lは、(a)の剥離制御方法における所定距離L及び(b)の剥離制御方法における所定距離Lと異なっていてもよい。
Moreover, the outline | summary in the case of the peeling control method of said (c) which performs a separation | isolation process and an adsorption area expansion process alternately several times using said peeling
また、吸着板34として、図9及び図10で説明した吸着板34の例で説明したが、図11及び図12で説明した吸着板34の場合も基本的には同様である。
Moreover, although the example of the
また、図9〜図12で示した剥離装置50は、吸着面38の吸着領域を段階的に拡大するように構成した吸着板34の例であるが、吸着面38の吸着領域を連続的に拡大する場合には吸着板34を例えば次のように構成することができる。
Moreover, although the peeling
図20は、吸着面38の吸着領域を連続的に拡大するように構成した吸着板34の構成の一態様を示す概念図であり、吸着板34を吸着面38の側から見た図である。
FIG. 20 is a conceptual diagram showing an aspect of the configuration of the
図20に示すように、吸着板34は中空な直方体形状に形成され、吸着板34の下面に多孔質体で形成された吸着面38が形成される。この吸着面38に三角形の薄板68を面接させて、吸着面38の対向する両端部(図20では三角形状の両端部)を残して吸着面38を薄板68で塞ぐ。
As shown in FIG. 20, the
そして、図21の100A,100B,100Cに示すように、三角形な薄板68を吸着面38に面接させたまま摺動させてずらせていき、吸着面38の塞がれた部分を小さくしていくことによって吸着面38の吸着領域が中央部に連続的に拡大するように構成した。
Then, as shown by 100A, 100B, and 100C in FIG. 21, the triangular
薄板68を摺動させる手段は図示しないが、薄板68の支持部70を例えばボールネジ機構やシリンダ機構に連結する方法を採用することができる。また、薄板68は薄い方が好ましいが、薄板68を支持部70で支持したときに薄板68が撓んで垂れ下がり吸着面38から離れないだけの剛性を有することが必要である。薄板68としては、例えば金属板や剛性樹脂を採用することができる。
Although the means for sliding the
図22は、吸着面38の吸着領域を連続的に拡大する吸着板34の別態様であり、吸着面38に対向する2枚の三角形の薄板68A、68Bを面接させ且つ2枚の薄板68A、68Bの隣辺同士が接するようにして、吸着面38の両端部を残して吸着面38を薄板68A、68Bで塞ぐように構成したものである。
FIG. 22 is another embodiment of the
この場合には、図22の150A,150Bに示すように、一辺同士が接した2枚の薄板68A、68Bを吸着面38に面接させたまま互いに離れる方向に摺動させてずらせていく。これにより、吸着面38の吸着領域が中央部に連続的に拡大する。
In this case, as shown by 150A and 150B in FIG. 22, the two
このように、本発明の一実施の形態の反転モールドの製造方法によれば、吸着板34に対する樹脂膜18の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げて樹脂膜18を凸型原版10から剥離するようにした。これにより、吸着板34に吸着保持されている既剥離(既に剥離された)樹脂膜部分と凸型原版10に密着されている未剥離(未だ剥離されていない)の樹脂膜部分との離間距離が短い状態で最終剥離までの剥離を実現することができる。即ち、吸着板34と凸型原版10との間の空中に存在する空中部分の樹脂膜18Bが短い状態で最終剥離までの剥離を実現することができる。
As described above, according to the method of manufacturing a reverse mold according to one embodiment of the present invention, the adsorption area of the
したがって、最終剥離の段階でも樹脂膜18が長く引っ張られ過ぎて(空中部分の樹脂膜18Bが長くなり過ぎて)、樹脂膜18が裂けてしまうことを効果的に防止できる。
Therefore, it is possible to effectively prevent the
また、樹脂膜18を凸型原版10から剥離する際に、樹脂膜18の針状凹部22や凸型原版10の針状凸部12を破損したり傷つけたりしないように、樹脂膜18を凸型原版10に対してできるだけ垂直方向に剥離することが好ましい。しかし、樹脂膜18と凸型原版10とは大きな接触面積率で密着しているので、樹脂膜18の全面を凸型原版10に対して垂直方向に一度に剥離することは極めて困難であり、大きな力で無理に剥離しようとすると剥離不良が生じる。特に、図13に示したように、大面積の樹脂膜18の場合には、樹脂膜18の全面を凸型原版10に対して垂直方向に一度に剥離することは極めて困難である。
Also, when peeling the
しかし、本発明のように、吸着板34に対する樹脂膜18の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げて樹脂膜18を凸型原版10から剥離することによって、樹脂膜18を部分ごとに徐々に略垂直方向に剥離していくので、小さな剥離力で剥離できる。これにより、樹脂膜18の針状凹部22や凸型原版10の針状凸部12に無理な剥離力が加わらないので、樹脂膜18の針状凹部22や凸型原版10の針状凸部12を破損したり傷つけたりしないで剥離でき、しかも剥離速度を速くできる。
However, as in the present invention, the
また、吸着板34に対する樹脂膜18の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げて樹脂膜18を凸型原版10から剥離することによって、樹脂膜18の一端部から他端部に剥離する場合に比べて短時間で剥離を終了することができる。
Further, the
これにより、微細な針状凸部12が転写された微細な針状凹部22を有する樹脂膜18を凸型原版10から剥離不良なく且つ迅速に剥離できる。また、剥離不良なく且つ迅速に反転モールド20を製造できることにより、歩留まりと生産効率が向上するので、製造コストの削減にも寄与する。
As a result, the
更に、樹脂膜18として弾性を有する例えばシリコーン樹脂を使用した場合には、吸着板34に対する樹脂膜18の吸着領域を周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げていく過程において、弾性を有する樹脂膜は吸着板と凸型原版との間の空中部分の樹脂膜が伸びた状態になり、その伸びが縮もうとするときに凸型原版10から剥離する。このように、樹脂膜18が縮もうとする力を剥離力として利用することにより、樹脂膜18と凸型原版10との剥離部分に無理な剥離力が加わらないので、剥離不良を一層防止できる。
Furthermore, in the case of using, for example, silicone resin having elasticity as the
また、上記した剥離装置50を用いることにより、反転モールドの製造の際の剥離を自動化することができる。
Moreover, peeling at the time of manufacture of a reversal mold can be automated by using peeling
なお、本実施の形態では、反転モールドを製造する際の剥離工程に本発明の特徴である剥離方法を適用したが、機能性シートを製造する際のポリマー膜28と反転モールド20との剥離に適用してもよい。
In the present embodiment, although the peeling method which is the feature of the present invention is applied to the peeling step in manufacturing the reverse mold, the peeling method between the
10 凸型原版
12 針状凸部
14 スペーサ
16 モールド用の樹脂
18 樹脂膜
20 反転モールド
22 針状凹部
24 機能性シート用のポリマー溶液
26 スペーサ
28 ポリマー膜
30 機能性シート
32 マイクロニードル
34 吸着板
35 制御手段
36 離間手段
38 吸着面
39 固定盤
40 連結管
42 隔壁板
44 上面
46 耐圧ホース
48 開閉バルブ
50 剥離装置
52 隔壁板
54 支柱
56 梁
58 門型フレーム
60 ナット部材
62 リニアベアリング
64 サーボモータ
66 ボールネジ
68 三角形の薄板
70 支持部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記樹脂膜を前記凸型原版から剥離する剥離工程は、
前記樹脂膜の凸型原版反対面に吸着板を設け、
前記吸着板に前記樹脂膜の周縁部又は対向する両端部を吸着保持して前記樹脂膜を前記凸型原版から相対的に離間させる離間工程と、
前記吸着板に対する前記樹脂膜の吸着領域を前記周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に又は連続的に拡げる吸着領域拡大工程と、を含む反転モールドの製造方法。 A step of producing a convex original plate in which a plurality of fine needle-like convex portions are arranged in an array, and a resin obtained by applying and solidifying a resin for molding to the convex original plate and transferring the needle-like convex portions In a method of manufacturing a reverse mold having a needle-like concave portion in which the needle-like convex portion is reversed by the step of forming a film, and the step of peeling the resin film from the convex master.
The peeling process of peeling the resin film from the convex original plate is
A suction plate is provided on the opposite side of the convex original plate of the resin film,
Separating the resin film from the convex original plate by holding the peripheral portion or opposite end portions of the resin film by suction on the suction plate;
An adsorption area expansion step of expanding the adsorption area of the resin film with respect to the adsorption plate stepwise or continuously from the peripheral part or opposite end parts to the central part in a stepwise manner.
前記ポリマー溶液付与工程で付与されたポリマー溶液を固化してポリマー膜を形成するポリマー溶液固化工程と、
前記ポリマー溶液固化工程で固化された前記ポリマー膜を剥離する剥離工程と、含む機能性シートの製造方法。 A polymer solution applying step of applying a polymer solution for a functional sheet to a reverse mold produced by the production method according to any one of claims 1 to 7;
A polymer solution solidifying step of solidifying the polymer solution applied in the polymer solution applying step to form a polymer film;
A peeling step of peeling the polymer film solidified in the polymer solution solidifying step, and a method of producing a functional sheet.
前記樹脂膜の凸型原版反対面に設けられ、吸着面の吸着力が前記樹脂膜の周縁部又は対向する両端部から中央部に段階的に拡大可能に複数の吸着領域に分割された吸着板と、
前記吸着板と前記凸型原版とを相対的に離間させる離間手段と、
前記吸着板及び前記離間手段を制御する制御手段と、を含む剥離装置。 A convex original plate in which a plurality of fine needle-like convex portions are arranged in an array, and a resin film on which resin for molding is applied to the convex original plate and solidified to transfer the needle-like convex portions In the peeling apparatus for peeling,
An adsorbing plate provided on the opposite surface of the convex original plate of the resin film and divided into a plurality of adsorbing regions so that the adsorptive power of the adsorptive surface can be expanded stepwise from the peripheral portion or opposite ends of the resin film to the central portion When,
Separating means for relatively separating the suction plate and the convex original plate;
And a control unit configured to control the suction plate and the separation unit.
前記樹脂膜の凸型原版反対面に吸着面を有する吸着板と、
前記吸着面に面接して前記吸着面の対向する両端部を残して吸着面を塞ぎ、前記吸着面に面接させたまま摺動させて吸着面の塞がれた部分を小さくしていくことによって前記吸着面の吸着領域が中央部に連続的に拡大するように構成した薄板と、
前記吸着板と前記凸型原版とを相対的に離間させる離間手段と、
前記吸着板、前記薄板及び前記離間手段を制御する制御手段と、を含む剥離装置。 A convex original plate in which a plurality of fine needle-like convex portions are arranged in an array, and a resin film on which resin for molding is applied to the convex original plate and solidified to transfer the needle-like convex portions In the peeling apparatus for peeling,
A suction plate having a suction surface on the surface opposite to the convex original plate of the resin film;
By closing the suction surface while leaving the opposite ends of the suction surface facing each other by interviewing the suction surface, and sliding the contact surface while making the suction surface contact, the blocked portion of the suction surface is made smaller A thin plate configured such that the suction area of the suction surface is continuously expanded in the central portion;
Separating means for relatively separating the suction plate and the convex original plate;
And a control unit configured to control the suction plate, the thin plate, and the separation unit.
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