KR102365233B1

KR102365233B1 - 미세 중공 돌기구의 제조 방법, 및 미세 중공 돌기구

Info

Publication number: KR102365233B1
Application number: KR1020217007361A
Authority: KR
Inventors: 다카토시 니이츠; 사토시 우에노
Original assignee: 카오카부시키가이샤
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2022-02-18
Also published as: CN109069813A; JP2017176655A; KR20210030511A; KR20180129802A; US20200078574A1; JP6732373B2; WO2017170816A1; KR102229242B1; CN109069813B

Abstract

본 발명의 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) 의 제조 방법은, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측으로부터 가열 수단을 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 맞닿게하고, 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 찔러, 타면 (2U) 측으로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 찌른 상태에서 미세 중공 돌기부 (3) 를 냉각시키는 냉각 공정과, 냉각 공정 후, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 빼내어 내부가 중공인 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 릴리스 공정과, 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부로부터 어긋난 위치에 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성하는 개공부 형성 공정을 구비한다.

Description

미세 중공 돌기구의 제조 방법, 및 미세 중공 돌기구{METHOD FOR MANUFACTURING MINUTE HOLLOW PROTRUDING TOOL, AND MINUTE HOLLOW PROTRUDING TOOL}

본 발명은 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구의 제조 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구에 관한 것이다.

최근, 의료 분야 혹은 미용 분야에 있어서, 마이크로 니들에 의한 제의 공급이 주목받고 있다. 마이크로 니들은, 미소 사이즈의 바늘을 피부의 얕은 층에 천자 (穿刺) 함으로써, 통증을 수반하지 않고, 주사기에 의한 제의 공급과 동등한 성능을 얻을 수 있다. 마이크로 니들 중에서도, 특히 개공부를 갖는 중공형 마이크로 니들은, 마이크로 니들의 내부에 배치되는 제의 선택지를 확대할 수 있어 유효하다. 그러나, 개공부를 갖는 중공형 마이크로 니들은, 특히 의료 분야 혹은 미용 분야에서 사용되는 경우에, 마이크로 니들의 형상의 정밀도가 요구되고, 개공부를 통해 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급하는 안정성이 요구된다.

개공부를 갖는 중공형 마이크로 니들은, 예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 3 에 개시되어 있는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 특허문헌 1 에는, 미리 형성되어 있는 복수의 오목부를 구비한 형과 미리 형성되어 있는 복수의 볼록부를 구비한 형을 사용하여, 각 볼록부를 각 오목부 내에 삽입하여, 중공 마이크로 니들 어레이를 사출 성형에 의해 제조하는 방법이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는, 열 임프린트법에 의해 기판 상에 복제된 미세한 마이크로 니들에, 단펄스 레이저광에 의해 개공부를 형성하여, 미세한 개공부를 갖는 미세한 마이크로 니들을 제조하는 방법이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 3 에는, 열사이클 사출 성형에 의해 중실 (中實) 의 마이크로 니들을 제조한 후, 레이저 드릴로 채널공을 형성하여, 1 ㎜ 미만의 길이를 갖고 또한 단면적이 20 ∼ 50 평방 ㎛ 인 평균 채널공을 갖는 중공의 마이크로 니들을 제조하는 방법이 기재되어 있다.

US2012041337 (A1) 일본 공개특허공보 2011-72695호 US2011213335 (A1)

본 발명은 미세 중공 돌기구의 제조 방법이다. 본 발명은, 열가소성 수지를 함유하는 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부를 맞닿게하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 돌기부 형성용 볼록형부와의 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 기재 시트의 타면측을 향하여 그 돌기부 형성용 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 상기 미세 중공 돌기부의 내부에 상기 돌기부 형성용 볼록형부를 찌른 상태에서 그 미세 중공 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정을 구비하고 있다. 그리고, 상기 냉각 공정의 후공정에, 상기 미세 중공 돌기부의 내부로부터 상기 돌기부 형성용 볼록형부를 빼내어 내부가 중공인 상기 미세 중공 돌기부를 형성하는 릴리스 공정과, 형성된 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 그 미세 중공 돌기부의 내부에 관통하는 개공부를 형성하는 개공부 형성 공정을 구비하고 있다.

또, 본 발명은, 개공부를 갖는 미세 중공 돌기부를 구비한 미세 중공 돌기구이다. 상기 개공부는, 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치되고, 그 미세 중공 돌기부의 중공의 내부에 관통하고 있다. 상기 미세 중공 돌기부는, 상기 개공부의 둘레 가장자리부에, 그 미세 중공 돌기부의 내부를 향하여 볼록 곡면을 그려 융기하는 융기부를 구비하고 있다.

도 1 은, 본 발명의 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구의 제조 방법으로 제조되는, 개공부를 갖는 미세 중공 돌기부가 배열된 미세 중공 돌기구의 일례의 모식 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 1 개의 미세 중공 돌기부에 주목한 미세 중공 돌기구의 사시도이다.
도 3 은, 도 2 에 나타내는 III-III 선 단면도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기구를 제조하는 제조 장치의 본 실시양태의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 볼록형부의 볼록형의 선단경 (先端徑) 및 선단 각도의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 6(a) ∼ (f) 는, 도 4 에 나타내는 제조 장치를 사용하여 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구를 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 7 은, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기구를 제조하는 다른 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 8 은, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기구를 제조하는 다른 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 9(a) 및 (b) 는, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기구와는 상이한 형태를 제조하는 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 10 은, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기구와는 상이한 형태를 제조하는 다른 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 11 은, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기구와는 상이한 형태를 제조하는 다른 제조 방법을 설명하는 도면이다.

특허문헌 1 에 기재된 제조 방법은, 사출 성형에 의해 제조하기 위해, 사용하는 오목부의 형과 볼록부의 형 사이에, 온도의 편차, 혹은 마모에 의한 형의 변형이 생기기 쉽고, 마이크로 니들의 형상을 양호한 정밀도로 제조하는 것이 어려워, 개공부를 통해 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급하는 것이 어렵다.

또, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 에 기재된 제조 방법은, 다른 공정에서 마이크로 니들을 형성한 후, 후가공으로 레이저광을 사용하여 개공부를 형성하고 있으므로, 다른 공정의 성형형으로 형성된 마이크로 니들을 그 성형형으로부터 취출할 필요가 있어, 위치 맞춤이 리셋되어 버리고, 양호한 정밀도로 레이저광을 조사하는 것이 어려워, 개공부를 갖는 마이크로 니들의 형상을 양호한 정밀도로 제조하는 것이 어렵다.

본 발명은, 전술한 종래 기술이 갖는 결점을 해소할 수 있는 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구의 제조 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 전술한 종래 기술이 갖는 결점을 해소할 수 있는 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구에 관한 것이다.

이하, 본 발명을, 그 바람직한 실시양태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 에는, 본 발명의 미세 중공 돌기구의 바람직한 일 실시양태의 미세 중공 돌기구 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 사시도가 나타나 있다. 본 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 구비하고 있다. 그리고, 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 선단측에 개공부 (3h) 를 갖고 내부에 개공부 (3h) 에 연결되는 내부 공간이 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 가, 기저 부재 (2) 로부터 돌출되는 형태로 되어 있다. 본 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 시트상의 기저 부재 (2) 와 복수의 미세 중공 돌기부 (3) 를 가지고 있다.

미세 중공 돌기부 (3) 의 수, 미세 중공 돌기부 (3) 의 배치 및 미세 중공 돌기부 (3) 의 형상에는, 특별히 제한은 없지만, 본 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 시트상의 기저 부재 (2) 의 상면에, 9 개의 원추상의 미세 중공 돌기부 (3) 를 배열하고 있다. 배열된 9 개의 미세 중공 돌기부 (3) 는, 후술하는 기재 시트 (2A) 를 반송하는 방향 (기재 시트 (2A) 의 세로 방향) 인 Y 방향으로 3 행, 반송하는 방향과 직교하는 방향 및 반송되는 기재 시트 (2A) 의 가로 방향인 X 방향으로 3 열로 배치되어 있다. 또한, 도 2 는, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 배열된 미세 중공 돌기부 (3) 내의 1 개의 미세 중공 돌기부 (3) 에 주목한 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 사시도이고, 도 3 은, 도 2 에 나타내는 III-III 선 단면도이다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 개공부 (3h) 를 가지고 있다. 또, 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 각 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에, 기저 부재 (2) 로부터 개공부 (3h) 에 걸치는 공간이 형성되어 있다. 본 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 에서는, 개공부 (3h) 는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치되고, 미세 중공 돌기부 (3) 의 중공의 내부에 관통하고 있다. 이와 같이 개공부 (3h) 가 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치되어 있으면, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 미세 중공 돌기부 (3) 를 피부에 천자할 때에 개공부 (3h) 가 잘 무너지지 않아, 개공부 (3h) 를 통해 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급할 수 있다. 각 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부의 공간은, 마이크로 니들 어레이 (1M) 에 있어서는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 형상으로 형성되어 있고, 본 실시양태에서는, 원추상의 미세 중공 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 원추상으로 형성되어 있다. 또한, 미세 중공 돌기부 (3) 는, 본 실시양태에 있어서는 원추상이지만, 원추상의 형상 이외에, 각추상 등이어도 된다.

본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 에서는, 미세 중공 돌기부 (3) 는, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에, 그 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부를 향하여 볼록 곡면을 그려 융기하는 융기부 (4) 를 구비하고 있다. 바람직하게는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 정점과 개공부 (3h) 의 중심을 지나는 종단면을 보았을 때 (도 3 참조), 미세 중공 돌기부 (3) 는, 개공부 (3h) 를 갖는 측의 일벽부 (3a) 에 있어서, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부 중 적어도 하방측에 융기부 (4) 를 가지고 있다. 융기부 (4) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부로부터 안쪽에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부를 향하여 볼록 곡면을 그려 융기되어 있다. 융기부 (4) 는, 마이크로 니들 어레이 (1M) 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부의 하방측에 있어서의 두께 (T1) (개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부의 하방측에 있어서의 융기부 (4) 의 정부 (頂部) 와 외벽 (32) 의 간격) 가, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부의 상방측에 있어서의 두께 (T2) (개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부의 상방측에 있어서의 융기부 (4) 의 정부와 외벽 (32) 의 간격) 보다 두껍게 되어 있다. 또, 본 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 개공부 (3h) 를 갖는 측의 일벽부 (3a) 를 구성하는 하방측의 하방 벽부분 (30b) 의 외벽 (32) 이 직선상으로 형성되어 있고, 하방 벽부분 (30b) 의 내벽 (31) 이, 융기부 (4) 를 제외하고, 직선상으로 형성되어 있다. 이와 같이, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에 융기부 (4) 를 가지고 있으면, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 미세 중공 돌기부 (3) 를 피부에 천자할 때에 개공부 (3h) 가 더욱 잘 무너지지 않고, 또, 융기부 (4) 가 내부에 융기되어 있으므로, 미세 중공 돌기부 (3) 를 피부에 천자할 때에 순조롭게 천자할 수 있어, 개공부 (3h) 를 통하여 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급할 수 있다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 미세 중공 돌기부 (3) 는, 그 돌출 높이 (H1) 가, 그 선단을 가장 얕은 곳에서는 각층 (角層) 까지, 깊게는 진피까지 자입 (刺入) 하기 위해, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단경 (L) (선단에 있어서의 외벽 (32, 32) 끼리의 간격) 은, 그 직경이, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 500 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 300 ㎛ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하이다. 미세 중공 돌기구 (1) 의 선단경 (L) 은, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단에 있어서의 가장 넓은 위치에서의 길이이다. 당해 범위이면, 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 피부에 자입했을 때의 통증이 거의 없다. 상기 선단경 (L) 은, 이하와 같이 하여 측정한다.

[마이크로 니들 어레이 (1M) 의 미세 중공 돌기부 (3) 선단경의 측정]

미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이 소정 배율 확대한 상태에서 관찰한다.

다음으로, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 외벽 (32) 을 형성하는 양측변 (1a, 1b) 내의 일측변 (1a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 늘리고, 타측변 (1b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 늘린다. 다음으로, 선단측에서, 일측변 (1a) 이 가상 직선 (ILa) 으로부터 멀어지는 지점을 제 1 선단점 (1a1) 으로서 구하고, 타측변 (1b) 이 가상 직선 (ILb) 으로부터 멀어지는 지점을 제 2 선단점 (1b1) 으로서 구한다. 이와 같이 하여 구한 제 1 선단점 (1a1) 과 제 2 선단점 (1b1) 을 연결하는 직선의 길이 (L) 를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 또는 마이크로스코프를 사용하여 측정하고, 측정한 그 직선의 길이를, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단경으로 한다.

미세 중공 돌기구 (1) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 각 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치된 개공부 (3h) 와, 각 미세 중공 돌기부 (3) 에 대응하는 기저 부재 (2) 의 하면에 위치하는 기저측 개공부 (2h) 를 가지고 있다.

개공부 (3h) 는, 그 개공 면적 (S1) 이, 바람직하게는 0.7 ㎛² 이상, 더욱 바람직하게는 20 ㎛² 이상이고, 그리고, 바람직하게는 200000 ㎛² 이하이고, 더욱 바람직하게는 70000 ㎛² 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.7 ㎛² 이상 200000 ㎛² 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎛² 이상 70000 ㎛² 이하이다.

기저측 개공부 (2h) 는, 그 개공 면적 (S2) 이, 바람직하게는 0.007 ㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎟ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 20 ㎟ 이하이고, 더욱 바람직하게는 7 ㎟ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.007 ㎟ 이상 20 ㎟ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎟ 이상 7 ㎟ 이하이다.

시트상의 기저 부재 (2) 의 상면에 배열된 9 개의 미세 중공 돌기부 (3) 는, 세로 방향 (Y 방향) 의 중심간 거리가 균일하고, 가로 방향 (X 방향) 의 중심간 거리가 균일한 것이 바람직하고, 세로 방향 (Y 방향) 의 중심간 거리와 가로 방향 (X 방향) 의 중심간 거리가 동일한 거리인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 세로 방향 (Y 방향) 의 중심간 거리가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이다. 또, 미세 중공 돌기부 (3) 의 가로 방향 (X 방향) 의 중심간 거리가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이다.

다음으로, 본 발명의 미세 중공 돌기구의 제조 방법을, 전술한 미세 중공 돌기구 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법을 예로 취하고 도 4 ∼ 도 6 을 참조하여 설명한다. 도 4 에는, 본 실시양태의 제조 방법의 실시에 사용하는 일 실시양태의 제조 장치 (100) 의 전체 구성이 나타나 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 미세 중공 돌기부 (3) 는 매우 작은 것이지만, 설명의 편의상, 도 4 에 있어서는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 미세 중공 돌기부 (3) 가 매우 크게 그려져 있다.

도 4 에 나타내는 본 실시양태의 제조 장치 (100) 는, 기재 시트 (2A) 에 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성부 (10), 냉각부 (20), 후술하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 빼내는 릴리스부 (30), 중공의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성하는 개공부 형성부 (9) 를 구비하고 있다.

이하의 설명에서는, 기재 시트 (2A) 를 반송하는 방향 (기재 시트 (2A) 의 세로 방향) 을 Y 방향, 반송하는 방향과 직교하는 방향 및 반송되는 기재 시트 (2A) 의 가로 방향을 X 방향, 반송되는 기재 시트 (2A) 의 두께 방향을 Z 방향으로 하여 설명한다.

기재 시트 (2A) 는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 기저 부재 (2) 가 되는 시트이고, 열가소성 수지를 함유하고 있다. 기재 시트 (2A) 로는, 열가소성 수지를 주체로 하는, 즉 50 질량％ 이상 함유하는 것임이 바람직하고, 열가소성 수지를 90 질량％ 이상 함유하는 것임이 더욱 바람직하다. 열가소성 수지로는, 폴리 지방산 에스테르, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트류, 폴리염화비닐, 나일론 수지, 아크릴 수지 등 또는 이들의 조합을 들 수 있고, 생분해성의 관점에서, 폴리 지방산 에스테르가 바람직하게 사용된다. 폴리 지방산 에스테르로는, 구체적으로, 폴리락트산, 폴리글리콜산 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 또한, 기재 시트 (2A) 는, 열가소성 수지 이외에, 히알루론산, 콜라겐, 전분, 셀룰로오스 등을 함유한 혼합물로 형성되어 있어도 된다. 기재 시트 (2A) 의 두께는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 기저 부재 (2) 의 두께 (T2) 와 동등하다.

돌기부 형성부 (10) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가열 수단 (도시 생략) 을 갖는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 구비하고 있다. 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 미세 중공 돌기부 (3) 의 개수, 배치, 각 미세 중공 돌기부 (3) 의 대략 외형 형상에 대응한 볼록형 (110A) 을 가지고 있고, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 있어서는, 9 개의 원추상의 미세 중공 돌기부 (3) 에 대응하여, 9 개의 원추상의 볼록형 (110A) 을 가지고 있다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 에, 9 개의 첨예한 선단의 원추상의 볼록형 (110A) 이, 그 선단을 상방을 향하여 배치되어 있고, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 가, 적어도 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 는, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다.

개공부 형성부 (9) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가열 수단 (도시 생략) 을 갖는 개공용 볼록형부 (11B) 를 구비하고 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성부 (10) 가 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와, 개공부 형성부 (9) 가 구비하는 개공용 볼록형부 (11B) 가 상이한 것이다. 개공용 볼록형부 (11B) 는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 미세 중공 돌기부 (3) 의 개수에 대응한 볼록형 (110B) 을 가지고 있고, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 있어서는, 9 개의 원추상의 미세 중공 돌기부 (3) 에 대응하여, 9 개의 원추상의 볼록형 (110B) 을 가지고 있다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 개공용 볼록형부 (11B) 에, 9 개의 첨예한 선단의 원추상의 볼록형 (110B) 이, 그 선단을 하방을 향하여 배치되어 있고, 개공용 볼록형부 (11B) 가, 적어도 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 개공용 볼록형부 (11B) 는, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성부 (10) 가 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단이 상방을 향하여 배치되고, 개공부 형성부 (9) 가 구비하는 개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 의 선단이 하방을 향하여 배치되어 있고, 각 볼록형부 (11A, 11B) 가 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ2) 가 상이하며, 그 차가 180 도이다. 그 때문에, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 에서 맞닿게 하고, 개공용 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에서 맞닿게 하도록 구성되어 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A), 개공용 볼록형부 (11B) (이하, 쌍방 합하여 각 볼록형부 (11A, 11B), 또는 구별하지 않고 볼록형부 (11) 라고도 한다) 는 기재 시트 (2A) 에 찔리는 부분인, 각 볼록형부 (11A, 11B) 각각에 대응하여, 볼록형 (110A, 110B) 을 구비한 부재를 말하고, 각 볼록형부 (11A, 11B) 는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 원반상의 토대 부분 상에 배치된 구조로 되어 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 각 볼록형부 (11A, 11B) 는, 볼록형 (110A, 110B) 만으로 이루어지는 볼록형부이어도 되고, 복수의 볼록형 (110A, 110B) 을 대상 (臺狀) 지지체 상에 배치한 각 볼록형부 (11A, 11B) 이어도 된다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 동작 (전동 액추에이터) 의 제어는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다. 또한, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 작동은, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 가 대상물에 맞닿기 직전부터, 후술하는 냉각 공정에 이르기 직전까지 실시되는 것이 바람직하다.

각 볼록형부 (11A, 11B) 의 동작, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 작동 등의 각 볼록형부 (11A, 11B) 가 구비하는 가열 수단 (도시 생략) 의 가열 조건의 제어는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

본 실시양태에서는, 돌기부 형성부 (10) 에서의 가공 열량 조건과, 개공부 형성부 (9) 에서의 가공 열량 조건이 상이하다. 제조 장치 (100) 에서는, 돌기부 형성부 (10) 에서 사용하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와, 개공부 형성부 (9) 에서 사용하는 개공용 볼록형부 (11B) 는 상이한 것이고, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 미세 중공 돌기부 (3) 에 부여하는 가공 열량보다 크게 되어 있다. 여기서, 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이란, 기재 시트 (2A) 에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량을 의미한다. 미세 중공 돌기부 (3) 에 부여하는 가공 열량이란, 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량과 동일하게, 미세 중공 돌기부 (3) 에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량을 의미한다. 구체적으로, 돌기부 형성부 (10) 에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공부 형성부 (9) 에서 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 미세 중공 돌기부 (3) 에 부여하는 가공 열량보다 커지는 조건으로는, (조건 a) 기재 시트 (2A) 에의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 속도 및 미세 중공 돌기부 (3) 에의 개공용 볼록형부 (11B) 의 자입 속도에 관해, 돌기부 형성부 (10) 의 그 자입 속도쪽이 개공부 형성부 (9) 의 그 자입 속도보다 느린 것, (조건 b) 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우에, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파의 주파수쪽이 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파의 주파수보다 높은 것, 및 (조건 c) 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우에, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파의 진폭쪽이 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파의 진폭보다 큰 것, (조건 d) 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터인 경우에, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 히터 온도쪽이 개공용 볼록형부 (11B) 의 히터 온도보다 높은 것 중 적어도 하나의 조건을 만족시키고 있는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 미세 중공 돌기구의 제조 방법에 사용하는 제조 장치에 있어서는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 이외에 가열 수단을 형성하지 않았다. 또한, 본 명세서에서 「각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 이외에 가열 수단을 형성하지 않았다」 란, 다른 가열 수단을 모두 배제하는 경우를 가리킬 뿐만 아니라, 기재 시트 (2A) 의 연화 온도 미만, 바람직하게는 유리 전이 온도 미만으로 가열하는 수단을 구비하는 경우도 포함한다. 구체적으로는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단에서 가해지는 기재 시트 (2A) 의 온도가 그 기재 시트 (2A) 의 연화 온도 이상이면, 그 밖에 연화 온도 미만의 가열 수단이 존재해도 된다. 또, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단에서 가해지는 기재 시트 (2A) 의 온도가 유리 전이 온도 이상 연화 온도 미만이면, 그 밖에 유리 전이 온도 미만의 가열 수단이 존재하고 있어도 된다. 단, 각 볼록형부 (11A, 11B) 에 형성된 가열 수단 이외의, 다른 가열 수단을 일절 포함하지 않는 것이 바람직하다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 있어서는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 은 초음파 진동 장치이다.

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 은, 그 외형 형상이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 의 외형 형상보다 첨예한 형상이다. 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 은, 그 높이 (H2) (도 4 참조) 가, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 높이 (H1) 에 비해 높게 형성되어 있고, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이다.

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 은, 그 선단경 (D1) (도 5 참조) 이, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이다. 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단경 (D1) 은, 이하와 같이 하여 측정한다.

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 은, 그 근본경 (根本徑) (D2) (도 5 참조) 이, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 3 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하이다.

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 은, 충분한 강도를 얻기 쉬워지는 관점에서, 그 선단 각도 (α) (도 5 참조) 가, 바람직하게는 1 도 이상, 더욱 바람직하게는 5 도 이상이다. 그리고, 선단 각도 (α) 는, 적당한 각도를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 얻는 관점에서, 바람직하게는 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 45 도 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 1 도 이상 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 도 이상 45 도 이하이다. 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단 각도 (α) 는, 이하와 같이 하여 측정한다.

[돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단경의 측정]

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율로 확대한 상태에서 관찰한다. 다음으로, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (11a, 11b) 내의 일측변 (11a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILc) 을 늘리고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILd) 을 늘린다. 그리고, 선단측에서, 일측변 (11a) 이 가상 직선 (ILc) 으로부터 멀어지는 지점을 제 1 선단점 (11a1) 으로서 구하고, 타측변 (11b) 이 가상 직선 (ILd) 으로부터 멀어지는 지점을 제 2 선단점 (11b1) 으로서 구한다. 이와 같이 하여 구한 제 1 선단점 (11a1) 과 제 2 선단점 (11b1) 을 연결하는 직선의 길이 (D1) 를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여 측정하고, 측정한 그 직선의 길이를, 볼록형 (110A) 의 선단경으로 한다.

[돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단 각도 (α) 의 측정]

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율로 확대한 상태에서 관찰한다. 다음으로, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (11a, 11b) 내의 일측변 (11a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILc) 을 늘리고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILd) 을 늘린다. 그리고, 가상 직선 (ILc) 과 가상 직선 (ILd) 이 이루는 각을, 주사형 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여 측정하고, 측정한 그 이루는 각을, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단 각도 (α) 로 한다.

개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 은, 그 외형 형상이, 돌기부 형성부 (10) 에서 사용하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 과 동일 형상이어도 되지만, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하는 관점에서, 상이한 형상이어도 된다.

개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 의 높이 (H3) 는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이다.

개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 은, 그 선단경이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단경 (D1) (도 5 참조) 과 동일 형상이어도 되지만, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하는 관점에서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단경 (D1) (도 5 참조) 보다 작은 것이 바람직하다. 개공용 볼록형 (110B) 의 선단경은, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이다. 볼록형 (110B) 의 선단경은, 상기 서술한 볼록형 (110A) 의 선단경 (D1) 과 동일하게 하여 측정한다.

개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 은, 그 근본경이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 근본경 (D2) (도 5 참조) 과 동일 형상이어도 되지만, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하는 관점에서, 볼록형 (110A) 의 근본경 (D2) (도 5 참조) 보다 작은 것이 바람직하다. 볼록형 (110B) 의 근본경은, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 3 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하이다.

개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 은, 그 선단 각도가, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단 각도 (α) (도 5 참조) 와 동일해도 되지만, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하는 관점에서, 볼록형 (110A) 의 선단 각도 (α) (도 5 참조) 보다 작은 것이 바람직하다. 볼록형 (110B) 의 선단 각도는, 바람직하게는 1 도 이상, 더욱 바람직하게는 5 도 이상이고, 그리고, 바람직하게는 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 45 도 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 1 도 이상 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 도 이상 45 도 이하이다. 볼록형 (110B) 의 선단 각도는, 상기 서술한 볼록형 (110A) 의 선단 각도 (α) 와 동일하게 하여 측정한다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단부의 중심 (11t1) 과, 개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 의 선단부의 중심 (11t2) 이 어긋나도록, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와 개공용 볼록형부 (11B) 가 배치되어 있다. 즉, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찔러 형성되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심이, 개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 의 선단부의 중심 (11t2) 으로부터 어긋나 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 선단부의 중심 (11t1) 과, 개공용 볼록형부 (11B) 의 선단부의 중심 (11t2) 이 Y 방향으로 어긋나 있다. 여기서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 선단부의 중심 (11t1) (비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심) 과 개공용 볼록형부 (11B) 의 선단부의 중심 (11t2) 의 어긋남량 (M1) (도 6(c) 참조) 은, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 구비하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 효율적으로 제조하는 관점에서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 근본경 (D2) (도 5 참조) 의 반 이내인 것이 바람직하고, 바람직하게는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1.5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 1.5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하이다.

각 볼록형부 (11A, 11B) 는, 잘 구부러지지 않는 고강도의 재질로 형성되어 있다. 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 재질로는, 강철, 스테인리스강, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 코발트, 코발트 합금, 구리, 구리 합금, 베릴륨구리, 베릴륨구리 합금 등의 금속, 또는 세라믹 등을 들 수 있다.

돌기부 형성부 (10) 는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찌를 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 지지 부재 (12) 를 가지고 있다. 본 실시양태에서는, 지지 부재 (12) 로서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 에 있어서의 볼록형 (110A) 을 삽입 통과 가능한 개구부 (12a) 를 복수 갖는 개구 플레이트 (12U) 를 사용하고 있다. 개구 플레이트 (12U) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치되어 있고, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 일면 (2D) 에서 찔러넣었을 때에 기재 시트 (2A) 가 잘 휘어지지 않게 하는 역할을 담당하고 있다. 따라서, 개구 플레이트 (12U) 는, 기재 시트 (2A) 의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 가 찔러 넣어지는 영역 이외의 부분에 배치되어 있다. 한편, 개공부 형성부 (9) 에서는, 개공용 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 의 미세 중공 돌기부 (3) 에 찔러넣을 때, 기재 시트 (2A) 를 지지하는 지지 부재 (12) 로서의 개구 플레이트 (12D) 를 구비하고 있다. 개구 플레이트 (12D) 를 사용함으로써, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 찔러넣음 조작시 및 발출 조작시에, 기재 시트 (2A) 가 안정된다.

본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 각 개구 플레이트 (12U, 12D) 는, 돌기부 형성부 (10), 냉각부 (20), 릴리스부 (30), 및 개공부 형성부 (9) 에 이를 때까지 배치되어 있다. 각 개구 플레이트 (12U, 12D) 는, 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 연장되는 판상 부재로 형성되어 있다. 개구 플레이트 (12U, 12D) 에서는, 개구부 (12a) 이외의 영역에서 기재 시트 (2A) 를 지지하고 있다.

개구 플레이트 (12U, 12D) 는, 1 개의 개구부 (12a) 에 대해 각 볼록형부 (11A, 12B) 에 있어서의 각 볼록형 (110A, 110B) 이 복수개 삽입 통과할 수 있도록, 각 볼록형 (110A, 110B) 의 단면적보다 큰 개구 면적으로 형성되어 있어도 되지만, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 개구부 (12a) 에 대해 1 개의 볼록형 (110A), 볼록형 (110B) 이 삽입 통과되도록 형성되어 있다.

개구 플레이트 (12U, 12D) 는, 기재 시트 (2A) 에 맞닿는 방향과 이간되는 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 개구 플레이트 (12U, 12D) 는, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다.

개구 플레이트 (12U, 12D) 의 동작의 제어는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 구비된, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 개구 플레이트 (12U, 12D) 는, 기재 시트 (2A) 에 맞닿는 방향과 이간되는 방향으로 이동 가능하게 되어 있지만, 일방의 개구 플레이트 (12D) 는, 기재 시트 (2A) 에 맞닿는 방향과 이간되는 방향으로 이동 가능하게 되어 있지 않아도 된다.

지지 부재 (12) (개구 플레이트 (12U, 12D)) 를 형성하는 재질로는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 재질과 동일한 재질이어도 되고, 합성 수지 등으로 형성되어 있어도 된다.

또, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성부 (10) 의 다음에 냉각부 (20) 가 설치되어 있다. 냉각부 (20) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하고 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 냉풍 송풍 장치 (21) 에는, 냉풍 송풍하는 송풍구 (22) 가 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치되어 있고, 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여 미세 중공 돌기부 (3) 를 냉각시키게 되어 있다. 또한, 냉풍 송풍 장치는, 반송되는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 및 일면 (2D) 측 (하면측) 의 전체를 중공상으로 덮고, 냉풍 송풍 장치의 내부를 띠상의 기재 시트 (2A) 가 반송 방향 (Y 방향) 으로 반송되도록 하고, 중공 내에, 예를 들어, 냉풍 송풍하는 송풍구 (22) 를 형성하도록 해도 된다. 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간의 제어는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

또, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 냉각부 (20) 의 다음에 릴리스부 (30) 가 설치되어 있다. 릴리스부 (30) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 가, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 하방으로 이동 가능하게 되어 있다.

본 실시양태의 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) (마이크로 니들 어레이 (1M)) 의 제조 방법은, 열가소성 수지를 함유하는 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터, 가열 수단을 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 맞닿게 하고, 그 기재 시트 (2A) 에 있어서의 그 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여 그 볼록형부를 그 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성 공정을 구비하고 있다. 또, 본 실시양태에 있어서는, 돌기부 형성 공정의 후공정에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 찌른 상태에서 그 미세 중공 돌기부 (3) 를 냉각시키는 냉각 공정을 구비하고 있다. 또, 본 실시양태에 있어서는, 냉각 공정의 후공정에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 빼내어 내부가 중공인 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 릴리스 공정을 구비하고 있다. 또, 본 실시양태에 있어서는, 릴리스 공정의 후공정에, 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성하는 개공부 형성 공정을 구비하고 있다. 이하, 구체적으로 도면을 참조하면서 설명한다.

상기 서술한 제조 장치 (100) 를 사용하는 본 실시양태에 있어서는, 먼저, 열가소성 수지를 함유하는 기재 시트 (2A) 의 원단 (原反) 롤로부터 띠상의 기재 시트 (2A) 를 조출하여, Y 방향으로 반송한다. 그리고, 기재 시트 (2A) 가 소정 위치까지 이송된 시점에서, 기재 시트 (2A) 의 반송을 멈춘다. 이와 같이, 본 실시양태에서는, 띠상의 기재 시트 (2A) 의 반송을 간헐적으로 실시하게 되어 있다.

이어서, 본 실시양태에서는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 에 대한 자입 각도 (θ1) 로 상방으로 이동시키고, Y 방향으로 반송된 띠상의 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 으로부터 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 맞닿게 한다. 여기서, 자입 각도 (θ1) 란, 돌기부 형성 공정에서 사용하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 선단부의 중심 (11t) 을 지나는 2 등분선과 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 이 이루는 각을 말한다. 본 실시양태에서는, 자입 각도 (θ1) 는 90 도로 되어 있고, 볼록형 (110A) 의 삽입 방향은 두께 방향 (Z 방향) 과 동일하게 되어 있다.

그리고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성한다 (돌기부 형성 공정). 제조 장치 (100) 를 사용하는 본 실시양태의 돌기부 형성 공정에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 원단 롤로부터 조출되어 Y 방향으로 반송된 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 개구 플레이트 (12U) 로, 기재 시트 (2A) 를 지지한다. 그리고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 개구 플레이트 (12U) 의 개구 부분에 대응하는 일면 (2D) (하면) 에, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 이동시켜, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 각 볼록형 (110A) 의 선단부를 맞닿게 한다. 이와 같이, 돌기부 형성 공정에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 각 볼록형 (110A) 을 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 타면 (2U) (상면) 이, 돌기부를 형성하기 위한, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 에 끼워 맞추는 오목부 등을 형성하지 않아, 들뜬 상태로 되어 있다.

본 실시양태에서는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 초음파 진동 장치에 의해 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동을 발현시키고, 맞닿음 부분 (TP) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 본 실시양태의 돌기부 형성 공정에서는, 각 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 으로부터 타면 (2U) (상면) 을 향하여 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 볼록형 (110A) 의 선단부를 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성한다.

본 실시양태의 돌기부 형성 공정에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진동 주파수 (이하, 주파수라고 한다) 는, 기재 시트 (2A) 로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 형성의 관점에서, 바람직하게는 10 ㎑ 이상, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 40 ㎑ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 10 ㎑ 이상 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상 40 ㎑ 이하이다.

또, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진폭은, 기재 시트 (2A) 로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 형성의 관점에서, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50 ㎛ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다. 본 실시양태와 같이 초음파 진동 장치를 사용하는 경우에는, 돌기부 형성 공정에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭을 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다.

본 실시양태의 돌기부 형성 공정에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도는, 지나치게 느리면 수지를 지나치게 과잉으로 연화시키고, 지나치게 빠르면 연화 부족이 되어 미세 중공 돌기부 (3) 의 높이가 부족하기 쉽기 때문에, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 효율적으로 형성하는 관점에서, 바람직하게는 0.1 ㎜/초 이상, 더욱 바람직하게는 1 ㎜/초 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1000 ㎜/초 이하이고, 더욱 바람직하게는 800 ㎜/초 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.1 ㎜/초 이상 1000 ㎜/초 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 ㎜/초 이상 800 ㎜/초 이하이다.

본 실시양태의 돌기부 형성 공정에서는, 기재 시트 (2A) 에 찌르는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 높이는, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 효율적으로 형성하는 관점에서, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이다. 여기서, 「자입 높이」 란, 기재 시트 (2A) 에 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 을 찔러넣은 상태에 있어서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 의 정점과, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 사이의 거리를 의미한다. 따라서, 돌기부 형성 공정에 있어서의 자입 높이란, 돌기부 형성 공정에서 볼록형 (110A) 이 가장 깊게 찔러넣어져 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 돌출되는 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형 (110A) 이 배치된 상태에 있어서의, 그 타면 (2U) 으로부터 수직 방향으로 측정한 볼록형 (110A) 정점까지의 거리를 말한다.

본 실시양태의 돌기부 형성 공정에서는, 가열 상태의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 상승을 정지시키고, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 을 찌른 상태인 채로 다음 공정의 냉각 공정을 실시할 때까지의 시간인 연화 시간은, 지나치게 길면, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 각 맞닿음 부분 (TP) 이 과잉으로 연화되어 버리지만, 연화 부족을 보충하는 관점에서, 바람직하게는 0 초 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 초 이상이고, 그리고, 바람직하게는 10 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 초 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0 초 이상 10 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.1 초 이상 5 초 이하이다.

이어서, 도 6(c) 에 나타내는 바와 같이, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 찌른 상태에서 그 미세 중공 돌기부 (3) 를 냉각시킨다 (냉각 공정). 본 실시양태의 냉각 공정에서는, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의한 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 두께 방향 (Z 방향) 의 이동을 정지시키고, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 볼록형 (110A) 을 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 찔러넣은 상태에서, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형 (110A) 을 찌른 상태인 채로 냉각시킨다. 또한, 냉각시킬 때에는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 장치에 의한 초음파 진동은, 계속 상태이어도 되고 정지된 상태이어도 되지만, 미세 중공 돌기부 (3) 의 형상을 과도한 변형을 시키지 않고 일정하게 유지하는 관점에서, 정지되어 있는 것이 바람직하다.

분사하는 냉풍의 온도는, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 형성의 관점에서, 바람직하게는 -50 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -40 ℃ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 26 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ℃ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 -50 ℃ 이상 26 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 -40 ℃ 이상 10 ℃ 이하이다.

냉풍을 분사하여 냉각시키는 냉각 시간은, 성형성과 가공 시간의 양립성의 관점에서, 바람직하게는 0.01 초 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 초 이상이고, 그리고, 바람직하게는 60 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 30 초 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 초 이상 60 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 초 이상 30 초 이하이다.

이어서, 도 6(d) 에 나타내는 바와 같이, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 빼내어 내부가 중공인 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성한다 (릴리스 공정). 본 실시양태의 릴리스 공정에서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동을 정지시키고, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 두께 방향 (Z 방향) 의 하방으로 이동시켜, 각 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형 (110A) 을 찔러넣은 상태에서, 볼록형 (110A) 을 빼내어, 내부가 중공인 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성한다. 본 실시양태에서는, 이와 같이 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 가 9 개, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 에 배열되어 있다.

이어서, 도 6(e) 에 나타내는 바와 같이, 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성한다 (개공부 형성 공정). 본 실시양태의 개공부 형성 공정에 있어서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와는 다른 개공용 볼록형부 (11B) 를, 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 에 대한 자입 각도 (θ2) 로, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 하방으로 이동시킨다. 여기서, 자입 각도 (θ2) 란, 개공부 형성 공정에서 사용하는 개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 의 선단부의 중심 (11t) 을 지나는 2 등분선과 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 이 이루는 각을 말한다. 본 실시형태에서는, 자입 각도 (θ2) 는 270 도로 되어 있고, 전술한 돌기부 형성 공정에 사용되는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 각도 (θ1) (90 도) 와의 차가 180 도로 되어 있다.

개공용 볼록형부 (11B) 를 하방으로 이동하면, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 맞닿고, 그 개공용 볼록형부 (11B) 와의 맞닿음 부분 (TP1) 을 열에 의해 연화시키면서 개공용 볼록형부 (11B) 를 미세 중공 돌기부 (3) 에 찔러, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성한다. 바람직하게, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 선단부의 중심 (11t1) (비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심) 과 개공용 볼록형부 (11B) 의 선단부의 중심 (11t2) 이 어긋남량 (M1) (도 6(c) 참조) 으로 어긋나 있다. 제조 장치 (100) 를 사용하는 본 실시양태의 개공부 형성 공정에서는, 도 6(e) 에 나타내는 바와 같이, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해 개공용 볼록형부 (11B) 를, 두께 방향 (Z 방향) 의 하방으로 이동시켜, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 맞닿게 한다.

본 실시양태에서는, 도 6(e) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP1) 에 있어서, 초음파 진동 장치에 의해 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동을 발현시키고, 맞닿음 부분 (TP1) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP1) 을 연화시킨다. 그리고, 본 실시양태의 개공부 형성 공정에서는, 각 맞닿음 부분 (TP1) 을 연화시키면서, 도 6(e) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 측으로부터 일면 (2D) (하면) 측을 향하여 개공용 볼록형부 (11B) 를 하강시켜, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 볼록형 (110B) 의 선단부를 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 돌출되는 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성한다.

본 실시양태의 개공부 형성 공정에서는, 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진동 주파수 (이하, 주파수라고 한다) 는, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 효율적으로 형성하는 관점에서, 바람직하게는 10 ㎑ 이상, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 40 ㎑ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 10 ㎑ 이상 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상 40 ㎑ 이하이다.

또, 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진폭은, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 효율적으로 형성하는 관점에서, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50 ㎛ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다. 본 실시양태와 같이 초음파 진동 장치를 사용하는 경우에는, 개공부 형성 공정에서는, 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭을 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다.

본 실시양태의 개공부 형성 공정에서는, 개공용 볼록형부 (11B) 를 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 에 찌르는 자입 속도는, 지나치게 느리면 수지를 과잉으로 연화시켜 개공부 (3h) 의 크기가 지나치게 크게 변화하고, 지나치게 빠르면 연화 부족이 되어 원하는 형상으로 개공부 (3h) 가 잘 형성되지 않기 때문에, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 효율적으로 형성하는 관점에서, 바람직하게는 0.1 ㎜/초 이상, 더욱 바람직하게는 1 ㎜/초 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1000 ㎜/초 이하이고, 더욱 바람직하게는 800 ㎜/초 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.1 ㎜/초 이상 1000 ㎜/초 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 ㎜/초 이상 800 ㎜/초 이하이다.

본 실시양태의 개공부 형성 공정에서는, 초음파 진동 장치에 의한 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭이, 각각, 돌기부 형성 공정에서 사용하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭과 동일하다.

한편, 본 실시양태의 개공부 형성 공정에서는, 개공용 볼록형부 (11B) 를 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 에 찌르는 자입 속도가, 돌기부 형성 공정에 있어서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도보다 빠르게 되어 있다.

본 실시양태에서는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우이지만, 돌기부 형성부 (10) 가 갖는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭과 개공부 형성부 (9) 가 갖는 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭이 동일하여 상기 (조건 b) 및 상기 (조건 c) 의 조건을 만족시키지 않는다. 그러나, 본 실시양태에서는, 돌기부 형성 공정에 있어서의 기재 시트 (2A) 에의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 속도쪽이, 개공부 형성 공정에 있어서의 미세 중공 돌기부 (3) 에의 개공용 볼록형부 (11B) 의 자입 속도보다 느리게 되어 있어, 상기 (조건 a) 의 조건을 만족시키고 있다. 그 때문에, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 미세 중공 돌기부 (3) 에 부여하는 가공 열량보다 크게 되어 있다. 따라서, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 양호한 정밀도로 제조할 수 있다.

이어서, 도 6(f) 에 나타내는 바와 같이, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해 개공용 볼록형부 (11B) 를 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 이동시켜, 미세 중공 돌기부 (3) 에 찔린 개공용 볼록형부 (11B) 를 빼내어 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 전구체 (1A) 를 형성한다. 이와 같이 형성된 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 되는 띠상의 미세 중공 돌기구의 전구체 (1A) 는, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 가 9 개 배열되어 있다.

이상과 같이 형성된 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 전구체 (1A) 는, 그 후, 반송 방향 (Y 방향) 하류측으로 반송된다. 그 후, 커트 공정에서, 소정의 범위에서 커트되고, 도 1 에 나타내는 바와 같은, 시트상의 기저 부재 (2) 와 복수의 미세 중공 돌기부 (3) 를 갖는 실시양태의 미세 중공 돌기구 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 이상의 공정을 반복함으로써, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 미세 중공 돌기구 (1) 를 연속적으로 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 상기 서술한 바와 같이 제조된 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 그 후의 공정에 있어서 또한 소정의 형상으로 형성되어도 되고, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 찔러넣는 공정 전에 원하는 형상으로 기재 시트 (2A) 를 미리 조정해 두어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조하는 본 실시양태의 제조 방법에 의하면, 가열 수단을 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 사용하여 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 찔러넣은 상태에서 냉각시키는 냉각 공정과, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 빼내어 내부가 중공인 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성하는 릴리스 공정을 구비하고, 또한, 릴리스 공정의 후공정에, 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성하는 개공부 형성 공정을 구비하고 있다. 본 실시양태의 제조 방법은, 이와 같은 돌기부 형성 공정, 냉각 공정, 릴리스 공정 및 개공부 형성 공정을 이 순서로 구비하고 있으므로, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) 의 형상을 양호한 정밀도로 제조할 수 있다. 또, 이와 같이 제조된 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 가지므로, 피부에 천자할 때에 개공부 (3h) 가 잘 무너지지 않아, 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급할 수 있다. 본 실시양태의 제조 방법에 의하면, 가열 수단을 구비한 각 볼록형부 (11A, 11B) 를 사용하는 심플한 공정으로 미세 중공 돌기부 (3) 를 형성할 수 있으므로, 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급 가능한 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 효율적으로 제조할 수 있고, 저비용화를 도모할 수 있다.

또, 본 실시양태의 개공부 형성 공정에 있어서는, 가열 수단 (도시 생략) 을 갖는 개공용 볼록형부 (11B) 를 사용하여 개공부 (3h) 를 형성하고 있다. 그 때문에, 앞의 공정의 돌기부 형성 공정에서 형성된 미세 중공 돌기부 (3) 의 성형성에 최대한 데미지를 주지 않고, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성할 수 있어, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) 의 형상을 더욱 양호한 정밀도로 제조할 수 있다.

또, 본 실시양태에 있어서는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 으로서 초음파 진동 장치를 사용하고 있으므로, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 반드시 구비할 필요는 없고, 초음파 진동 장치의 진동을 끊는 것만으로, 냉각시킬 수도 있다. 이 점에서, 초음파 진동을 가열 수단으로서 사용하면, 장치의 간편화와 함께, 고속으로, 개공부 (3h) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다.

또, 본 실시양태에 있어서는, 돌기부 형성 공정에서 사용하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공부 형성 공정에서 사용하는 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 에 대한 자입 각도 (θ2) 가 상이하다. 이와 같이 자입 각도가 상이하면, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하기 쉽고, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) 의 형상을 더욱 양호한 정밀도로 제조할 수 있다.

또, 본 실시양태에 있어서는, 돌기부 형성 공정에서 사용하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측에서 맞닿게 하고, 개공부 형성 공정에서 사용하는 개공용 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에서 맞닿게 되어 있다. 그 때문에, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하기 쉽고, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) 의 형상을 더욱 양호한 정밀도로 제조할 수 있다.

또, 본 실시양태에 있어서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와 개공용 볼록형부 (11B) 에서 상이한 것을 사용하고 있다. 그 때문에, 개공부 (3h) 의 형상의 자유도와 미세 중공 돌기구 (1) 의 형상의 자유도가 향상됨과 함께, 가공성이 향상된다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시양태에 있어서는, 도 6(a) 에 나타내는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서만, 또한 도 6(e) 에 나타내는 다른 개공용 볼록형부 (11B) 를 맞닿게 한 미세 중공 돌기부 (3) 의 맞닿음 부분 (TP1) 에 있어서만, 초음파 진동 장치에 의해 각 볼록형부 (11A, 11B) 를 진동시켜, 맞닿음 부분 (TP, TP1) 을 연화시키므로, 에너지 절약으로, 효율적으로 연속해서 개공부 (3h) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 는, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 돌기부 형성부 (10) 에 있어서의, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 동작, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열 조건, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입 속도를 조정할 수 있게 되어 있다. 또, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 냉각부 (20) 에 있어서의, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간이 제어되고 있다. 또, 개공부 형성부 (9) 에 있어서의, 개공용 볼록형부 (11B) 의 동작, 개공용 볼록형부 (11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열 조건, 미세 중공 돌기부 (3) 의 맞닿음 부분 (TP1) 의 연화 시간, 미세 중공 돌기부 (3) 에의 개공용 볼록형부 (11B) 의 자입 속도를 조정할 수 있게 되어 있다. 그 때문에, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 개공부 (3h) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있다.

또, 상기 서술한 제조 방법으로 형성된, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에 융기부 (4) 를 갖는 미세 중공 돌기구 (1) 에 의하면, 피부에 천자할 때에 잘 무너지지 않는 개공부를 통해 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급할 수 있다.

이상, 본 발명을, 그 바람직한 본 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니며, 적절히 변경 가능하다.

예를 들어, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ2) 가 상이하다. 구체적으로는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 에 대한 자입 각도 (θ2) 의 차가 180 도로 되어 있다. 그러나, 그 차가 180 도 이외이어도 된다. 예를 들어, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 에 대한 자입 각도 (θ1) (도 6(a) 참조) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ3) 의 차가, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 90 도보다 크고, 180 도 미만인 범위 내이어도 된다.

이와 같이, 돌기부 형성 공정에서의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공부 형성 공정에서의 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ3) 의 차가 90 도보다 크고, 180 도 미만인 범위 내의 경우에 있어서도, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성 가능하게 되어, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 양호한 정밀도로 효율적으로 제조할 수 있다. 또, 개공부 (3h) 의 형상의 자유도가 향상됨과 함께, 가공성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 원추상의 볼록형 (110B) 을 갖는 개공용 볼록형부 (11B) 를 사용하여 설명했지만, 개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 은, 원추상에 한정되지 않고, 각추상, 원주상 및 각주상 등이어도 된다. 또한, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 개공부 형성 공정에서 사용하는 개공용 볼록형부 (11B) 의 볼록형 (110B) 은, 종단면에서 보았을 때 좌우 대칭인 원추상이었지만, 종단면에서 보았을 때 좌우 비대칭인 형상이어도 된다.

개공용 볼록형부 (11B) 가 각추상, 원주상 및 각주상이나 종단면에서 보았을 때 좌우 비대칭인 형상의 볼록형 (110B) 을 갖는 경우에 있어서도, 초음파 진동 장치에 의해 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동을 발현시켜, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 맞닿게하고, 그 맞닿음 부분 (TP1) 을 열에 의해 연화시키면서 볼록형부 (11B) 를 미세 중공 돌기부 (3) 에 찌름으로써, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 관통하는 개공부 (3h) 를 형성할 수 있다.

또, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 개공부 형성 공정은, 가열 수단을 구비하는 개공용 볼록형부 (11B) 를 사용하여, 개공부 (3h) 를 형성하고 있지만, 비접촉식의 열 가공 수단을 사용하여, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 일면 (2D) 측 (하면측) 을 향하여, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 관통하는 개공부 (3h) 를 형성해도 된다. 예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같은 레이저 조사 장치 (13) 를 사용하여 개공부 (3h) 를 형성해도 된다. 비접촉식의 열 가공 수단으로는, 레이저 조사 장치 (13) 이외에도, 예를 들어, 핫 에어를 발사하는 핫 에어 발사 장치 등이어도 된다. 비접촉식의 열 가공 수단을 사용한 경우에 있어서도, 바람직하게, 개공부 형성 공정에서의 기재 시트 (2A) 에 개공부 (3h) 를 형성할 수 있다.

비접촉식의 열 가공 수단을 사용함으로써, 예를 들어, 장기간 사용해도, 마모 등에 의한 정밀도의 저하가 없기 때문에, 개공부 (3h) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 양호한 정밀도로 효율적으로 제조할 수 있다. 또, 비접촉식의 열 가공 수단을 사용함으로써, 개공부 (3h) 의 형상의 자유도를 향상시킬 수 있다.

또, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 개공부 형성 공정에 있어서, 개공용 볼록형부 (11B) 에서, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 에 대해, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 1 개의 개공부 (3h) 를 형성했지만, 예를 들어, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 에 대해, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 복수의 개공부 (3h) 를 형성해도 된다.

이와 같이, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 복수의 개공부 (3h) 를 형성함으로써, 제를 주입할 때의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부의 액압을 낮게 하는 것이 가능해져, 개공부 폐색의 리스크를 저감시켜, 주액성을 향상시킬 수 있다.

또한, 개공부 (3h) 는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부로부터, 미세 중공 돌기부 (3) 의 높이 (H1) 의 2 ％ 이상 근본 방향으로 어긋난 위치에 배치하는 것이 바람직하고, 5 ％ 이상 어긋나 있는 것이 더욱 바람직하고, 10 ％ 이상 어긋나 있는 것이 특히 바람직하다. 또, 개공부 (3h) 의 위치는, 미세 중공 돌기부 (3) 의 근본부로부터, 미세 중공 돌기부 (3) 의 높이 (H1) 의 2 ％ 이상 선단부 방향으로 어긋난 위치에 배치하는 것이 바람직하고, 5 ％ 이상 어긋나 있는 것이 더욱 바람직하고, 10 ％ 이상 어긋나 있는 것이 특히 바람직하다.

또, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭과, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭이 동일하여, 상기 (조건 b) 및 상기 (조건 c) 를 만족시키지 않지만, 기재 시트 (2A) 에의 자입 속도에 관해, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 속도쪽이 개공용 볼록형부 (11B) 의 자입 속도보다 느려, 상기 (조건 a) 를 만족시키고 있다. 결과적으로, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량보다 크게 되어 있다.

즉, 상기 서술한 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법은, 개공용 볼록형부 (11B) 의 가공 조건과, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 가공 조건의 차이로서, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 가 구비하는 가열 수단의 조건과, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 가 구비하는 가열 수단의 조건이 동일하고, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도를, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도보다 느리게 하고 있다.

그러나, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도와 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도가 동일하고, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 가 구비하는 가열 수단의 조건으로 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 가 구비하는 가열 수단의 조건으로 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량에 비해 큰 제조 방법이어도 된다. 구체적으로는, 상기 (조건 a) 를 만족시키지 않지만, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 초음파 진동의 주파수 또는 진폭쪽이, 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동의 주파수 또는 진폭보다 커, 상기 (조건 b) 또는 상기 (조건 c) 를 만족시키고, 결과적으로, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량보다 크게 되어 있어도 된다.

또, 상기 서술한 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 각 볼록형부 (11A, B) 의 가열 수단으로서 초음파 진동 장치를 사용하여 설명했지만, 각 볼록형부 (11A, B) 의 가열 수단을 가열 히터 장치로 해도 된다.

상기 서술한 볼록형부 (11) 의 가열 수단을 가열 히터 장치로 하는 실시양태의 제조 방법에 있어서는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 히터 온도와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 히터 온도를 동일한 온도로 했을 경우, 상기 (조건 d) 를 만족시키지 않지만, 돌기부 형성 공정에 있어서의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 속도쪽을 개공부 형성 공정에 있어서의 개공용 볼록형부 (11B) 의 자입 속도보다 느리게 함으로써, 상기 (조건 a) 를 만족시키고, 결과적으로, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량보다 크게 되어 있다. 또, 상기 (조건 a) 를 만족시키지 않지만, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 히터 온도쪽이, 개공용 볼록형부 (11B) 의 히터 온도보다 높아, 상기 (조건 d) 를 만족시키고, 결과적으로, 돌기부 형성 공정에서 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량이, 개공부 형성 공정에서 개공용 볼록형부 (11B) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 가공 열량보다 크게 되어 있어도 된다. 또한, 상기 (조건 a), 상기 (조건 b) 의 조건, 상기 (조건 c) 의 조건, 및 상기 (조건 d) 모두를 만족시키고 있어도 된다.

각 볼록형부 (11A, 11B) 에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 기재 시트 (2A) 의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만인 것이 바람직하고, 특히 연화 온도 이상 용융 온도 미만인 것이 바람직하다. 상세히 서술하면 상기 가열 온도는, 바람직하게는 30 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 40 ℃ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 300 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 250 ℃ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 30 ℃ 이상 300 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 40 ℃ 이상 250 ℃ 이하이다. 또한, 기재 시트 (2A) 를, 초음파 진동 장치를 사용하여 가열하는 경우에 있어서는, 볼록형 (110) 과 접촉한 기재 시트 (2A) 의 부분의 온도 범위로서 적용된다. 한편, 가열 히터 장치를 사용하는 경우에는, 볼록형부 (11) 의 가열 온도를 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다.

유리 전이 온도 (Tg) 의 측정 방법은, 이하의 방법에 의해 측정되고, 연화 온도의 측정 방법은, JIS K-7196 「열가소성 플라스틱 필름 및 시트의 열기계 분석에 의한 연화 온도 시험 방법」 에 따라 실시한다.

또한, 상기 「기재 시트 (2A) 의 유리 전이 온도 (Tg)」 는, 기재 시트 (2A) 의 구성 수지의 유리 전이 온도 (Tg) 를 의미하고, 그 구성 수지가 복수종 존재하는 경우에 있어서 그것들 복수종의 유리 전이 온도 (Tg) 가 서로 상이한 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 적어도 그것들 복수의 유리 전이 온도 (Tg) 중 가장 낮은 유리 전이 온도 (Tg) 이상인 것이 바람직하고, 그것들 복수의 유리 전이 온도 (Tg) 중 가장 높은 유리 전이 온도 (Tg) 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또, 상기 「기재 시트 (2A) 의 연화 온도」 에 대해서도 유리 전이 온도 (Tg) 와 동일하고, 즉, 기재 시트 (2A) 의 구성 수지가 복수종 존재하는 경우에 있어서 그것들 복수종의 연화 온도가 서로 상이한 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 적어도 그것들 복수의 연화 온도 중 가장 낮은 연화 온도 이상인 것이 바람직하고, 그것들 복수의 연화 온도 중 가장 높은 연화 온도 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또, 기재 시트 (2A) 가 융점이 상이한 2 종 이상의 수지를 함유하여 구성되어 있는 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 그것들 복수의 융점 중 가장 낮은 융점 미만인 것이 바람직하다.

[유리 전이 온도 (Tg) 의 측정 방법]

DSC 측정기를 사용하여 열량의 측정을 실시하여, 유리 전이 온도를 구한다. 구체적으로, 측정기는 Perkin Elmer 사 제조의 시차 주사 열량 측정 장치 (Diamond DSC) 를 사용한다. 기재 시트로부터 시험편 10 ㎎ 을 채취한다. 측정 조건은 20 ℃ 를 5 분간 등온시킨 후에, 20 ℃ 에서 320 ℃ 까지, 5 ℃／분의 속도로 승온시켜, 가로축 온도, 세로축 열량의 DSC 곡선을 얻는다. 그리고, 이 DSC 곡선으로부터 유리 전이 온도 (Tg) 를 구한다.

또, 상기 서술한 본 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 시트상의 기저 부재 (2) 의 상면에, 9 개의 원추상의 미세 중공 돌기부 (3) 를 배열한 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법을 사용하여 설명했지만, 1 개의 미세 중공 돌기부 (3) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 사용해도 된다.

또, 상기 서술한 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 전동 액추에이터 (도시 생략) 에 의해 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 볼록형부 (11) 가 이동 가능한 구성을 사용하여 설명했지만, 볼록형부 (11) 의 두께 방향 (Z 방향) 의 상하에의 이동은 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하는 구성이어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에, 그 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부를 향하여 볼록 곡면을 그려 융기하는 융기부 (4) 를 갖는 미세 중공 돌기부 (3) 를 구비한 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법을 사용하여 설명했지만, 본 발명의 미세 중공 돌기구의 제조 방법은, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에, 그 융기부 (4) 를 갖지 않는 미세 중공 돌기구 (1) 를 제조할 수도 있다.

개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에 그 융기부 (4) 를 갖지 않는, 미세 중공 돌기구 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법으로는, 도 9(a) 에 나타내는 돌기부 형성 공정 후, 개공부 형성 공정에서, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와는 다른 개공용 볼록형부 (11B) 를, 초음파 진동 장치에 의해 초음파 진동을 발현시킨 상태에서, 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 이동시킨다. 그리고, 돌기부 형성 공정에서 형성된 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에 있어서의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 맞닿게 하여, 맞닿음 부분 (TP1) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP1) 을 연화시킨다. 각 맞닿음 부분 (TP1) 을 연화시키면서, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여 개공용 볼록형부 (11B) 를 상승시켜, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 볼록형 (110B) 의 선단부를 찌름으로써, 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부에서 외부를 향하여 관통하는 개공부 (3h) 를 형성한다.

이와 같이, 개공부 형성 공정에 있어서, 개공용 볼록형부 (11B) 를, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와 동일한 방향인 기재 시트 (2A) 의 일면 (하면) (2D) 측으로부터 동일한 자입 각도로 이동시켜, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 볼록형 (110B) 의 선단부를 찌름으로써, 개공부 (3h) 를 형성한다.

개공부 형성 공정에 있어서, 개공용 볼록형부 (11B) 에서 개공부 (3h) 를 형성하는 경우, 도 9(a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도가 동일해도 되지만, 도 9(a) 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ4) 를 상이하게 해도 된다. 예를 들어, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ4) 를 90 도 미만으로 해도 된다.

이와 같이, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터, 개공용 볼록형부 (11B) 에서 개공부 (3h) 를 형성할 때, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ4) 를 상이하게 했을 경우에 있어서도, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성 가능하게 되어, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 양호한 정밀도로 효율적으로 제조할 수 있다.

또, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ1) 와, 개공용 볼록형부 (11B) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 각도 (θ4) 를 상이하게 함으로써, 개공부 (3h) 의 형상의 자유도가 향상됨과 함께, 가공성을 향상시킬 수 있다.

또, 개공부 형성 공정에 있어서, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터, 미세 중공 돌기부 (3) 에 개공부 (3h) 를 형성하는 경우, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 와 개공용 볼록형부 (11B) 는 다른 볼록형부이어도 되고, 동일한 볼록형부이어도 된다.

또한, 개공부 형성 공정에 있어서, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 내부로부터, 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 개공부 (3h) 를 형성하는 경우, 상기 서술한 바와 같이, 가열 수단을 구비하는 개공용 볼록형부 (11B) 를 사용하여 개공부 (3h) 를 형성해도 되지만, 가열 수단을 구비하는 개공용 볼록형부 (11B) 대신에, 비접촉식의 열 가공 수단을 사용하여, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 를 관통하는 개공부 (3h) 를 형성하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 도 11 에 나타내는 바와 같은 레이저 조사 장치 (13) 를 사용하여 개공부 (3h) 를 형성하는 구성이어도 된다. 비접촉식의 열 가공 수단으로는, 레이저 조사 장치 (13) 이외에도, 예를 들어, 핫 에어를 발사하는 핫 에어 발사 장치 등이어도 된다. 비접촉식의 열 가공 수단을 사용한 경우에 있어서도, 바람직하게, 개공부 형성 공정에 있어서, 비관통의 미세 중공 돌기부 (3) 에 개공부 (3h) 를 형성할 수 있다.

또, 상기 서술한 제조 방법으로 형성된, 개공부 (3h) 의 둘레 가장자리부에 융기부 (4) 를 갖지 않는 미세 중공 돌기구 (1) 에 있어서도, 피부에 천자할 때에 잘 무너지지 않는 개공부를 통해 피부의 내부에 제를 안정적으로 공급할 수 있다.

또, 상기 서술한 실시양태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법에 있어서는, 돌기부 형성 공정에 있어서, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 를 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 으로부터 타면 (2U) 을 향하여 자입하고 있지만, 돌기부 형성 공정에 있어서의, 기재 시트 (2A) 에 대한 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 나 지지 부재 (12) (개구 플레이트 (12U, 12D)) 의 위치 관계, 자입 방향은 이것에 한정되지 않고, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 방향을, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 일면 (2D) 을 향하는 방향으로 해도 된다.

상기 서술한 실시양태에 관해, 본 발명은 또한 이하의 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구의 제조 방법을 개시한다.

<1>

미세 중공 돌기구의 제조 방법으로서, 열가소성 수지를 함유하는 기재 시트의 일면측으로부터, 가열 수단을 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 기재 시트의 타면측을 향하여 그 돌기부 형성용 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 비관통의 미세 중공 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 상기 미세 중공 돌기부의 내부에 상기 돌기부 형성용 볼록형부를 찌른 상태에서 그 미세 중공 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정의 후공정에, 상기 미세 중공 돌기부의 내부로부터 상기 돌기부 형성용 볼록형부를 빼내어 내부가 중공인 상기 미세 중공 돌기부를 형성하는 릴리스 공정과, 형성된 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 그 미세 중공 돌기부의 내부에 관통하는 개공부를 형성하는 개공부 형성 공정을 구비하는, 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<2>

상기 개공부 형성 공정은, 가열 수단을 구비하는 개공용 볼록형부를 사용하여 실시하고, 상기 개공부 형성 공정에 있어서는, 상기 개공용 볼록형부를 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 맞닿게하고, 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 개공용 볼록형부를 그 미세 중공 돌기부에 찔러, 그 미세 중공 돌기부의 내부에 관통하는 상기 개공부를 형성하는, 상기 <1> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<3>

상기 돌기부 형성 공정에서의 가공 열량 조건과, 상기 개공부 형성 공정에서의 가공 열량 조건이 상이한, 상기 <2> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<4>

상기 가공 열량을 상이하게 하는 방법이, 이하의 (조건 a) ∼ (조건 d) 의 적어도 1 개를 만족시키는 것인, 상기 <3> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

(조건 a) 기재 시트에의 상기 돌기부 형성용 볼록형부의 자입 속도 및 미세 중공 돌기부에의 상기 개공용 볼록형부의 자입 속도에 관해, 돌기부 형성 공정의 그 자입 속도쪽이 개공부 형성 공정의 그 자입 속도보다 느린 것

(조건 b) 각 볼록형부의 가열 수단이 초음파 진동 장치인 경우에, 상기 돌기부 형성용 볼록형부의 초음파의 주파수쪽이 상기 개공용 볼록형부의 초음파의 주파수보다 높은 것

(조건 c) 각 볼록형부의 가열 수단이 초음파 진동 장치인 경우에, 상기 돌기부 형성용 볼록형부의 초음파의 진폭쪽이 상기 개공용 볼록형부의 초음파의 진폭보다 큰 것

(조건 d) 각 볼록형부의 가열 수단이 가열 히터인 경우에, 상기 돌기부 형성용 볼록형부의 히터 온도쪽이 상기 개공용 볼록형부의 히터 온도보다 높은 것

<5>

상기 가열 수단이 초음파 진동 장치인, 상기 <1> ∼ <4> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<6>

상기 돌기부 형성 공정에서의 상기 돌기부 형성용 볼록형부의 상기 기재 시트에 대한 자입 각도와, 상기 개공부 형성 공정에서의 상기 개공용 볼록형부의 상기 기재 시트에 대한 자입 각도가 상이한, 상기 <2> ∼ <5> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<7>

상기 돌기부 형성 공정에서는, 상기 돌기부 형성용 볼록형부를 상기 기재 시트의 일면측에서 맞닿게 하고, 상기 개공부 형성 공정에서는, 상기 개공용 볼록형부를 상기 기재 시트의 타면측에서 맞닿게 하는, 상기 <2> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<8>

상기 돌기부 형성용 볼록형부와, 상기 개공용 볼록형부가 상이한 것인, 상기 <2> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<9>

상기 개공부 형성 공정에 있어서는, 비접촉식의 열 가공 수단을 사용하여, 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 상기 개공부를 형성하는, 상기 <1> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<10>

상기 개공부 형성 공정에 있어서는, 형성된 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에, 상기 개공부를 복수 형성하는, 상기 <1> ∼ <9> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<11>

상기 돌기부 형성용 볼록형부 및 상기 개공용 볼록형부의 가열 수단 이외에 가열 수단을 형성하지 않은, 상기 <2> ∼ <10> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<12>

상기 돌기부 형성용 볼록형부의 볼록형은, 그 외형 형상이, 상기 미세 중공 돌기부의 외형 형상보다 첨예한 형상인, 상기 <1> ∼ <11> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<13>

상기 돌기부 형성용 볼록형부의 볼록형은, 그 높이가, 제조되는 미세 중공 돌기구의 높이에 비해 높게 형성되어 있고, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하인, 상기 <1> ∼ <12> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<14>

상기 돌기부 형성용 볼록형부의 볼록형은, 그 선단경이, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하인, 상기 <1> ∼ <13> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<15>

상기 돌기부 형성용 볼록형부의 볼록형은, 그 근본경이, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하인, 상기 <1> ∼ <14> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<16>

상기 돌기부 형성용 볼록형부의 볼록형은, 그 선단 각도가, 바람직하게는 1 도 이상 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 도 이상 45 도 이하인, 상기 <1> ∼ <15> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<17>

상기 돌기부 형성 공정에서는, 상기 기재 시트를 지지하는 지지 부재를 상기 타면측에 가지고 있는, 상기 <1> ∼ <16> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<18>

상기 지지 부재로서, 상기 돌기부 형성용 볼록형부에 있어서의 볼록형을 삽입 통과 가능한 개구부를 복수 갖는 개구 플레이트를 사용하고 있는, 상기 <17> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<19>

상기 개공부 형성 공정에서는, 상기 기재 시트를 지지하는 지지 부재를 그 기재 시트의 일면측에 구비하고 있는, 상기 <17> 또는 <18> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<20>

상기 일면측에 구비하는 지지 부재가 개구 플레이트인, 상기 <19> 에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<21>

상기 돌기부 형성 공정에서는, 상기 돌기부 형성용 볼록형부를 기재 시트에 찌르는 자입 속도는, 바람직하게는 0.1 ㎜/초 이상 1000 ㎜/초 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 ㎜/초 이상 800 ㎜/초 이하인, 상기 <1> ∼ <20> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<22>

상기 돌기부 형성 공정에서는, 기재 시트에 찌르는 상기 돌기부 형성용 볼록형부의 자입 높이는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인, 상기 <2> ∼ <20> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<23>

상기 개공용 볼록형부를 비관통의 상기 미세 중공 돌기부에 찌르는 자입 속도는, 0.1 ㎜/초 이상 1000 ㎜/초 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 ㎜/초 이상 800 ㎜/초 이하인, 상기 <1> ∼ <22> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<24>

상기 돌기부 형성용 볼록형부에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 상기 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만이고, 바람직하게는 연화 온도 이상 용융 온도 미만인, 상기 <1> ∼ <23> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<25>

상기 개공용 볼록형부에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 상기 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만이고, 바람직하게는 연화 온도 이상 용융 온도 미만인, 상기 <2> ∼ <24> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구의 제조 방법.

<26>

개공부를 갖는 미세 중공 돌기부를 구비한 미세 중공 돌기구로서, 상기 개공부는, 상기 미세 중공 돌기부에 있어서의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치되고, 그 미세 중공 돌기부의 중공의 내부에 관통하고 있고, 상기 미세 중공 돌기부는, 상기 개공부의 둘레 가장자리부에, 그 미세 중공 돌기부의 내부를 향하여 볼록 곡면을 그려 융기하는 융기부를 구비하고 있는, 미세 중공 돌기구.

<27>

상기 미세 중공 돌기부는, 그 돌출 높이가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인, 상기 <26> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<28>

상기 미세 중공 돌기부의 선단경은, 그 직경이 바람직하게는 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인, 상기 <26> 또는 <27> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<29>

상기 개공부의 개공 면적이, 바람직하게는 0.7 ㎛² 이상 200000 ㎛² 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎛² 이상 70000 ㎛² 이하인, 상기 <26> ∼ <28> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구.

<30>

미세 중공 돌기부가 시트상의 기저 부재로부터 기립하고 있고, 그 기저 부재에 있어서의, 미세 중공 돌기부와는 반대측의 면에 기저측 개공부를 구비하고 있는, 상기 <26> ∼ <29> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구.

<31>

상기 기저측 개공부의 개공 면적이, 바람직하게는 0.007 ㎟ 이상 20 ㎟ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎟ 이상 7 ㎟ 이하인, 상기 <30> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<32>

상기 미세 중공 돌기구는, 시트상의 기저 부재의 상면에, 세로 방향 및 가로 방향 각각에 상기 미세 중공 돌기부가 복수 배열된 마이크로 니들 어레이인, 상기 <26> ∼ <31> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구.

<33>

이웃하는 상기 미세 중공 돌기부에 있어서의 세로 방향 및 가로 방향 각각의 중심간 거리가 균일한, 상기 <32> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<34>

세로 방향으로 이웃하는 상기 미세 중공 돌기부의 중심간 거리가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인, 상기 <33> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<35>

가로 방향으로 이웃하는 상기 미세 중공 돌기부의 중심간 거리가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인, <33> 또는 <34> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<36>

상기 개공부는, 상기 미세 중공 돌기부의 선단부로부터, 그 미세 중공 돌기부의 높이의 2 ％ 이상 근본 방향으로 어긋난 위치에 배치되고, 바람직하게는 5 ％ 이상 어긋나 있고, 특히 바람직하게는 10 ％ 이상 어긋나 있는, 상기 <26> ∼ <35> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구.

<37>

상기 개공부의 위치는, 미세 중공 돌기구의 근본부로부터, 미세 중공 돌기부의 높이의 2 ％ 이상 선단부 방향으로 어긋난 위치에 배치되고, 바람직하게는 5 ％ 이상 어긋나 있고, 특히 바람직하게는 10 ％ 이상 어긋나 있는, 상기 <36> 에 기재된 미세 중공 돌기구.

<38>

상기 미세 중공 돌기부가, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 복수의 개공부를 가지고 있는, 상기 <26> ∼ <36> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기구.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 이러한 실시예에 제한되지 않는다.

(1) 제조 장치가 구비하는 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 준비

돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 로는, 그 재질이 스테인리스강인 SUS304 로 형성된 것을 준비하였다. 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 는, 1 개의 원추상의 볼록형 (110A) 을 가지고 있었다. 볼록형 (110A) 은, 그 높이 (테이퍼부의 높이) (H2) 가 2.5 ㎜ 이고, 그 선단경 (D1) 이 15 ㎛ 이고, 그 근본경 (D2) 이 0.5 ㎜ 이고, 그 선단 각도가 11 도이었다.

(2) 제조 장치가 구비하는 개공용 볼록형부 (11B) 의 준비

개공용 볼록형부 (11B) 로는, 그 재질이 스테인리스강인 SUS304 로 형성된 것을 준비하였다. 개공용 볼록형부 (11B) 는, 1 개의 원추상의 볼록형 (110B) 을 가지고 있었다. 볼록형 (110B) 은, 그 높이 (테이퍼부의 높이) (H2) 가 2.5 ㎜ 이고, 그 선단경 (D1) 이 15 ㎛ 이고, 그 근본경 (D2) 이 0.5 ㎜ 이고, 그 선단 각도가 11 도이었다.

(3) 기재 시트 (2A) 의 준비

기재 시트 (2A) 로는, 폴리락트산 (PLA ; Tg 55.8 ℃) 의 두께 0.3 ㎜ 의 띠상의 시트를 준비하였다.

[실시예 1]

도 6 에 나타내는 순서로, 미세 중공 돌기구 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조하였다. 구체적으로는, 본 실시양태의 제조 장치 (100) 는, 각 볼록형부 (11A, 11B) 의 가열 수단이 초음파 진동 장치였다.

제조 조건으로는, 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 및 개공용 볼록형부 (11B) 의 초음파 진동의 주파수가 20 ㎑ 이고, 초음파 진동의 진폭이 40 ㎛ 이었다. 또, 돌기부 형성 공정에 있어서의 돌기부 형성용 볼록형부 (11A) 의 자입 높이가 0.7 ㎜ 이고, 자입 속도가 10 ㎜/초이고, 자입 각도 (θ1) 가 90 도이었다. 또, 개공부 형성 공정에 있어서의 비관통의 미세 중공 돌기부에 대한 개공용 볼록형부 (11B) 의 자입량이 0.15 ㎜, 자입 속도가 30 ㎜/초, 자입 각도 (θ2) 가 270 도, 비관통의 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심과의 편차량은 10 ㎛ 이었다. 또, 연화 시간은 0.1 초이고, 냉각 시간은 0.5 초였다. 이상의 제조 조건으로, 실시예 1 의 미세 중공 돌기구를 제조하였다. 또한, 자입시의 기재 시트의 온도는 85 ℃ 이고, 기재 시트는 연화되어 있었다.

[비교예 1]

비관통의 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심과의 편차량 (편차량 0 ㎛) 이외에는, 실시예 1 과 동일한 제조 조건으로, 비교예 1 의 미세 중공 돌기구를 제조하였다.

[성능 평가]

실시예 1, 비교예 1 의 미세 중공 돌기구에 대해, 마이크로스코프를 사용하여 관찰하고, 이하의 평가 기준에 의해 미세 중공 돌기부의 가공 형상을 평가하였다. 그들 결과를 하기 표 1 에 나타낸다. 또, 제조된 실시예 1 의 미세 중공 돌기구의 사진도 아울러 나타낸다.

표 1 에 나타내는 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 의 미세 중공 돌기구는 형상이 양호하였다. 따라서, 실시예 1 의 미세 중공 돌기구를 제조하는 제조 방법에 의하면, 미세 중공 돌기부의 높이 및 개공부의 크기의 정밀도가 양호한 미세 중공 돌기구를, 효율적으로 연속해서 제조할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

또, 실시예 1 의 미세 중공 돌기구는, 개공부의 둘레 가장자리부에, 내부를 향하여 융기하는 융기부를 구비하고, 피부에 천자할 때에 잘 무너지지 않는다. 이 때문에, 순조롭게 천자할 수 있어, 개공부를 통해 제를 안정적으로 공급할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 제조 방법에 의하면, 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구의 형상을 양호한 정밀도로 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 미세 중공 돌기구에 의하면, 피부에 천자할 때에 잘 무너지지 않는 개공부를 형성할 수 있다.

Claims

개공부를 갖는 미세 중공 돌기부를 구비한 미세 중공 돌기구로서,
상기 개공부는, 상기 미세 중공 돌기부의 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치되고, 그 미세 중공 돌기부의 중공의 내부에 관통하고 있고,
상기 미세 중공 돌기부는, 상기 개공부의 둘레 가장자리부에 있어서의 상기 선단부측 및 하방측 각각에, 그 미세 중공 돌기부의 내부를 향하여 볼록 곡면을 그려 융기하는 융기부를 구비하고 있고,
상기 개공부의 둘레 가장자리부에 있어서는, 상기 하방측의 융기부의 정부와 상기 미세 중공 돌기부의 외벽의 간격이, 상기 선단부측의 융기부의 정부와 상기 미세 중공 돌기부의 외벽의 간격보다 긴, 개공부를 갖는 미세 중공 돌기구.
제 1 항에 있어서,
상기 미세 중공 돌기부는, 그 돌출 높이가 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하인, 미세 중공 돌기구.
제 1 항에 있어서,
상기 미세 중공 돌기부의 선단경은, 그 직경이 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인, 미세 중공 돌기구.
제 3 항에 있어서,
상기 개공부의 개공 면적이 0.7 ㎛² 이상 200000 ㎛² 이하인, 미세 중공 돌기구.
제 1 항에 있어서,
상기 미세 중공 돌기부가 시트상의 기저 부재로부터 기립하고 있고, 그 기저 부재에 있어서의, 그 미세 중공 돌기부와는 반대측의 면에 기저측 개공부를 구비하고 있는, 미세 중공 돌기구.
제 5 항에 있어서,
상기 기저측 개공부의 개공 면적이 0.007 ㎟ 이상 20 ㎟ 이하인, 미세 중공 돌기구.
제 1 항에 있어서,
상기 미세 중공 돌기구는, 시트상의 기저 부재의 상면에, 세로 방향 및 가로 방향 각각에 상기 미세 중공 돌기부가 복수 배열된 마이크로 니들 어레이인, 미세 중공 돌기구.
제 7 항에 있어서,
이웃하는 상기 미세 중공 돌기부에 있어서의 세로 방향 및 가로 방향 각각의 중심간 거리가 균일한, 미세 중공 돌기구.
제 8 항에 있어서,
세로 방향으로 이웃하는 상기 미세 중공 돌기부의 중심간 거리가 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하인, 미세 중공 돌기구.
제 8 항에 있어서,
가로 방향으로 이웃하는 상기 미세 중공 돌기부의 중심간 거리가 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하인, 미세 중공 돌기구.
제 1 항에 있어서,
상기 개공부는, 상기 미세 중공 돌기부의 선단부로부터, 상기 미세 중공 돌기부의 높이의 2 ％ 이상 근본 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있는, 미세 중공 돌기구.
제 11 항에 있어서,
상기 개공부의 위치는, 상기 미세 중공 돌기구의 근본부로부터, 상기 미세 중공 돌기부의 높이의 2 ％ 이상 선단부 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있는, 미세 중공 돌기구.
제 1 항에 있어서,
상기 미세 중공 돌기부가, 선단부의 중심으로부터 어긋난 위치에 복수의 상기 개공부를 가지고 있는, 미세 중공 돌기구.