KR20170069225A

KR20170069225A - 미세 중공 돌기물의 제조 방법

Info

Publication number: KR20170069225A
Application number: KR1020177010103A
Authority: KR
Inventors: 다카토시 니이츠; 히데오 고바야시; 사토시 우에노; 료스케 마나베
Original assignee: 카오카부시키가이샤
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2017-06-20
Also published as: CN107073249B; KR102021212B1; US10632653B2; US20170239855A1; CN107073249A

Abstract

본 발명의 미세 중공 돌기물 (1) 의 제조 방법은, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트 (2) 의 일면 (2D) 측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 기재 시트 (2) 에 있어서의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2) 에 찔러 기재 시트 (2) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성 공정을 구비한다. 또 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태에서 그 돌출부 (3) 를 냉각시키는 냉각 공정을 구비한다. 그리고 냉각 공정 후에, 돌기부 (3) 의 내부로부터 볼록형부 (11) 를 빼내어 미세 중공 돌기물 (1) 을 형성하는 릴리스 공정을 구비한다.

Description

미세 중공 돌기물의 제조 방법{FINE HOLLOW PROTRUSION MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 내부가 중공인 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 주사기에 의한 제 (劑) 의 공급과 동등한 성능이 얻어짐에도 불구하고, 피부를 손상시키지 않고 통증이 적다는 이유에서, 마이크로 니들에 의한 제의 공급이 주목받고 있다. 마이크로 니들 중에서도, 특히 중공형의 마이크로 니들은, 중공부에 배치되는 제의 선택지를 넓힐 수 있다.

일반적으로 마이크로 니들은 중공형 이외에, 니들 자체가 용해성의 제로 이루어진 자기 용해형과, 니들 표면에 제를 코팅한 코팅형이 있다. 그러나, 어느 쪽도 제의 공급량 (유지량) 은 니들의 형상에 의존해 버린다. 그에 반해, 중공형은 니들 형상에 의존하지 않는, 대량의 제를 공급하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

상기 마이크로 니들은, 예를 들어, 특허문헌 1 또는 2 에 개시되어 있는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 특허문헌 1 에 기재된 제조 방법은, 탄성체 상에 수지체를 배치하고, 탄성체의 이면측으로부터 수지체를 가열하면서, 미세 바늘을 수지체에 관통시켜 미세 노즐을 제조하므로, 노즐의 외측 형상을 요철 반전시킨 미세한 오목부를 포함하는 금형을 사용하는 일이 없다. 그 때문에, 수지로 만들어지는 사용후 버리는 것이 가능한 미세 노즐을 제조할 수 있다고 되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는, 미리 형성되어 있는 형을 사용하여 중공 마이크로 니들 어레이를 제조할 수 있다고 되어 있다.

또, 특허문헌 3 에는, 기재 시트를 봉상의 볼록형에 가교 후에, 기재 시트 전체를 가열하여, 봉상의 볼록형의 형상으로 변형시킴으로써 마이크로 바늘을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

또, 최근, 의료 분야 혹은 미용 분야에 있어서, 마이크로 니들에 의한 제의 공급이 주목받고 있다. 마이크로 니들은, 피부의 얕은 층에 천자 (穿刺) 함으로써, 통증을 수반하지 않고, 주사기에 의한 제의 공급과 동등한 성능을 얻을 수 있다. 마이크로 니들 중에서도, 특히 관통공을 갖는 마이크로 니들은, 마이크로 니들의 내부에 배치되는 제의 선택지를 확대할 수 있어 유효하다. 그러나, 관통공을 갖는 마이크로 니들은, 특히 의료 분야 혹은 미용 분야에서 사용되는 경우에, 마이크로 니들의 높이의 정밀도, 혹은 관통공의 정밀도가 요구된다.

관통공을 갖는 마이크로 니들은, 예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 3 에 개시되어 있는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 특허문헌 1 에는, 탄성체 상에 수지체를 배치하고, 탄성체의 이면측으로부터 수지체를 가열하면서, 미세 바늘을 수지체에 관통시키고, 그 탄성체와 그 미세 바늘 사이에 그 수지체를 흘려 넣어 미세 노즐을 제조하는 방법이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2 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 성형에 의해 제조하는 방법이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 4 에는, 열 임프린트법에 의해 기판 상에 복제된 미세한 마이크로 니들에, 단펄스 레이저법에 의해 관통공을 형성하여, 미세한 관통공을 갖는 미세한 마이크로 니들을 제조하는 방법이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2013-172833호 US2012041337(A1) US6312612(B1) 일본 공개특허공보 2011-72695호

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 미세 노즐의 제조 방법은, 탄성체의 이면측으로부터 핫 플레이트 등을 사용하여 가열하여, 탄성체 상에 배치된 수지체 전체를 데우고 있으므로, 수지체 전체를 데우는 데에 시간이 걸려 생산성을 향상시키는 것이 어렵다. 또, 탄성체 상에 배치된 수지체 전체를 데울 필요가 있으므로, 미세 노즐을 연속해서 제조하는 것이 어렵다.

또, 특허문헌 2 에 기재된 미세 관통공 성형품의 제조 방법은, 성형용의 형이 고가이므로 비용 상승으로 연결되어 버리고, 또, 마이크로 니들의 형상이나 선택할 수 있는 재료의 자유도가 낮다.

또, 특허문헌 3 에 기재된 방법에서는, 기재 시트 전체를 가열하므로 수지체 전체를 데우는 데에 시간이 걸려 생산성을 향상시키는 것이 어렵다. 또, 미세 바늘을 어레이상으로 성형함에 있어서는, 미세 바늘 형상부 이외에도 열변형을 받을 가능성이 높아, 시트의 저변으로부터 바늘 선단까지의 거리를 제어하는 것이 곤란해지는 것을 생각할 수 있다.

따라서 본 발명은, 전술한 종래 기술이 갖는 결점을 해소할 수 있는 미세 중공 돌기물의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

또, 특허문헌 1 에 기재된 제조 방법은, 탄성체의 이면측으로부터 핫 플레이트 등을 사용하여 가열하여, 탄성체 상에 배치된 수지체 전체를 데우고 있으므로, 수지체 전체를 데우는 데에 시간이 걸려, 미세 노즐을 저비용으로 대량 생산하는 것이 어렵다. 또, 특허문헌 1 에는, 마이크로 니들의 높이를 조정하는 관점 및 마이크로 니들에 형성되는 관통공의 크기를 조정하는 관점에 관해 전혀 기재되어 있지 않다.

또, 특허문헌 2 에 기재된 제조 방법은, 성형용의 형이 고가이므로 비용 상승으로 연결되어 버려, 제조되는 마이크로 니들의 형상이나, 마이크로 니들의 원료로서 선택할 수 있는 재료의 자유도도 낮아, 중공 마이크로 니들 어레이를 저비용으로 대량 생산하는 것이 어렵다. 또, 특허문헌 2 에는, 마이크로 니들의 높이를 조정하는 관점 및 마이크로 니들에 형성되는 관통공의 크기를 조정하는 관점에 관해 전혀 기재되어 있지 않았다.

또, 특허문헌 4 에 기재된 제조 방법은, 마이크로 니들의 관통공을, 후가공의 단펄스 레이저법을 사용하여 형성하고 있으므로, 설비 부담이 크고, 관통공을 갖는 미세한 마이크로 니들을 저비용으로 대량 생산하는 것이 어렵다. 또, 특허문헌 4 에 기재된 제조 방법은, 마이크로 니들의 관통공을, 단펄스 레이저법을 사용하여 형성하고 있으므로, 먼저 형성된 마이크로 니들에 데미지를 주게 되어, 관통공을 갖는 미세한 마이크로 니들을 고품질로 생산하는 것이 어렵다. 또, 특허문헌 4 에는, 마이크로 니들의 높이를 조정하는 관점 및 마이크로 니들에 형성되는 관통공의 크기를 조정하는 관점에 관해 전혀 기재되어 있지 않다.

따라서 본 발명은, 전술한 종래 기술이 갖는 결점을 해소할 수 있는 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명 (제 1 발명) 은, 내부가 중공인 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명 (제 1 발명) 의 제조 방법은, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌출부를 냉각시키는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 상기 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비한다.

본 발명 (제 2 발명) 은, 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명 (제 2 발명) 의 제조 방법은, 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정으로서, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러 그 기재 시트의 타면으로부터 돌출시킴과 함께 그 기재 시트의 타면측 선단으로 관통하는 관통공을 갖는 중공의 돌기부 전구체를 형성하는 돌기부 전구체 형성 공정과, 상기 돌기부 전구체의 내부에 상기 볼록형부를 찔러 넣은 상태에서, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 더욱 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 더욱 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기 신장 공정을 포함하고, 상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 상기 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하고 있다.

본 발명 (제 3 발명) 은, 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명 (제 3 발명) 의 제조 방법은, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 기재 시트의 타면측을 향하여 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하고 있다. 상기 돌기부 형성 공정은, 상기 기재 시트의 타면으로부터 간격을 두고 배치된 받이 부재를 사용하고, 상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 받이 부재에 상기 볼록형부가 접촉하여 상기 돌기부에 관통공이 형성된다.

도 1 은, 본 발명 (제 1 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 미세 중공 돌기물의 일례의 모식 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 II-II 선 단면도이다.
도 3 은, 중공 돌기물의 선단 직경의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 장치의 제 1 실시형태의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 볼록형부의 선단 각도의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 6(a) ∼ (d) 는, 도 4 에 나타내는 제조 장치를 사용하여 미세 중공 돌기물을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 7(a) ∼ (d) 는, 제 2 실시형태의 제조 장치를 사용하여 미세 중공 돌기물을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 8 은, 본 발명 (제 1 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 다른 미세 중공 돌기물의 예의 모식 사시도이다.
도 9 는, 도 8 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 바람직한 일 실시형태의 제조 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다 (도 4 상당도).
도 10 은, 도 8 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 다른 바람직한 일 실시형태의 제조 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다 (도 4 상당도).
도 11 은, 본 발명 (제 2 발명) 의 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는, 관통공을 갖는 돌기부가 어레이상으로 배치된 미세 중공 돌기물의 일례의 모식 사시도이다.
도 12 는, 도 11 에 나타내는 1 개의 돌기부에 주목한 미세 중공 돌기물의 사시도이다.
도 13 은, 도 12 에 나타내는 III-III 선 단면도이다.
도 14 는, 도 11 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 장치의 제 1 실시형태의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 15 는, 볼록형부의 볼록형의 선단 직경 및 선단 각도의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 16(a) ∼ (e) 는, 도 14 에 나타내는 제조 장치를 사용하여 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 17(a) ∼ (e) 는, 제 2 실시형태의 제조 장치를 사용하여 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 18 은, 도 11 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 다른 바람직한 일 실시형태의 제조 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다 (도 14 상당도).
도 19 는, 본 발명 (제 3 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는, 관통공을 갖는 돌기부가 어레이상으로 배치된 미세 중공 돌기물의 일례의 모식 사시도이다.
도 20 은, 도 19 에 나타내는 1 개의 돌기부에 주목한 미세 중공 돌기물의 사시도이다.
도 21 은, 도 20 에 나타내는 III-III 선 단면도이다.
도 22 는, 도 19 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 장치의 제 1 실시형태의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 23 은, 볼록형부의 볼록형의 선단 직경 및 선단 각도의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 24 는, 도 22 에 나타내는 제조 장치가 구비하는 받이 부재를 기재 시트측에서 본 사시도이다.
도 25(a) ∼ (e) 는, 도 22 에 나타내는 제조 장치를 사용하여 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 26 은, 도 25(c) 에 나타내는 상태의 주요부 확대 단면도이다.
도 27 은, 도 19 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 장치의 제 2 실시형태의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 28 은, 도 27 에 나타내는 제조 장치가 구비하는 볼록형부의 1 개의 볼록형의 사시도이다.
도 29(a) ∼ (e) 는, 도 27 에 나타내는 제조 장치를 사용하여 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 30 은, 도 19 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 다른 실시형태의 제조 장치가 구비하는 받이 부재를 기재 시트측에서 본 사시도이다.
도 31 은, 도 19 에 나타내는 미세 중공 돌기물을 제조하는 다른 바람직한 일 실시형태의 제조 장치에서 사용하는 개구 플레이트의 사시도이다.

이하, 본 발명 (제 1 발명) 을, 그 바람직한 제 1 실시양태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명 (제 1 발명) 의 제조 방법은, 내부가 중공인 미세 중공 돌기물의 제조 방법이다. 도 1 에는, 제 1 실시양태의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 일 실시형태의 미세 중공 돌기물 (1) 이 나타나 있다. 미세 중공 돌기물 (1) 은, 시트상의 기저부 (2) 와, 기저부 (2) 의 상면 상에 수직 형성하는 1 개의 원추상의 돌기부 (3) 를 갖는다. 미세 중공 돌기물 (1) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 내부가 중공으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 중공의 공간이, 기저부 (2) 를 관통하여, 돌기부 (3) 의 내부에까지 걸쳐 형성되어 있다. 미세 중공 돌기물 (1) 에 있어서는, 돌기부 (3) 의 내부의 공간이, 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 원추상으로 형성되어 있다. 또한, 돌기부 (3) 는, 미세 중공 돌기물 (1) 에 있어서는, 원추상이지만, 원추상의 형상 이외에, 원추대상, 원주상, 각주상, 각추상, 각추대상 등이어도 된다.

미세 중공 돌기물 (1) 은, 그 돌출 높이 (H1) 가, 마이크로 니들로서 사용하는 경우에는, 그 선단을 가장 얕은 곳에서는 각층 (角層) 까지, 깊게는 진피까지 자입 (刺入) 하기 때문에, 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. 돌기부 (3) 는, 그 평균 두께 (T1) 가, 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이다. 기저부 (2) 는, 그 두께 (T2) 가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.7 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 0.7 ㎜ 이하이다.

미세 중공 돌기물 (1) 의 선단 직경은, 그 직경이, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.3 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.3 ㎜ 이하이다. 미세 중공 돌기물 (1) 의 선단 직경은, 이하와 같이 하여 측정한다.

[미세 중공 돌기물 (1) 의 선단 직경의 측정]

중공 돌기물 (1) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율 확대한 상태에서, 예를 들어, 도 3 에 나타내는 SEM 화상과 같이 관찰한다. 다음으로, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (1a, 1b) 내의 일측변 (1a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 연장하고, 타측변 (1b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 연장한다. 그리고, 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 돌기물 (1) 의 선단 직경으로 한다.

다음으로, 본 발명 (제 1 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법을, 전술한 미세 중공 돌기물 (1) 의 제조 방법을 예로 들어 도 4 ∼ 도 6 을 참조하여 설명한다. 도 4 에는, 제 1 실시양태의 제조 방법의 실시에 사용하는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 의 전체 구성이 나타나 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 미세 중공 돌기물 (1) 은 매우 작은 것이지만, 설명의 편의상, 도 4 에 있어서는 미세 중공 돌기물 (1) 이 매우 크게 그려져 있다.

도 4 에 나타내는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 는, 상류측으로부터 하류측을 향하여, 기재 시트 (2A) 에 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성부 (10), 냉각부 (20), 후술하는 볼록형부 (11) 를 빼내는 릴리스부 (30), 각 미세 중공 돌기물 (1) 로 재단하는 재단부 (40) 및 각 미세 중공 돌기물 (1) 의 간격을 조정하는 리피치부 (50) 를 구비하고 있다. 이하의 설명에서는, 기재 시트 (2A) 를 반송하는 방향 (기재 시트 (2A) 의 길이 방향) 을 Y 방향, 반송하는 방향과 직교하는 방향 및 반송되는 기재 시트 (2A) 의 폭 방향을 X 방향, 반송되는 기재 시트 (2A) 의 두께 방향을 Z 방향으로 하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 볼록형부 (11) 란 기재 시트에 찔리는 부분인 볼록형 (110) 을 구비한 부재이고, 본 실시형태에서는, 원반상의 토대 부분 상에 볼록형 (110) 을 갖는 구조로 되어 있다. 단, 이것에 한정되지 않고 볼록형 (110) 만으로 이루어지는 볼록형부이어도 되고, 후술하는 실시형태와 같이, 복수의 볼록형 (110) 을 대상 (臺狀) 지지체 상에 배치한 볼록형부 (11) 이어도 된다.

돌기부 형성부 (10) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가열 수단 (도시 생략) 을 갖는 볼록형부 (11) 를 구비하고 있다. 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이외에 가열 수단을 형성하지 않았다. 또한, 본 명세서에서 「볼록형부 (11) 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, 또는 유리 전이 온도 미만으로 가열하는 수단을 구비하는 경우도 포함한다. 단, 다른 가열 수단을 전혀 포함하지 않는 것이 바람직하다. 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 은, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 가열 히터 장치이다. 제 1 실시양태에 있어서는, 먼저, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트 (2A) 의 원단 (原反) 롤로부터 띠상의 기재 시트 (2A) 를 조출하여 Y 방향으로 반송한다. 그리고 Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측에서 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔러 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다 (돌기부 형성 공정). 구체적으로는, 볼록형부 (11) 는, 제조하는 미세 중공 돌기물 (1) 이 갖는 원추상의 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응하여, 첨예한 선단의 원추상의 부분을 갖는 형상으로 되어 있다. 볼록형부 (11) 는, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 그 선단을 상방을 향하게 하여 배치되어 있고, 적어도 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 상세히 서술하면, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 는, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 (竝走) 가능하게 되어 있다. 볼록형부 (11) 의 동작의 제어는, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다. 이와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 는, 소위, 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 돌기부 형성부 (10) 를 갖는 장치이다. 또한, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열의 제어도, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

기재 시트 (2A) 는, 제조하는 미세 중공 돌기물 (1) 이 갖는 기저부 (2) 가 되는 시트이고, 열가소성 수지를 함유하여 형성되어 있다. 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 미세 중공 돌기물 (1) 이 갖는 기저부 (2) 의 두께 (T2) 와 동등하다.

볼록형부 (11) 의 선단측의 형상은, 제조하는 미세 중공 돌기물 (1) 이 갖는 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 형상으로 되어 있으면 된다. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 높이 (H2) 가, 제조되는 미세 중공 돌기물 (1) 의 높이 (H1) 와 동일하거나 혹은 약간 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 선단 직경 (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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 직경 (D1) 은, 이하와 같이 하여 측정한다.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 근본 직경 (D2) 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 충분한 강도를 얻기 쉬워지는 관점에서, 그 선단 각도 (α) 가, 바람직하게는 1 도 이상, 더욱 바람직하게는 5 도 이상이다. 그리고, 선단 각도 (α) 는, 적당한 각도를 갖는 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. 볼록형부 (11) 의 선단 각도 (α) 는, 이하와 같이 하여 측정한다.

[볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 직경의 측정]

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 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 연장하고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILd) 을 연장한다. 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) 또는 마이크로스코프를 사용하여 측정하고, 측정한 그 직선의 길이를 볼록형 (110) 의 선단 직경으로 한다.

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

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

볼록형부 (11) 는, 잘 구부러지지 않는 고강도의 재질로 형성되어 있다. 볼록형부 (11) 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, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌를 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 지지 부재 (12) 를 가지고 있다. 지지 부재 (12) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치되어 있고, 볼록형부 (11) 를 일면 (2D) 측에서 찔러 넣었을 때에 시트 기재 (2A) 가 잘 휘어지지 않게 하는 역할을 하고 있다. 따라서, 지지 부재 (12) 는, 기재 시트 (2A) 의 볼록형부 (11) 가 찔러 넣어지는 영역 이외의 부분에 배치되어 있고, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부에, 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 연장되는 1 쌍의 판상 부재로 형성되어 있다. 각 지지 부재 (12) 는, 돌기부 형성부 (10) 로부터 냉각부 (20) 를 거쳐 릴리스부 (30) 가 끝나는 위치에 이를 때까지 연장되어 있다.

지지 부재 (12) 를 구성하는 재질로는, 볼록형부 (11) 의 재질과 동일한 재질이어도 되고, 합성 수지 등으로 형성되어 있어도 된다.

제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 원단 롤로부터 조출되어 Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 로, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부를 지지한다. 그리고, 박스 모션식의 돌기부 형성부 (10) 를 사용하여, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 지지 부재 (12) 로 지지되어 있지 않은 부분, 즉, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 사이의 중앙 부분의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 볼록형부 (11) 를 맞닿게 한다. 이와 같이, 돌기부 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 를 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 타면 (2U) 측 (상면측) 이, 돌기물을 형성하기 위한, 볼록형부 (11) 에 끼워 맞추는 오목부 등을 형성하지 않아, 들뜬 상태로 되어 있다.

그리고, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 가열하여, 맞닿음 부분 (TP) 에 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여 볼록형부 (11) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다.

볼록형부 (11) 에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 볼록형부 (11) 의 형성의 관점에서, 사용되는 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, 제 1 실시형태와 같이 가열 히터 장치를 사용하는 경우에는, 볼록형부 (11) 의 가열 온도를 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다. 또한, 당해 가열 온도는, 제 1 실시형태에 있어서, 기재 시트 (2A) 를 초음파 진동 장치를 사용하여 가열하는 경우에 있어서도, 볼록형 (110) 과 접촉한 기재 시트 (2A) 의 부분의 온도 범위로서 적용된다. 또한, 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 시트의 유리 전이 온도 (Tg)」 는, 기재 시트의 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 시트의 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 시트의 연화 온도」 에 대해서도 유리 전이 온도 (Tg) 와 동일하고, 즉, 기재 시트의 구성 수지가 복수종 존재하는 경우에 있어서 그것들 복수종의 연화 온도가 서로 상이한 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트의 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 시트가 융점이 상이한 2 종 이상의 수지를 함유하여 구성되어 있는 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트의 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.

볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도는, 지나치게 느리면 수지를 과잉으로 가열 연화시키고, 지나치게 빠르면 가열 연화 부족이 되므로, 볼록형부 (11) 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. 가열 상태의 볼록형부 (11) 의 상승을 정지시키고, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태인 채로 다음 공정 (냉각 공정) 에 반송할 때까지의 시간인 연화 시간은, 지나치게 길면 과잉 가열이 되지만, 가열 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.

기재 시트 (2A) 에 찌르는 볼록형부 (11) 의 자입 높이는, 볼록형부 (11) 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 가장 볼록형부 (11) 를 찔러 넣은 상태에 있어서, 볼록형부 (11) 의 정점과, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 사이의 거리를 의미한다. 따라서, 돌기부 형성 공정에 있어서의 자입 높이란, 돌기부 형성 공정에서 볼록형부 (11) 가 가장 깊게 찔러 넣어져 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 볼록형부 (11) 가 나온 상태에 있어서의, 그 타면 (2U) 에서 수직 방향으로 측정한 볼록형부 (11) 의 정점까지의 거리이다.

다음으로, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성부 (10) 의 하류에 냉각부 (20) 가 설치되어 있다. 냉각부 (20) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하고 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기부 형성 공정 후, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 사용하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태에서 냉각시킨다 (냉각 공정). 구체적으로는, 냉풍 송풍 장치 (21) 는, 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 및 일면 (2D) 측 (하면측) 의 전체를 덮고 있고, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 내부를 띠상의 기재 시트 (2A) 가 반송 방향 (Y 방향) 으로 반송되게 되어 있다. 냉풍 송풍 장치 (21) 의 터널 내에는, 냉풍 송풍하는 송풍구 (22) (도 6(c) 참조) 가 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 형성되어 있고, 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여 냉각시키도록 되어 있다. 또한, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간의 제어도, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

제 1 실시양태의 냉각 공정에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 박스 모션식의 돌기부 형성부 (10) 를 사용하여, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 터널 내에 볼록형부 (11) 를 돌기부 (3) 의 내부에 찌른 상태에서, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 반송하고, 도 6(c) 에 나타내는 바와 같이, 터널 내에서 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태인 채로 냉각시킨다. 또한, 냉각시킬 때에는, 볼록형부 (11) 의 가열 히터 장치에 의한 가열은 계속 상태이어도 되고 정지된 상태이어도 된다.

제 1 실시형태와 같이, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터 장치인 경우에는, 돌기부 형성부 (10) 의 하류에 설치되는 냉각부 (20) 는, 자연 냉각이어도 되지만, 적극적인 냉각을 실시하는 것이 바람직하고, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하는 것이 바람직하다.

분사하는 냉풍의 온도는, 볼록형부 (11) 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.

다음으로, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 냉각부 (20) 의 하류에 릴리스부 (30) 가 설치되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 냉각 공정 후에, 박스 모션식의 돌기부 형성부 (10) 를 사용하여, 돌기부 (3) 의 내부로부터 볼록형부 (11) 를 빼내어 미세 중공 돌기물 (1) 의 전구체 (1A) 를 형성한다 (릴리스 공정). 구체적으로, 제 1 실시양태의 릴리스 공정에 있어서는, 박스 모션식의 돌기부 형성부 (10) 를 사용하여, 도 6(d) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 볼록형부 (11) 를 하강시켜, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태에서, 볼록형부 (11) 를 빼내어, 내부가 중공인 미세 중공 돌기물 (1) 이 되는 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 형성한다.

다음으로, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 릴리스부 (30) 의 하류에 재단부 (40) 가 설치되어 있다. 재단부 (40) 는, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 선단에 커터날을 갖는 커터부 (41) 와 앤빌부 (42) 를 구비하고 있다. 커터부 (41) 의 커터날은, 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 의 전체폭 (X 방향의 길이) 보다 폭이 넓게 형성되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 릴리스 공정 후, 1 쌍의 커터부 (41) 와 앤빌부 (42) 사이에, 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 반송하고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 이웃하는 돌기부끼리 (3, 3) 의 사이마다, 커터부 (41) 의 커터날로 재단하여 매엽 (枚葉) 의 미세 중공 돌기물 (1) 을 연속적으로 제조한다.

띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 의 재단은, 각 미세 중공 돌기물 (1) 의 폭 방향으로 연장되도록 실시되면 되고, 예를 들어 각 미세 중공 돌기물 (1) 의 폭 방향에 걸쳐서 직선적으로 실시할 수 있다. 혹은 재단선이 곡선을 그리도록 재단을 실시할 수 있다. 어느 경우에도, 재단에 의해 트림이 발생하지 않는 재단 패턴을 채용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 재단부 (40) 의 하류에 리피치부 (50) 가 설치되어 있다. 리피치부 (50) 는, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 회전축이 서로 평행이 되도록 배치되어 있는 복수의 롤러 (51) 와, 각 롤러 (51) 사이에 걸쳐진 무단의 반송 벨트 (52) 를 가지고 있다. 또, 반송 벨트 (52) 의 내부에는, 석션 박스 (53) 를 가지고 있다. 반송 벨트 (52) 에는, 석션 박스 (53) 를 기동시킴으로써, 주회 궤도의 외부에서 내부를 향하여 공기를 흡인하기 위한 투공 (透孔) (도시 생략) 이 복수 형성되어 있다. 또한, 반송 벨트 (52) 는, 그 반송 속도가, 재단부 (40) 까지의 기재 시트 (2A) 의 반송 속도보다 빠르게 되어 있다.

제 1 실시양태에 있어서는, 매엽 (每葉) 의 발열체 (2) 를 연속적으로 투공 (도시 생략) 을 통해 석션 박스 (53) 로 흡인하면서, 속도가 빠른 반송 벨트 (52) 상에 재치 (載置) 하고, 반송 방향 (Y 방향) 에 있어서 전후에 이웃하는 미세 중공 돌기물끼리 (1, 1) 사이의 거리를 넓혀, 소정의 거리를 두고 미세 중공 돌기물 (1) 을 재배치한다.

이상 설명한 바와 같이, 제 1 실시양태의 제조 장치 (100A) 를 사용하여 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조하는 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 심플한 공정만으로, 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조할 수 있고, 비용 상승을 억제할 수 있어, 효율적으로 연속해서 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서만, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 가열시켜, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키므로, 에너지를 절약하고, 효율적으로 연속해서 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조할 수 있다. 이에 대해, 만일 수지 전체를 볼록형부와 동일한 온도로 가열하는 경우에는, 에너지 효율이 나쁠뿐만 아니라, 그 밖에 시트 전체가 연화됨으로써, 돌기부의 피치 어긋남의 발생, 시트의 변형 발생, 시트의 연속 반송이 곤란해진다는 문제가 생길 위험성이 높아진다. 본 발명 (제 1 발명) 에서는, 볼록형부 (11) 의 가열에 의한 열은 맞닿음 부분 (TP) 에 효율적으로 전달되고, 그 주위부는 자연히 가온만이 가해질 수 있는 환경이 되므로 가공 (맞닿음) 부분밖에 가열되지 않기 때문에 이러한 문제가 생기지 않는다는 장점이 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 는, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 볼록형부 (11) 의 동작, 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단 (도시 생략) 의 가열 조건, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간이 제어되고 있다. 그 때문에, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 예를 들어 돌기부 형성 공정에 있어서의 볼록형부 (11) 의 자입 높이를 제어하면, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입량이 용이하게 변경될 수 있어, 제조되는 미세 중공 돌기물 (1) 의 돌출 높이 (H1) 를 컨트롤할 수 있다. 또, 볼록형부 (11) 의 가열 조건, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 및 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 속도 중 적어도 어느 1 개를 제어하면, 미세 중공 돌기물 (1) 을 구성하는 돌기부 (3) 의 두께 (T1) 등을 자유롭게 컨트롤할 수 있다. 즉, 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단 (도시 생략) 의 조건, 돌기부 형성 공정에 있어서의 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 높이, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에 대한 자입 속도, 볼록형부 (11) 의 형상 및 냉각 공정에 있어서의 냉각 조건 중 적어도 어느 1 개를 제어하여, 미세 중공 돌기물 (1) 의 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 를 사용하여, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부를 지지하고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 사이의 들뜬 상태 (1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 로 지지되어 있지 않은 비지지 상태) 의 중앙 부분의 일면 (2D) 측 (하면측) 에서 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시켜 돌기부 (3) 를 형성한다. 이와 같이, 돌기부를 형성하기 위한, 볼록형부 (11) 에 끼워 맞추는 오목부 등이 필요 없으므로 비용 상승을 억제할 수 있고, 제조되는 미세 중공 돌기물 (1) 이 구비하는 돌기부 (3) 를 효율적으로 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.

다음으로, 본 발명 (제 1 발명) 을, 제 2 실시양태에 기초하여 도 7 을 참조하여 설명한다. 또한, 본 설명에 있어서는, 상기 서술한 제 1 실시양태와 상이한 점을 메인으로 설명한다.

상기 제 1 실시양태에 사용하는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 은, 가열 히터 장치였지만, 제 2 실시양태에 사용하는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100A) 에서는, 이것 대신에 초음파 진동 장치를 사용하고 있다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100A) 와 같이, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우, 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 초음파 진동 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 초음파 진동시키고, 맞닿음 부분 (TP) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여 볼록형부 (11) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다. 돌기부 (3) 가 설정된 높이까지 돌출되면, 볼록형부 (11) 의 상승을 정지시키고 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태인 채로 다음 공정에 반송한다. 파진동 (波振動) 장치에 의한 볼록형부 (11) 의 초음파 진동은, 기재 시트 (2A) 에 볼록형부 (11) 가 맞닿기 직전부터, 다음 공정 (냉각 공정) 의 냉각부 (20) 에 이르기 직전까지 실시된다.

볼록형부 (11) 의 파진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 주파수는, 볼록형부 (11) 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, 볼록형부 (11) 의 파진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진폭은, 볼록형부 (11) 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.

상기 서술한 바와 같이, 제 2 실시형태의 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 냉각부 (20) 에, 적극적인 냉각을 실시하기 위해 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하고 있지만, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치이므로, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 반드시 구비할 필요는 없고, 초음파 진동 장치의 진동을 차단함으로써, 냉각시킬 수도 있다. 이런 점에서, 초음파 진동을 가열 수단으로서 사용하면, 장치의 간편화와 함께, 고속에서의 미세 중공 돌기물의 제조가 용이해지므로 바람직하다. 또, 기재 시트 (2A) 의 볼록형부 (11) 와 맞닿아 있지 않은 부분에서는, 보다 열이 잘 전달되지 않고, 또, 초음파 진동 부여의 오프에 의해 냉각이 효율적으로 실시되므로, 성형 부분 이외의 변형이 잘 발생하지 않는다는 장점이 있다.

이하, 본 발명 (제 2 발명) 을, 그 바람직한 실시양태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명 (제 2 발명) 의 제조 방법은, 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법이다. 도 11 에는, 제 1 실시양태의 미세 중공 돌기물 (1) 의 제조 방법으로 제조되는 일 실시형태의 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 사시도가 나타나 있다. 본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 시트상의 기저부 (2) 와 복수의 돌기부 (3) 를 가지고 있다. 돌기부 (3) 의 수, 돌기부 (3) 의 배치 및 돌기부 (3) 의 형상에는, 특별히 제한은 없지만, 본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 바람직하게는, 시트상의 기저부 (2) 의 상면에, 9 개의 원추대상의 돌기부 (3) 를 어레이 (행렬) 상으로 가지고 있다. 어레이 (행렬) 상으로 배치된 9 개의 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 12 는, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 어레이 (행렬) 상의 돌기부 (3) 내의 1 개의 돌기부 (3) 에 주목한 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 사시도이고, 도 13 은, 도 12 에 나타내는 III-III 선 단면도이다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 관통공 (3h) 을 가지고 있다. 바람직하게는, 본 실시형태에서는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 각 돌기부 (3) 의 내부에, 기저부 (2) 로부터 관통공 (3h) 에 걸친 공간이 형성되어 있고, 각 돌기부 (3) 의 선단에 관통공 (3h) 이 형성되어 있다. 각 돌기부 (3) 의 내부의 공간은, 마이크로 니들 어레이 (1M) 에 있어서는, 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 형상으로 형성되어 있고, 본 실시형태에서는, 원추대상의 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 원추대상으로 형성되어 있다. 또한, 돌기부 (3) 는, 본 실시형태에 있어서는, 원추대상이지만, 원추대상의 형상 이외에, 원주상, 각주상, 각추대상 등이어도 된다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 돌기부 (3) 는, 그 돌출 높이 (H1) 가, 그 선단을 가장 얕은 곳에서는 각층까지, 깊게는 진피까지 자입하기 때문에, 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.

각 돌기부 (3) 는, 그 평균 두께 (T1) 가, 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이다.

기저부 (2) 는, 그 두께 (T2) 가, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.7 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 0.7 ㎜ 이하이다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 돌기부 (3) 의 선단 직경 (L) 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 돌기물 (1) 의 선단 직경 (L) 은, 돌기부 (3) 의 선단에 있어서의 가장 넓은 위치에서의 길이이다. 당해 범위이면, 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 피부에 자입했을 때의 통증이 거의 없다.

미세 중공 돌기물 (1) 은, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 각 돌기부 (3) 의 선단부에 위치하는 관통공 (3h) 과, 각 돌기부 (3) 에 대응하는 기저부 (2) 의 하면에 위치하는 기저측 관통공 (2h) 을 가지고 있다. 본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 에 있어서는, 관통공 (3h) 및 기저측 관통공 (2h) 이 동심원 형상으로 형성되어 있다.

관통공 (3h) 은, 그 개공 면적 (S1) 이, 바람직하게는 0.7 μ㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 20 μ㎡ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 200000 μ㎡ 이하이고, 더욱 바람직하게는 70000 μ㎡ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.7 μ㎡ 이상 200000 μ㎡ 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 μ㎡ 이상 70000 μ㎡ 이하이다.

기저측 관통공 (2h) 은, 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 기저부 (2) 의 상면에 어레이 (행렬) 상으로 배치된 9 개의 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, 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, 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 발명 (제 2 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법을, 전술한 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법을 예로 들어 도 14 ∼ 도 16 을 참조하여 설명한다. 도 14 에는, 제 1 실시양태의 제조 방법의 실시에 사용하는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 의 전체 구성이 나타나 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 돌기부 (3) 는 매우 작은 것이지만, 설명의 편의상, 도 14 에 있어서는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 돌기부 (3) 가 매우 크게 그려져 있다.

도 14 에 나타내는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 는, 상류측으로부터 하류측을 향하여, 기재 시트 (2A) 에 중공의 돌기부 전구체 (3b) 를 형성하는 돌기부 전구체 형성부 (10A), 기재 시트 (2A) 에 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기 신장부 (10B), 냉각부 (20), 후술하는 볼록형부 (11) 를 빼내는 릴리스부 (30), 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 로 재단하는 재단부 (40) 및 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 간격을 조정하는 리피치부 (50) 를 구비하고 있다. 또한, 제조 장치 (100B) 는, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 와 돌기 신장부 (10B) 를 포함하는, 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성부 (10) 를 구비하고 있고, 본 발명 (제 2 발명) 에서는, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 를 사용하는 돌기부 전구체 형성 공정으로부터 돌기 신장부 (10B) 를 사용하는 돌기 신장 공정까지의 공정을 돌기부 형성 공정이라고 부른다.

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.

돌기부 형성부 (10) 가 구비하는 돌기부 전구체 형성부 (10A) 및 돌기 신장부 (10B) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 가열 수단 (도시 생략) 을 갖는 볼록형부 (11) 를 구비하고 있다. 볼록형부 (11) 는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 돌기부 (3) 의 개수, 배치, 각 돌기부 (3) 의 대략 외형 형상에 대응한 볼록형 (110) 을 가지고 있고, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 9 개의 원추대상의 돌기부 (3) 에 대응하여, 9 개의 원추상의 볼록형 (110) 을 가지고 있다.

또, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 돌기 신장부 (10B) 에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다. 여기서, 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이란, 기재 시트 (2A) 에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량을 의미한다. 구체적으로, 돌기 신장부 (10B) 에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 커지는 조건으로는, (a) 기재 시트 (2A) 에 대한 볼록형부 (11) 의 자입 속도에 관해, 돌기 신장부 (10B) 의 그 자입 속도 쪽이 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 그 자입 속도보다 느린 것, (b) 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우에, 돌기 신장부 (10B) 의 볼록형부 (11) 의 초음파의 주파수 쪽이 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 볼록형부 (11) 의 초음파의 주파수보다 높은 것, 및 (c) 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우에, 돌기 신장부 (10B) 의 볼록형부 (11) 의 초음파의 진폭 쪽이 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 볼록형부 (11) 의 초음파의 진폭보다 큰 것, (d) 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터인 경우에, 돌기 신장부 (10B) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도 쪽이 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도보다 높은 것, 중 적어도 1 개의 조건을 만족시키고 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명 (제 2 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 사용하는 제조 장치에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이외에 가열 수단을 형성하지 않았다. 또한, 본 명세서에서 「볼록형부 (11) 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, 또는 유리 전이 온도 미만으로 가열하는 수단을 구비하는 경우도 포함한다. 단, 다른 가열 수단을 전혀 포함하지 않는 것이 바람직하다.

제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 은 초음파 진동 장치이다. 제 1 실시양태에 있어서는, 먼저, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트 (2A) 의 원단 롤로부터 띠상의 기재 시트 (2A) 를 조출하여, Y 방향으로 반송한다. 그리고 Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 으로부터 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔러 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 돌출시킴과 함께 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 선단으로 관통하는 관통공 (3h) 을 갖는 중공의 돌기부 전구체 (3b) 를 형성한다 (돌기부 전구체 형성 공정). 바람직하게, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 에, 9 개의 첨예한 선단의 원추상의 볼록형 (110) 이, 그 선단을 상방을 향하게 하여 배치되어 있고, 볼록형부 (11) 가, 적어도 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 더욱 바람직하게는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 는, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 가능하게 되어 있다. 볼록형부 (11) 의 동작 (전동 액츄에이터) 의 제어는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다. 이와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 는, 소위, 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 갖는 장치이다. 또한, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열의 제어도, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

기재 시트 (2A) 는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 기저부 (2) 가 되는 시트이고, 열가소성 수지를 함유하여 형성되어 있다. 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 기저부 (2) 의 두께 (T2) 와 동등하다.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 외형 형상이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 돌기부 (3) 의 외형 형상보다 첨예한 형상이다. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 높이 (H2) (도 14 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 선단 직경 (D1) (도 15 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 직경 (D1) 은, 이하와 같이 하여 측정한다.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 근본 직경 (D2) (도 15 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.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 충분한 강도를 얻기 쉬워지는 관점에서, 그 선단 각도 (α) (도 15 참조) 가, 바람직하게는 1 도 이상, 더욱 바람직하게는 5 도 이상이다. 그리고, 선단 각도 (α) 는, 적당한 각도를 갖는 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 각도 (α) 는, 이하와 같이 하여 측정한다.

[볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 직경의 측정]

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율로 확대한 상태에서 관찰한다. 다음으로, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (11a, 11b) 중의 일측변 (11a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 연장하고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 연장한다. 그리고, 선단측에서, 일측변 (11a) 이 가상 직선 (ILa) 으로부터 멀어지는 지점을 제 1 선단점 (11a1) 으로서 구하고, 타측변 (11b) 이 가상 직선 (ILb) 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) 또는 마이크로스코프를 사용하여 측정하고, 측정한 그 직선의 길이를, 볼록형 (110) 의 선단 직경으로 한다.

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

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율로 확대한 상태에서 관찰한다. 다음으로, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (11a, 11b) 중의 일측변 (11a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 연장하고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 연장한다. 그리고, 가상 직선 (ILa) 과 가상 직선 (ILb) 이 이루는 각을, 주사형 전자 현미경 (SEM) 또는 마이크로스코프를 사용하여 측정하고, 측정한 그 이루는 각을, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 각도 (α) 로 한다.

돌기부 전구체 형성부 (10A) 는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 지지 부재 (12) 를 가지고 있다. 지지 부재 (12) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치되어 있고, 볼록형부 (11) 를 일면 (2D) 으로부터 찔러 넣었을 때에 시트 기재 (2A) 가 잘 휘어지지 않게 하는 역할을 하고 있다. 따라서, 지지 부재 (12) 는, 기재 시트 (2A) 의 볼록형부 (11) 가 찔러 넣어지는 영역 이외의 부분에 배치되어 있고, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부에, 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 연장되는 1 쌍의 판상 부재로 형성되어 있다. 각 지지 부재 (12) 는, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 로부터, 돌기 신장부 (10B) 및 냉각부 (20) 를 거쳐 릴리스부 (30) 가 끝나는 위치에 이를 때까지 연장되어 있다.

지지 부재 (12) 를 형성하는 재질로는, 볼록형부 (11) 의 재질과 동일한 재질이어도 되고, 합성 수지 등으로 형성되어 있어도 된다.

제 1 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 원단 롤로부터 조출되어 Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 로, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부를 지지한다. 그리고, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 지지 부재 (12) 로 지지되어 있지 않은 부분, 즉, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 사이의 중앙 영역의 일면 (2D) (하면) 으로부터 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 의 선단부를 맞닿게 한다. 이와 같이, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 을 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 타면 (2U) (상면) 이, 돌기물을 형성하기 위한, 볼록형부 (11) 에 끼워 맞추는 오목부 등을 형성하지 않아, 들뜬 상태로 되어 있다.

그리고, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 16(a) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 초음파 진동 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 초음파 진동시키고, 맞닿음 부분 (TP) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 제 1 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 각 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 16(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 으로부터 타면 (2U) (상면) 을 향하여 볼록형부 (11) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 볼록형 (110) 의 선단부를 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 으로부터 돌출시킴과 함께 관통하는 관통공 (3h) 을 갖는 중공의 돌기부 전구체 (3b) 를 형성한다.

제 1 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진동 주파수 (이하, 주파수라고 한다) 는, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 전구체 (3b) 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, 볼록형부 (11) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진폭은, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 전구체 (3b) 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. 제 1 실시형태와 같이 초음파 진동 장치를 사용하는 경우에는, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭을 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다.

제 1 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도는, 지나치게 느리면 수지를 과잉으로 연화시켜 관통공 (3h) 의 크기가 지나치게 커지고, 지나치게 빠르면 연화 부족이 되어 관통공 (3h) 이 형성되지 않기 때문에, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 전구체 (3b) 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.

제 1 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 기재 시트 (2A) 에 찌르는 볼록형부 (11) 의 자입 높이는, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 전구체 (3b) 를 효율적으로 형성하는 관점에서, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 2 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 ㎜ 이하이고, 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 2 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이다. 여기서, 「자입 높이」 란, 기재 시트 (2A) 에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찔러 넣은 상태에 있어서, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 정점과, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 사이의 거리를 의미한다. 따라서, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서의 자입 높이란, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형 (110) 이 가장 깊게 찔러 넣어져 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 볼록형 (110) 이 나온 상태에 있어서의, 그 타면 (2U) 에서 수직 방향으로 측정한 볼록형 (110) 정점까지의 거리이다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 하류측에 돌기부 신장부 (10B) 가 설치되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기부 전구체 형성 공정 후, 돌기부 전구체 (3b) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찔러 넣은 상태에서, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 더욱 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 더욱 긴 거리 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다 (돌기 신장 공정). 바람직하게, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 더욱 이동시키고, 각 돌기부 전구체 (3b) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찔러 넣은 상태에서, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 각 맞닿음 부분 (TP) 을, 초음파 진동 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 초음파 진동시키고, 맞닿음 부분 (TP) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 더욱 연화시키면서 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 기재 시트 (2A) 에 더욱 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 더욱 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다. 그와 함께, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 내부에 찔러 넣은 어레이상의 돌기부 (3) 를, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 이동시킨다. 또한, 제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 에 의해, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부가 지지되어 있다.

제 1 실시양태의 돌기 신장 공정에 있어서는, 도 16(c) 에 나타내는 바와 같이, 초음파 진동 장치에 의한 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭이, 각각, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서의 초음파 진동의 주파수 및 진폭과 동일하다. 또한, 돌기 신장 공정에서 형성된 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 개공 면적은, 돌기부 전구체 형성 공정에서 형성된 돌기부 전구체 (3b) 의 관통공 (3h) 의 개공 면적 (S1) 이상의 면적이지만, 개공 면적 (S1) 과 동일한 면적인 것이 바람직하다.

제 1 실시양태의 돌기 신장 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도가, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도보다 느리게 되어 있다. 제 1 실시양태의 돌기 신장 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도는, 지나치게 느리면 수지를 과잉으로 연화시켜 관통공 (3h) 의 크기가 지나치게 크게 변화하고, 지나치게 빠르면 연화 부족이 되어 돌기부 (3) 의 높이가 부족하기 쉽기 때문에, 관통공 (3h) 을 갖는 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.

제 1 실시양태의 돌기 신장 공정에 있어서는, 가열 상태의 볼록형부 (11) 의 상승을 정지시키고, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태인 채로 다음 공정 (냉각 공정) 에 반송할 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.

제 1 실시양태의 돌기 신장 공정에 있어서는, 기재 시트 (2A) 에 찌르는 볼록형부 (11) 의 자입 높이는, 관통공 (3h) 을 갖는 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.

이상과 같이, 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단 (도시 생략) 의 조건과 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단 (도시 생략) 의 조건이 동일하고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 더욱 찌르는 속도가, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도보다 느리게 되어 있다. 구체적으로는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 초음파 진동 장치인 경우이지만, 돌기 신장부 (10B) 가 갖는 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭과 돌기부 전구체 형성부 (10A) 가 갖는 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭이 동일하여 상기 (b) 및 상기 (c) 의 조건을 만족시키지 않는다. 그러나, 제 1 실시양태에 있어서는, 기재 시트 (2A) 에의 볼록형부 (11) 의 자입 속도에 관해, 돌기 신장 공정에 있어서의 자입 속도 쪽이, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서의 자입 속도보다 느리게 되어 있어, 상기 (a) 의 조건을 만족시키고 있다. 그 때문에, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다.

또, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하고 있으므로, 기재 시트 (2A) 에의 볼록형부 (11) 의 자입 속도에 관해, 돌기부 전구체 형성 공정으로부터 돌기 신장 공정에 걸쳐, 자입 속도가 연속적으로 느리게 되어 있다. 즉, 그 자입 속도가 점감 (漸減) 하고 있다. 그 때문에, 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량과, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량은, 돌기부 전구체 형성 공정 후기부터 돌기 신장 공정의 전기에 걸쳐서 연속적으로 변화하고 있다. 또한, 「단위 자입 높이당의 열량」 이란, 각각의 공정에서, 기재 시트 (2A) 에 부여한 전체 열량을 볼록형부 (11) 의 이동 거리로 나눈 값이다. 예를 들어, 돌기부 전구체 형성 공정에서는, 볼록형부 (11) 가 기재 시트 (2A) 에 접촉하고 나서 당해 공정이 종료될 때까지 기재 시트 (2A) 에 부여된 전체 열량을, 당해 공정의 전체 이동 거리로 나눈 값이다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성 공정의 하류에, 구체적으로는 돌기부 형성 공정의 돌기 신장부 (10B) 의 하류에, 냉각부 (20) 가 설치되어 있다. 냉각부 (20) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하고 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기 신장 공정 후, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 사용하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태에서 돌기부 (3) 를 냉각시킨다 (냉각 공정). 구체적으로는, 냉풍 송풍 장치 (21) 는, 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 및 일면 (2D) 측 (하면측) 의 전체를 덮고 있고, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 내부를 띠상의 기재 시트 (2A) 가 반송 방향 (Y 방향) 으로 반송되게 되어 있다. 냉풍 송풍 장치 (21) 의 터널 내에는, 냉풍 송풍하는 송풍구 (22) (도 16(d) 참조) 가 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 형성되어 있고, 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여 냉각시키도록 되어 있다. 또한, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간의 제어도, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

제 1 실시양태의 냉각 공정에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 터널 내에, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 돌기부 (3) 의 내부에 찔러 넣은 상태에서, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 반송하고, 도 16(d) 에 나타내는 바와 같이, 터널 내에서 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태인 채로 냉각시킨다. 또한, 냉각시킬 때에는, 볼록형부 (11) 의 초음파 장치에 의한 초음파 진동은, 계속 상태이어도 되고 정지된 상태이어도 되지만, 돌기부 (3) 의 형상을 과도한 변형을 시키지 않고 일정하게 유지하는 관점에서, 정지되어 있는 것이 바람직하다.

분사하는 냉풍의 온도는, 관통공 (3h) 을 갖는 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.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 냉각부 (20) 의 하류에 릴리스부 (30) 가 설치되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 냉각 공정 후에, 돌기부 (3) 의 내부로부터 볼록형부 (11) 를 빼내어 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 전구체 (1A) 를 형성한다 (릴리스 공정). 구체적으로, 제 1 실시양태의 릴리스 공정에 있어서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 도 16(e) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 으로부터 볼록형부 (11) 를 하강시켜, 각 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찔러 넣은 상태에서, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 빼내어, 관통공 (3h) 을 갖고 또한 내부가 중공인 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 되는 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 형성한다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 릴리스부 (30) 의 하류에 재단부 (40) 가 설치되어 있다. 재단부 (40) 는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 선단에 커터날을 갖는 커터부 (41) 와 앤빌부 (42) 를 구비하고 있다. 커터부 (41) 의 커터날은, 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 의 전체폭 (X 방향의 길이) 보다 폭이 넓게 형성되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 릴리스 공정 후, 1 쌍의 커터부 (41) 와 앤빌부 (42) 사이에, 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 반송하고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 이웃하는 어레이상의 돌기부끼리 (3, 3) 의 사이마다, 커터부 (41) 의 커터날로 재단하여, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 매엽의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 연속적으로 제조한다.

띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 의 재단은, 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 가로 방향으로 연장되도록 실시되면 되고, 예를 들어 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 가로 방향에 걸쳐서 직선적으로 실시할 수 있다. 혹은 재단선이 곡선을 그리도록 재단을 실시할 수 있다. 어느 경우에도, 재단에 의해 트림이 발생하지 않는 재단 패턴을 채용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 재단부 (40) 의 하류에 리피치부 (50) 가 설치되어 있다. 리피치부 (50) 는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 회전축이 서로 평행이 되도록 배치되어 있는 복수의 롤러 (51) 와, 각 롤러 (51) 사이에 걸쳐진 무단의 반송 벨트 (52) 를 가지고 있다. 또, 반송 벨트 (52) 의 내부에는, 석션 박스 (53) 를 가지고 있다. 반송 벨트 (52) 에는, 석션 박스 (53) 를 기동시킴으로써, 주회 궤도의 외부로부터 내부를 향하여 공기를 흡인하기 위한 투공 (도시 생략) 이 복수 형성되어 있다. 또한, 반송 벨트 (52) 는, 그 반송 속도가, 재단부 (40) 까지의 기재 시트 (2A) 의 반송 속도보다 빠르게 되어 있다.

제 1 실시양태에 있어서는, 매엽의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 연속적으로, 투공 (도시 생략) 을 통해 석션 박스 (53) 로 흡인하면서, 속도가 빠른 반송 벨트 (52) 상에 재치하고, 반송 방향 (Y 방향) 에 있어서 전후에 이웃하는 마이크로 니들 어레이 (1M, 1M) 끼리의 사이의 거리를 넓혀, 소정의 거리를 두고 재배치하여, 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조한다.

이상 설명한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 를 사용하여 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조하는 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 전구체 (3b) 를 형성하는 돌기부 전구체 형성 공정과, 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기 신장 공정을 구비하고 있으므로, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 구비하는 돌기부 (3) 의 높이 및 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도가 높은 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 심플한 공정만으로, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있어, 저비용화를 도모할 수 있다. 또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 효율적으로 연속해서 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 안정적으로 대량 생산할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 「관통공을 갖는 마이크로 니들 어레이」 란, 「관통공을 갖는 돌기부인 마이크로 니들을 가지고 있는 마이크로 니들 어레이」 의 의미이다.

또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있으므로, 돌기부 (3) 의 높이 및 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도가 더욱 높은 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 상세히 서술하면, 돌기부 전구체 형성 공정에서는, 기재 시트 (2A) 에 부여할 수 있는 열량이 작기 때문에, 기재 시트 (2A) 의 연신보다 선단부 개공이 용이한 조건으로 되어 있다. 이 때문에, 선단의 관통구 (3h) 의 크기를 제어하기 쉽다. 한편, 그에 계속해서 실시되는 돌기 신장 공정에서는, 기재 시트 (2A) 에 부여할 수 있는 열량이 크기 때문에, 개공한 돌기부 전구체 (3b) 가 연신되기 쉬운 조건으로 되어 있다. 따라서, 관통구 (3h) 의 형상을 손상하는 것을 억제하면서, 돌기부 (3) 의 높이를 양호한 형상성을 유지하면서 설계하는 것이 용이해진다.

또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동의 주파수 및 진폭의 조건 (즉, 가열 수단의 조건) 과, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동의 주파수 및 진폭의 조건 (즉, 가열 수단의 조건) 이 동일하다. 그러나, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 더욱 찌르는 속도가, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도보다 느리고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다. 이와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도를 변경하고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량을, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 하고 있으므로, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 구비하는 돌기부 (3) 의 높이 및 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도를 더욱 컨트롤하기 쉬워, 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 더욱 제조할 수 있다. 또, 제 1 실시형태의 제조 방법에 의하면, 속도 제어에 의해 기재 시트 (2A) 가 받는 총열량을 제어하므로, 돌기부 전구체를 양호한 형상으로 연신하는 것이 용이하므로 바람직하다.

또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 기재 시트 (2A) 에의 볼록형부 (11) 의 자입 속도에 관해서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 돌기부 전구체 형성 공정으로부터 돌기 신장 공정에 걸쳐서, 자입 속도를 연속적으로 느리게 하고 있다. 이와 같이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량과, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 돌기 신장 공정에 걸쳐서 연속적으로 변화하고 있다. 그 때문에, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 구비하는 돌기부 (3) 의 높이 및 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도를 더욱 컨트롤하기 쉽다.

또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 으로서 초음파 진동 장치를 사용하고 있으므로, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 반드시 구비할 필요는 없고, 초음파 진동 장치의 진동을 차단하는 것만으로 냉각시킬 수도 있다. 이런 점에서, 초음파 진동을 가열 수단으로서 사용하면, 장치의 간편화와 함께, 고속으로, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 또, 기재 시트 (2A) 의 볼록형부 (11) 와 맞닿아 있지 않은 부분에서는, 보다 열이 잘 전달되지 않고, 또, 초음파 진동 부여의 오프에 의해 냉각이 효율적으로 실시되므로, 성형 부분 이외의 변형이 잘 발생하지 않아, 양호한 정밀도의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 의 돌기부 형성부 (10) 는, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 볼록형부 (11) 의 동작, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열 조건, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간이 제어되고 있다. 그 때문에, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 예를 들어 돌기 신장 공정에 있어서의 볼록형부 (11) 의 자입 높이를 제어하면, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입량이 용이하게 변경될 수 있어, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 돌출 높이 (H1) 를 컨트롤할 수 있다. 또, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 조건, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입 속도 및 볼록형부 (11) 의 형상 중 적어도 어느 1 개를 제어하면, 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 구성하는 돌기부 (3) 의 두께 (T1) 등을 자유롭게 컨트롤할 수 있고, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있다. 즉, 돌기 신장 공정에 있어서의 볼록형부 (11) 의 자입 높이, 가열 조건, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 및 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입 속도, 그리고 냉각 공정에 있어서의 냉각 조건의 적어도 어느 1 개를 제어하여, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 를 사용하여, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부를 지지하고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 사이가 들뜬 상태인 중앙 영역에서, 지지 부재 (12) 가 배치된 측과는 반대측의 일면 (2D) (하면) 으로부터 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시켜 돌기부 (3) 를 형성한다. 이와 같이, 돌기부 (3) 를 형성하기 위한, 볼록형부 (11) 에 끼워 맞추는 오목부 등이 필요하지 않으므로 비용 상승을 억제할 수 있고, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 구비하는 돌기부 (3) 를 효율적으로 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.

다음으로, 본 발명 (제 2 발명) 을, 제 2 실시양태에 기초하여, 도 17 을 참조하여 설명한다. 또한, 본 설명에 있어서는, 상기 서술한 제 1 실시양태와 상이한 점을 메인으로 설명한다.

상기 제 1 실시양태에 사용하는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 은, 초음파 진동 장치이지만, 제 2 실시양태에 사용하는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 에서는, 이것 대신에 가열 히터 장치를 사용하고 있다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 와 같이, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터 장치인 경우, 도 17(a) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 가열하여, 맞닿음 부분 (TP) 에 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 제 2 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 각 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 17(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 으로부터 타면 (2U) (상면) 을 향하여 볼록형부 (11) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 볼록형 (110) 의 선단부를 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 으로부터 돌출시킴과 함께 관통하는 관통공 (3h) 을 갖는 중공의 돌기부 전구체 (3b) 를 형성한다.

제 2 실시양태의 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 돌기부 전구체 (3b) 의 형성의 관점에서, 사용되는 기재 시트 (2A) 의 유리 전이 온도 (Tg) 이상 온도 이상 용융 온도 미만인 것이 바람직하고, 나아가서는 당해 수지의 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, 제 2 실시형태와 같이 가열 히터 장치를 사용하는 경우에는, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 온도를 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다. 또한, 당해 가열 온도는, 제 1 실시형태에 있어서, 기재 시트 (2A) 를 초음파 진동 장치를 사용하여 가열하는 경우에 있어서도, 볼록형 (110) 과 접촉한 기재 시트 (2A) 의 부분의 온도 범위로서 적용된다.

[유리 전이점 (Tg) 의 측정 방법]

DSC 측정 기계를 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.

이어서, 제 2 실시양태의 돌기부 신장 공정에 있어서는, 도 17(c) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 돌기부 전구체 형성 공정과 동일한 온도에서 가열하여, 맞닿음 부분 (TP) 에 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 으로부터 타면 (2U) (상면) 을 향하여 볼록형부 (11) 를 더욱 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 볼록형 (110) 의 선단부를 더욱 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 으로부터 더욱 돌출되는 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 를 형성한다.

또한, 제 2 실시양태의 돌기 신장 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도가, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도보다 느리게 되어 있다.

이상과 같이, 제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터인 경우이지만, 돌기 신장부 (10B) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도와 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도가 동일한 온도여서 상기 (d) 의 조건을 만족시키지 않는다. 그러나, 제 2 실시양태에 있어서는, 기재 시트 (2A) 에의 볼록형부 (11) 의 자입 속도에 관해, 돌기 신장 공정에 있어서의 자입 속도 쪽이, 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서의 자입 속도보다 느리게 되어 있어, 상기 (a) 의 조건을 만족시키고 있다. 그 때문에, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다.

이어서, 제 2 실시양태의 냉각 공정에 있어서는, 제 1 실시양태의 냉각 공정과 동일하게, 도 17(d) 에 나타내는 바와 같이, 터널 내에서 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태인 채로 냉각시킨다. 또한, 냉각시킬 때에는, 볼록형부 (11) 의 가열 히터 장치에 의한 가열은, 계속 상태이어도 되고 정지된 상태이어도 된다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 와 같이, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터 장치인 경우에는, 돌기부 형성부 (10) 의 하류에 설치되는 냉각부 (20) 는, 자연 냉각이어도 되지만, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하여, 적극적인 냉각을 실시하는 것이 바람직하다.

이어서, 제 2 실시양태의 릴리스 공정에 있어서는, 제 1 실시양태의 릴리스 공정과 동일하게, 도 17(e) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) (하면) 으로부터 볼록형부 (11) 를 하강시켜, 각 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찔러 넣은 상태에서, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 빼내어, 관통공 (3h) 을 갖고 또한 내부가 중공인 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 되는 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 형성한다.

이어서, 제 2 실시양태에 있어서는, 제 1 실시양태와 동일하게, 커터부 (41) 의 커터날로 재단하여, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 매엽의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 연속적으로 제조하고, 리피치부 (50) 에서, 재배치하여 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조한다.

이상 설명한 바와 같이, 제 2 실시양태의 제조 방법에 의하면, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 히터 장치에 의한 가열 조건 (가열 수단의 조건) 과, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 히터 장치에 의한 가열 조건 (가열 수단의 조건) 이 동일하다. 그러나, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 더욱 찌르는 속도가, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도보다 느리고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다. 이와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도를 변경하고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량을, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 하고 있으므로, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 구비하는 돌기부 (3) 의 높이 및 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도를 더욱 컨트롤하기 쉬워, 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 더욱 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 2 실시양태에 있어서는, 도 17(a) 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서만, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 가열시켜, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키므로, 에너지를 절약하고, 효율적으로 연속해서 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 여기서, 만일, 수지 전체를 볼록형부와 동일한 온도로 가열하는 경우에는, 에너지 효율이 나쁠뿐만 아니라, 그 밖에 시트 전체가 연화됨으로써, 돌기부의 피치 어긋남의 발생, 시트의 변형 발생, 시트의 연속 반송이 곤란해진다는 문제가 생길 위험성이 높아져 버린다. 이에 대해, 제 2 실시양태에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열에 의한 열이 맞닿음 부분 (TP) 에 효율적으로 전달되고, 그 주위부는 자연히 가온만이 가해질 수 있는 환경이 되므로, 돌기부 (3) 의 피치 어긋남의 문제가 잘 발생하지 않고, 기재 시트 (2A) 의 변형이 잘 발생하지 않고, 기재 시트 (2A) 의 연속 반송도 용이해진다.

이하, 본 발명 (제 3 발명) 을, 그 바람직한 실시양태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명 (제 3 발명) 의 제조 방법은, 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법이다. 도 19 에는, 제 1 실시양태의 미세 중공 돌기물 (1) 의 제조 방법으로 제조되는 일 실시형태의 미세 중공 돌기물로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 사시도가 나타나 있다. 본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 시트상의 기저부 (2) 와 복수의 돌기부 (3) 를 가지고 있다. 돌기부 (3) 의 수, 돌기부 (3) 의 배치 및 돌기부 (3) 의 형상에는, 특별히 제한은 없지만, 본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 바람직하게는, 시트상의 기저부 (2) 의 상면에, 9 개의 원추대상의 돌기부 (3) 를 어레이 (행렬) 상으로 가지고 있다. 어레이 (행렬) 상으로 배치된 9 개의 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 20 은, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 어레이 (행렬) 상의 돌기부 (3) 내의 1 개의 돌기부 (3) 에 주목한 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 사시도이고, 도 21 은, 도 20 에 나타내는 III-III 선 단면도이다.

마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 관통공 (3h) 을 가지고 있다. 바람직하게는, 본 실시형태에서는, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 각 돌기부 (3) 의 내부에, 기저부 (2) 로부터 관통공 (3h) 에 걸쳐서 공간이 형성되어 있고, 각 돌기부 (3) 의 선단에 관통공 (3h) 이 형성되어 있다. 각 돌기부 (3) 의 내부의 공간은, 마이크로 니들 어레이 (1M) 에 있어서는, 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 형상으로 형성되어 있고, 본 실시형태에서는, 원추대상의 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 원추대상으로 형성되어 있다. 또한, 돌기부 (3) 는, 본 실시형태에 있어서는, 원추대상이지만, 원추대상의 형상 이외에, 원주상, 각주상, 각추대상 등이어도 된다.

미세 중공 돌기물 (1) 은, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 각 돌기부 (3) 의 선단부에 위치하는 관통공 (3h) 과, 각 돌기부 (3) 에 대응하는 기저부 (2) 의 하면에 위치하는 기저측 관통공 (2h) 을 가지고 있다. 본 실시형태의 마이크로 니들 어레이 (1M) 에 있어서는, 관통공 (3h) 및 기저측 관통공 (2h) 이 동심원 형상으로 형성되어 있다.

다음으로, 본 발명 (제 3 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법을, 전술한 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 제조 방법을 예로 들어 도 22 ∼ 도 24 를 참조하여 설명한다. 도 22 에는, 제 1 실시양태의 제조 방법의 실시에 사용하는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 의 전체 구성이 나타나 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 돌기부 (3) 는 매우 작은 것이지만, 설명의 편의상, 도 22 에 있어서는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 각 돌기부 (3) 가 매우 크게 그려져 있다.

도 22 에 나타내는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 는, 상류측으로부터 하류측을 향하여, 기재 시트 (2A) 에 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성부 (10), 냉각부 (20), 후술하는 볼록형부 (11) 를 빼내는 릴리스부 (30), 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 로 재단하는 재단부 (40) 및 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 간격을 조정하는 리피치부 (50) 를 구비하고 있다.

돌기부 형성부 (10) 는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 가열 수단 (도시 생략) 을 갖는 볼록형부 (11) 를 구비하고 있다. 볼록형부 (11) 는, 제조하는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 돌기부 (3) 의 개수, 배치, 각 돌기부 (3) 의 대략 외형 형상에 대응한 볼록형 (110) 을 가지고 있고, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 9 개의 원추대상의 돌기부 (3) 에 대응하여, 9 개의 원추상의 볼록형 (110) 을 가지고 있다. 또한, 본 발명 (제 3 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 사용하는 제조 장치에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이외에 가열 수단을 형성하지 않았다. 또한, 본 명세서에서 「볼록형부 (11) 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, 또는 유리 전이 온도 미만으로 가열하는 수단을 구비하는 경우도 포함한다. 단, 다른 가열 수단을 전혀 포함하지 않는 것이 바람직하다.

제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 은 초음파 진동 장치이다. 제 1 실시양태에 있어서는, 먼저, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트 (2A) 의 원단 롤로부터 띠상의 기재 시트 (2A) 를 조출하여, Y 방향으로 반송한다. 그리고 Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측으로부터 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 맞닿음 부분 (TP) 을 열에 의해 연화시키면서, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측을 향하여 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다 (돌기부 형성 공정). 돌기부 형성 공정은, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 간격을 두고 배치된 받이 부재 (13) 를 사용한다. 그리고, 돌기부 형성 공정에 있어서, 받이 부재 (13) 에 볼록형부 (11) 가 접촉하여 돌기부 (3) 에 관통공 (3h) 이 형성된다. 바람직하게는, 제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 받이 부재 (13) 에 볼록형부 (11) 에 의해 연장된 기재 시트 (2A) 의 일부가 접촉하고, 기재 시트 (2A) 는 볼록형부 (11) 와 받이 부재 (13) 사이에 끼워진 상태가 된다. 기재 시트 (2A) 를 관통할 때까지 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 밀어넣어, 볼록형부 (11) 가 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출됨과 함께 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로 관통하는 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 를 형성한다. 더욱 바람직하게, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 에, 9 개의 첨예한 선단의 원추상의 볼록형 (110) 이, 그 선단을 상방을 향하게 하여 배치되어 있고, 볼록형부 (11) 가, 적어도 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 더욱 바람직하게는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 는, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로 이동 가능하게 되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 가능하게 되어 있다. 볼록형부 (11) 의 동작의 제어는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다. 이와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 는, 소위, 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 갖는 장치이다. 또한, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열의 제어도, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 외형 형상이, 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 돌기부 (3) 의 외형 형상보다 첨예한 형상이다. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 높이 (H2) (도 22 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 선단 직경 (D1) (도 23 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 직경 (D1) 은, 이하와 같이 하여 측정한다.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 그 근본 직경 (D2) (도 23 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.

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 은, 충분한 강도를 얻기 쉬워지는 관점에서, 그 선단 각도 (α) (도 23 참조) 가, 바람직하게는 1 도 이상, 더욱 바람직하게는 5 도 이상이다. 그리고, 선단 각도 (α) 는, 적당한 각도를 갖는 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. 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 각도 (α) 는, 이하와 같이 하여 측정한다.

[볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 직경의 측정]

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율로 확대한 상태에서 관찰한다. 다음으로, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (11a, 11b) 중의 일측변 (11a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 연장하고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 연장한다. 그리고, 선단측에서, 일측변 (11a) 이 가상 직선 (ILa) 으로부터 멀어지는 지점을 제 1 선단점 (11a1) 으로서 구하고, 타측변 (11b) 이 가상 직선 (ILb) 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) 또는 마이크로스코프를 사용하여 측정하고, 측정한 그 직선의 길이를, 볼록형 (110) 의 선단 직경으로 한다.

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

볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM) 혹은 마이크로스코프를 사용하여 소정 배율로 확대한 상태에서 관찰한다. 다음으로, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (11a, 11b) 중의 일측변 (11a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 연장하고, 타측변 (11b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 연장한다. 그리고, 가상 직선 (ILa) 과 가상 직선 (ILb) 이 이루는 각을, 주사형 전자 현미경 (SEM) 또는 마이크로스코프를 사용하여 측정하고, 측정한 그 이루는 각을, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 선단 각도 (α) 로 한다.

본 발명 (제 3 발명) 의 미세 중공 돌기물의 제조 방법에 사용하는 받이 부재 (13) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에, 기재 시트 (2A) 로부터 간격을 두고 배치되어 있다. 받이 부재 (13) 는, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 판상으로 형성되어 있다. 판상의 받이 부재 (13) 는, 그 Y 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 Y 방향의 길이와 대략 동일하고, 그 X 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 X 방향의 길이와 대략 동일하다. 이와 같은 판상의 받이 부재 (13) 가, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, Y 방향으로 반송되고 있는 기재 시트 (2A) 를 사이에 두고, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 의 동작과 대상의 동작을 하도록, 박스 모션식으로 무한 궤도를 그리게 되어 있다. 그리고, 박스 모션식의 받이 부재 (13) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 두께 방향 (Z 방향) 상방에 간격을 두고 배치되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 가능하게 되어 있다. 받이 부재 (13) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도는, 볼록형부 (11) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도에 대응하고 있고, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

받이 부재 (13) 는, 그 재질이, 기재 시트 (2A) 에 볼록형부 (11) 가 자입되어 받이 부재 (13) 에 접촉할 때의 기재 시트 (2A) 의 경도보다 단단하면 되고, 고무 등의 탄성 부재, 합성 수지, 혹은 볼록형부 (11) 의 재질과 동일한 재질 등으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 받이 부재 (13) 의 재질의 경도는, 기재 시트 (2A) 가 그 연화 온도 이상으로 가열되어, 연화된 기재 시트 (2A) 의 경도보다 단단한 것이, 가공의 용이함의 관점에서 바람직하다.

받이 부재 (13) 와 기재 시트 (2A) 의 간격은, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (H1) 와 일치하고 있고, 제조하는 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (H1) 에 따라, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 변경 가능하게 되어 있다.

받이 부재 (13) 는, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 오목부 (131) 를 갖고, 바람직하게는 오목부 (131) 를 볼록형부 (11) 와 접촉하는 부분에 가지고 있다. 그리고, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상은, 볼록형부 (11) 의 둘레벽 (11W) 에 있어서의 받이 부재 (13) 와 접촉하는 위치에서의 외주 (11c) 형상 (도 23 참조) 과 일치하고 있다. 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 9 개의 볼록형 (110) 에 대응하여 9 개의 오목부 (131) 를 가지고 있다. 여기서, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상이란, 받이 부재 (13) 의 기재 시트 (2A) 측의 면에 형성된 오목부 (131) 를, 기재 시트 (2A) 측에서 평면에서 보았을 때의 오목부 (131) 의 윤곽의 형상을 의미한다. 또, 볼록형부 (11) 의 상기 외주 (11c) 형상이란, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 둘레벽 (11W) 에 있어서의 받이 부재 (13) 와 접촉하는 위치에서, 볼록형 (110) 을 단면에서 보았을 때의 볼록형 (110) 의 윤곽의 형상을 의미한다. 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 각 볼록형 (110) 이 원추상이기 때문에, 각 상기 외주 (11c) 형상은 원형상이고, 각 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상도 원형상이다. 또한, 볼록형 (110) 의 형상이 각추상이면, 상기 외주 (11c) 형상은 사각형상이 되고, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상도 사각형상이 된다.

받이 부재 (13) 의 각 오목부 (131) 에 있어서는, 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상만이, 각 볼록형부 (11) 의 외주 (11c) 형상과 일치하고 있으면 되고, 개구 둘레 가장자리 (131a) 보다 받이 부재 (13) 의 내부의 형상에, 특별히 제한은 없지만, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 원주상으로 형성되어 있다.

돌기부 형성부 (10) 는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 지지 부재 (12) 를 가지고 있다. 지지 부재 (12) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치되어 있고, 볼록형부 (11) 를 일면 (2D) 측에서 찔러 넣었을 때에 시트 기재 (2A) 가 잘 휘어지지 않게 하는 역할을 하고 있다. 따라서, 지지 부재 (12) 는, 기재 시트 (2A) 의 볼록형부 (11) 가 찔러 넣어지는 영역 이외의 부분에 배치되어 있고, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부에, 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 연장되는 1 쌍의 판상 부재로 형성되어 있다. 각 지지 부재 (12) 는, 돌기부 형성부 (10) 로부터, 냉각부 (20) 를 거쳐 릴리스부 (30) 가 끝나는 위치에 이를 때까지 연장되어 있다.

제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 원단 롤로부터 조출되어 Y 방향으로 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 로, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부를 지지한다. 그리고, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 지지 부재 (12) 로 지지되어 있지 않은 부분, 즉, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 사이의 중앙 영역의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 의 선단부를 맞닿게 한다.

그리고, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 25(a) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 초음파 진동 장치에 의해 볼록형부 (11) 를 초음파 진동시키고, 맞닿음 부분 (TP) 에 마찰에 의한 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 각 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 25(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여 볼록형부 (11) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 볼록형 (110) 의 선단부를 찌른다.

여기서, 제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 도 25(c) 에 나타내는 바와 같이, 받이 부재 (13) 의 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 에 볼록형부 (11) 의 둘레벽 (11W) 이 접촉하여 기재 시트 (2A) 를 관통할 때까지 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌른다. 도 26 에는, 도 25(c) 의 주요부 확대 단면도가 나타나 있다. 도 26 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 이동시켜, 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 을 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다. 그리고, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 볼록형부 (11) 를 더욱 이동시켜, 도 26 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 의 선단을, 받이 부재 (13) 의 기재 시트 (2A) 측의 면에 형성된 원주상의 오목부 (131) 의 내부에까지 찌른다. 그리고, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 에 기재 시트 (12) 를 접촉시키고, 또한, 또는 동시에, 볼록형부 (11) 의 둘레벽 (11W) 을, 그 둘레벽 (11W) 의 외주 (11c) 에 접촉시켜, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 관통시킨다. 이와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 과 받이 부재 (13) 의 오목부 (131) 에 의해, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출됨과 함께 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로 관통하는 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 를 어레이상으로 형성한다. 그와 함께, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 내부에 찌른 어레이상의 돌기부 (3) 를, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 이동시킨다.

제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 주파수는, 관통공 (3h) 을 갖는 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, 볼록형부 (11) 의 초음파 진동 장치에 의한 초음파 진동에 관해, 그 진폭은, 관통공 (3h) 을 갖는 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. 제 1 실시형태와 같이 초음파 진동 장치를 사용하는 경우에는, 돌기부 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭을 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다.

제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 자입 속도는, 관통공 (3h) 을 갖는 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.

제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 기재 시트 (2A) 에 찌르는 볼록형부 (11) 의 자입 높이는, 돌기부 (3) 가 갖는 관통공 (3h) 을 효율적으로 형성하는 관점에서, 받이 부재 (13) 와 기재 시트 (2A) 의 간격, 즉, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (H1) 보다 높고, 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 가장 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찔러 넣은 상태에 있어서, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 의 정점과, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) (상면) 사이의 거리를 의미한다. 따라서, 돌기부 형성 공정에 있어서의 자입 높이란, 돌기부 형성 공정에서 볼록형 (110) 이 가장 깊게 찔러 넣어져 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 볼록형 (110) 이 나온 상태에 있어서의, 그 타면 (2U) 에서 수직 방향으로 측정한 볼록형 (110) 정점까지의 거리이다.

제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 가열 상태의 볼록형부 (11) 의 상승을 정지시키고, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태인 채로 다음 공정 (냉각 공정) 에 반송할 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.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 형성부 (10) 의 하류에 냉각부 (20) 가 설치되어 있다. 냉각부 (20) 는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하고 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기부 형성 공정 후, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 사용하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 를 찌른 상태에서 돌기부 (3) 를 냉각시킨다 (냉각 공정). 구체적으로는, 냉풍 송풍 장치 (21) 는, 반송되고 있는 띠상의 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 및 일면 (2D) 측 (하면측) 의 전체를 덮고 있고, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 내부를 띠상의 기재 시트 (2A) 가 반송 방향 (Y 방향) 으로 반송되게 되어 있다. 냉풍 송풍 장치 (21) 의 터널 내에는, 냉풍 송풍하는 송풍구 (22) (도 25(d) 참조) 가, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 과 받이 부재 (13) 사이에 형성되어 있고, 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여 냉각시키게 되어 있다. 또한, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 냉각 온도, 냉각 시간의 제어도, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

제 1 실시양태의 냉각 공정에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 냉풍 송풍 장치 (21) 의 터널 내에, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 돌기부 (3) 의 내부에 찌른 상태에서, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로 평행하게 반송하고, 도 25(d) 에 나타내는 바와 같이, 터널 내에서 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태인 채로 냉각시킨다. 또한, 냉각시킬 때에는, 볼록형부 (11) 의 초음파 장치에 의한 초음파 진동은, 계속 상태이어도 되고 정지된 상태이어도 되지만, 돌기부 (3) 의 관통공 (3h) 의 개공 면적을 일정하게 유지하는 관점에서, 정지되어 있는 것이 바람직하다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 냉각부 (20) 의 하류에 릴리스부 (30) 가 설치되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 냉각 공정 후에, 돌기부 (3) 의 내부로부터 볼록형부 (11) 를 빼내어 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 전구체 (1A) 를 형성한다 (릴리스 공정). 구체적으로, 제 1 실시양태의 릴리스 공정에 있어서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하여, 도 25(e) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 볼록형부 (11) 를 하강시켜, 각 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태에서, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 빼내어, 관통공 (3h) 을 갖고 또한 내부가 중공인 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 되는 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 형성한다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 릴리스부 (30) 의 하류에 재단부 (40) 가 설치되어 있다. 재단부 (40) 는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 선단에 커터날을 갖는 커터부 (41) 와 앤빌부 (42) 를 구비하고 있다. 커터부 (41) 의 커터날은, 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 의 전체폭 (X 방향의 길이) 보다 폭이 넓게 형성되어 있다. 제 1 실시양태에 있어서는, 릴리스 공정 후, 1 쌍의 커터부 (41) 와 앤빌부 (42) 사이에, 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 반송하고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 이웃하는 어레이상의 돌기부끼리 (3, 3) 의 사이마다, 커터부 (41) 의 커터날로 재단하여, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 매엽의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 연속적으로 제조한다.

띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 의 재단은, 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 가로 방향으로 연장되도록 실시하면 되고, 예를 들어 각 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 가로 방향에 걸쳐서 직선적으로 실시할 수 있다. 혹은 재단선이 곡선을 그리도록 재단을 실시할 수 있다. 어느 경우에도, 재단에 의해 트림이 발생하지 않는 재단 패턴을 채용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 재단부 (40) 의 하류에 리피치부 (50) 가 설치되어 있다. 리피치부 (50) 는, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 회전축이 서로 평행이 되도록 배치되어 있는 복수의 롤러 (51) 와, 각 롤러 (51) 사이에 걸쳐진 무단의 반송 벨트 (52) 를 가지고 있다. 또, 반송 벨트 (52) 의 내부에는, 석션 박스 (53) 를 가지고 있다. 반송 벨트 (52) 에는, 석션 박스 (53) 를 기동시킴으로써, 주회 궤도의 외부로부터 내부를 향하여 공기를 흡인하기 위한 투공 (도시 생략) 이 복수 형성되어 있다. 또한, 반송 벨트 (52) 는, 그 반송 속도가, 재단부 (40) 까지의 기재 시트 (2A) 의 반송 속도보다 빠르게 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 를 사용하여 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조하는 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 초음파 장치를 구비한 볼록형부 (11) 와, 기재 시트 (2A) 로부터 간격을 두고 배치된 받이 부재 (13) 를 사용하여, 받이 부재 (13) 에 볼록형부 (11) 의 일부가 그 근원보다 선단부측에서 접촉하여 기재 시트 (2A) 를 관통할 때까지, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르므로, 미세 중공 돌기물의 돌기부 (3) 의 높이의 정밀도가 높고, 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도가 높은 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 심플한 공정만으로, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있어, 저비용화를 도모할 수 있다. 또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 효율적으로 연속해서 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 안정적으로 대량 생산할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 「관통공을 갖는 마이크로 니들 어레이」 란, 「관통공을 갖는 돌기부인 마이크로 니들을 가지고 있는 마이크로 니들 어레이」 의 의미이다.

또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 사용하는 받이 부재 (13) 가, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 와 접촉하는 부분에 오목부 (131) 를 갖고, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상이, 볼록형부 (11) 의 둘레벽 (11W) 에 있어서의 외주 (11c) 형상과 일치하고 있다. 그리고, 제 1 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 도 26 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 의 선단을, 받이 부재 (13) 의 원주상의 오목부 (131) 의 내부에까지 찔러, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 에 볼록형부 (11) 의 둘레벽 (11W) 을, 그 둘레벽 (11W) 의 외주 (11c) 에서 접촉시켜, 기재 시트 (2A) 에 관통시킨다. 이와 같이 하여 관통공 (3h) 을 형성하므로, 관통공 (3h) 의 크기의 정밀도가 더욱 높아져, 더욱 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 또, 원추형상의 볼록형 (110) 의 선단이 받이 부재 (13) 에 접촉하지 않기 때문에, 볼록형 (110) 의 내구성이 향상되어, 교체의 횟수가 감소하므로, 저비용화를 도모할 수 있다.

또, 제 1 실시양태의 제조 방법에 의하면, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 으로서 초음파 진동 장치를 사용하고 있으므로, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 반드시 구비할 필요는 없고, 초음파 진동 장치의 진동을 차단하는 것만으로, 냉각시킬 수도 있다. 이런 점에서, 초음파 진동을 가열 수단으로서 사용하면, 장치의 간편화와 함께, 고속으로, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 또, 기재 시트 (2A) 의 볼록형부 (11) 와 맞닿아 있지 않은 부분에서는, 보다 열이 잘 전달되지 않고, 또, 초음파 진동 부여의 오프에 의해 냉각이 효율적으로 실시되므로, 성형 부분 이외의 변형이 잘 발생하지 않아, 양호한 정밀도의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 25(a) 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서만, 초음파 진동 장치에 의해 볼록형부 (11B) 를 진동시켜, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키므로, 에너지를 절약하고, 효율적으로 연속해서 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 는, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 받이 부재 (13) 와 기재 시트 (2A) 의 간격을 조정할 수 있으므로, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (H1) 를 용이하게 조정 변경할 수 있다. 또, 받이 부재 (13) 의 재질이 가공하기 쉬운 재질이면, 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 의 크기를 조정함으로써, 관통공 (3h) 의 크기를 용이하게 변경할 수 있다. 이와 같이, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 는, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 돌기부 형성부 (10) 에 있어서의, 볼록형부 (11) 의 동작, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 의 가열 조건, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 볼록형부 (11) 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. 그 때문에, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 예를 들어 돌기부 형성 공정에 있어서의 볼록형부 (11) 의 자입 속도를 제어하면, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 두께 (T1) 를 컨트롤할 수 있다. 또, 돌기부 형성 공정에 있어서의 볼록형부 (11) 의 자입 높이를 제어하면, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입량을 용이하게 변경할 수 있어, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 돌출 높이 (H1) 를 컨트롤할 수 있다. 따라서, 돌기부 형성 공정에 있어서의, 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단의 조건, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입 높이, 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 의 연화 시간, 볼록형부 (11) 의 기재 시트 (2A) 에의 자입 속도, 냉각 공정에 있어서의 냉각 조건, 및 볼록형부 (11) 의 형상의 적어도 1 개를 제어하면, 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 구성하는 돌기부 (3) 의 두께 (T1) 등을 자유롭게 컨트롤할 수 있어, 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 의 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시양태에 있어서는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 를 사용하여, 기재 시트 (2A) 의 반송 방향 (Y 방향) 을 따른 양측부를 지지하고, 기재 시트 (2A) 에 있어서의 1 쌍의 지지 부재 (12, 12) 사이의 들뜬 상태의 중앙 영역에서, 지지 부재 (12) 가 배치된 측과는 반대측의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 볼록형부 (11) 를 맞닿게 하고, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시켜 돌기부 (3) 를 형성한다. 이와 같이, 돌기부 (3) 를 형성하기 위한, 볼록형부 (11) 에 끼워 맞추는 오목부 등이 필요하지 않으므로 비용 상승을 억제할 수 있고, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 구비하는 돌기부 (3) 를 효율적으로 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.

다음으로, 본 발명 (제 3 발명) 을, 제 2 실시양태에 기초하여, 도 27 ∼ 도 29 를 참조하여 설명한다. 또한, 본 설명에 있어서는, 상기 서술한 제 1 실시양태와 상이한 점을 메인으로 설명한다.

상기 제 1 실시양태에 사용하는 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 은 초음파 진동 장치이지만, 제 2 실시양태에 사용하는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 에서는, 이것 대신에 가열 히터 장치를 사용하고 있다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 는, 도 27 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 와 동일하게, 상류측으로부터 하류측을 향하여, 기재 시트 (2A) 에 돌기부 (3) 를 형성하는 돌기부 형성부 (10), 냉각부 (20), 릴리스부 (30), 재단부 (40) 및 리피치부 (50) 를 구비하고 있다. 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 에 있어서는, 돌기부 형성부 (10) 가 갖는 볼록형부 (11B) 에, 도 27 및 도 28 에 나타내는 바와 같이, 9 개의 원추대상의 볼록형 (110B) 이, 그 선단 (110t) 을 상방을 향하게 하여 배치되어 있다. 또한, 볼록형 (110B) 은, 그 형상이 원추대상이지만, 각추대상이어도 된다.

볼록형부 (11B) 의 각 볼록형 (110B) 은, 도 28 에 나타내는 바와 같이, 원추대상이고, 선단 (110t) 이 원형상의 평면으로 되어 있다. 이 원형상의 평면의 면적은, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 갖는 각 돌기부 (3) 의 선단부에 위치하는 관통공 (3h) 의 개공 면적 (S1) 과 일치하고 있다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 에 있어서는, 돌기부 형성부 (10) 가 갖는 박스 모션식의 받이 부재 (13B) 는, 볼록형부 (11B) 와 접촉하는 면이 플랫면 (13f) 으로 되어 있다. 제 2 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 받이 부재 (13B) 의 플랫면 (13f) 에 볼록형부 (11B) 의 선단 (110t) 이 접촉하여 기재 시트 (2A) 를 관통할 때까지 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르게 되어 있다. 이하, 도 29 를 참조하면서, 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 를 사용하는 제 2 실시양태를 설명한다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 와 같이, 볼록형부 (11B) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터 장치인 경우, 도 29(a) 에 나타내는 바와 같이, 각 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11B) 를 가열하여, 맞닿음 부분 (TP) 에 열을 발생시켜 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시킨다. 그리고, 제 2 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 각 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키면서, 도 29(b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 타면 (2U) 측 (상면측) 을 향하여 볼록형부 (11B) 를 상승시켜 기재 시트 (2A) 에 볼록형 (110B) 을 찌른다.

여기서, 제 2 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 도 29(c) 에 나타내는 바와 같이, 받이 부재 (13) 의 플랫면 (13f) 에, 볼록형부 (11) 의 각 볼록형부 (11B) 의 선단 (110t) 의 원형상의 평면이 접촉하여 기재 시트 (2A) 를 관통할 때까지 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌른다. 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 에 있어서는, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 이동시키고, 볼록형부 (11) 의 원추대상의 각 볼록형 (110) 을 기재 시트 (2A) 에 찔러, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출되는 돌기부 (3) 를 형성한다. 그리고, 전동 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해, 두께 방향 (Z 방향) 의 상방으로 볼록형부 (11) 를 더욱 이동시키고, 볼록형부 (11) 의 각 볼록형 (110) 의 선단 (110t) 의 평면을, 받이 부재 (13) 의 플랫면 (13f) 에 접촉시켜, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 관통시킨다. 이와 같이, 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 에 있어서는, 볼록형부 (11) 의 원추대상의 볼록형 (110) 과 받이 부재 (13) 의 플랫면 (13f) 에 의해, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로부터 돌출됨과 함께 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측으로 관통하는 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 를 어레이상으로 형성한다.

제 2 실시양태의 돌기부 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11B) 에 의한 기재 시트 (2A) 의 가열 온도는, 돌기부 (3) 의 형성의 관점에서, 사용되는 기재 시트 (2A) 의 유리 전이 온도 (Tg) 이상 용융 온도 미만인 것이 바람직하고, 나아가서는 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, 제 2 실시형태와 같이 가열 히터 장치를 사용하는 경우에는, 돌기부 형성 공정에 있어서는, 볼록형부 (11B) 의 가열 온도를 상기 서술한 범위에서 조정하면 된다. 또한, 당해 가열 온도는, 제 1 실시형태에 있어서, 기재 시트 (2A) 를 초음파 진동 장치를 사용하여 가열하는 경우에 있어서도, 볼록형 (110) 과 접촉한 기재 시트 (2A) 의 부분의 온도 범위로서 적용된다. 또한, 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 시트의 유리 전이 온도 (Tg)」 는, 기재 시트의 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 시트의 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 시트의 연화 온도」 에 대해서도 유리 전이 온도 (Tg) 와 동일하고, 즉, 기재 시트의 구성 수지가 복수종 존재하는 경우에 있어서 그것들 복수종의 연화 온도가 서로 상이한 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트의 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.

[유리 전이 온도 (Tg) 의 측정 방법]

이어서, 제 2 실시양태의 냉각 공정에 있어서는, 제 1 실시양태의 냉각 공정과 동일하게, 도 29(d) 에 나타내는 바와 같이, 터널 내에서 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측 (상면측) 에 배치된 송풍구 (22) 로부터 냉풍을 분사하여, 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태인 채로 냉각시킨다. 또한, 냉각시킬 때에는, 볼록형부 (11) 의 가열 히터 장치에 의한 가열은, 계속 상태이어도 되고 정지된 상태이어도 된다.

제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 와 같이, 볼록형부 (11) 의 가열 수단 (도시 생략) 이 가열 히터 장치인 경우에는, 돌기부 형성부 (10) 의 하류에 설치되는 냉각부 (20) 는, 자연 냉각이어도 되지만, 냉풍 송풍 장치 (21) 를 구비하여, 적극적인 냉각을 실시하는 것이 바람직하다.

이어서, 제 2 실시양태의 릴리스 공정에 있어서는, 제 1 실시양태의 릴리스 공정과 동일하게, 도 29(e) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2A) 의 일면 (2D) 측 (하면측) 으로부터 볼록형부 (11) 를 하강시켜, 각 돌기부 (3) 의 내부에 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 찌른 상태에서, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 빼내어, 관통공 (3h) 을 갖고 또한 내부가 중공인 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 마이크로 니들 어레이 (1M) 가 되는 띠상의 미세 중공 돌기물의 전구체 (1A) 를 형성한다.

이상 설명한 바와 같이, 제 2 실시양태의 제조 방법에 의하면, 받이 부재 (13B) 의 플랫면 (13f) 에 볼록형부 (11B) 의 선단 (110t) 이 접촉하여 기재 시트 (2A) 를 관통할 때까지 볼록형부 (11B) 를 기재 시트 (2A) 에 찔러, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 (3) 가 어레이상으로 배치된 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 연속적으로 제조한다. 따라서, 각 볼록형 (110B) 의 선단 (110t) 의 원형상의 크기를 변경하는 것만으로, 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 에 있어서의 각 돌기부 (3) 의 선단부에 위치하는 관통공 (3h) 의 개공 면적 (S1) 을 컨트롤할 수 있고, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해, 받이 부재 (13) 와 기재 시트 (2A) 의 간격을 조정하여 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (H1) 를 용이하게 조정 변경할 수 있어, 고품질의 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 제 2 실시양태에 있어서는, 도 29(a) 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 맞닿게 한 기재 시트 (2A) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 있어서만, 가열 히터 장치에 의해 볼록형부 (11B) 를 가열시켜, 맞닿음 부분 (TP) 을 연화시키므로, 에너지를 절약하고, 효율적으로 연속해서 관통공 (3h) 을 갖는 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조할 수 있다. 여기서, 만일, 수지 전체를 볼록형부와 동일한 온도로 가열하는 경우에는, 에너지 효율이 나쁠뿐만 아니라, 그 밖에 시트 전체가 연화됨으로써, 돌기부의 피치 어긋남의 발생, 시트의 변형 발생, 시트의 연속 반송이 곤란해진다는 문제가 생길 위험성이 높아져 버린다. 이에 대해, 제 2 실시양태에 있어서는, 볼록형부 (11B) 의 가열에 의한 열이 맞닿음 부분 (TP) 에 효율적으로 전달되고, 그 주위부는 자연히 가온만이 가해질 수 있는 환경이 되므로, 돌기부 (3) 의 피치 어긋남의 문제가 잘 발생하지 않고, 기재 시트 (2A) 의 변형이 잘 발생하지 않고, 기재 시트 (2A) 의 연속 반송도 하기 쉬워진다.

이상, 본 발명 (제 1 발명 ∼ 제 3 발명) 을 그 바람직한 실시양태에 기초하여 설명했지만, 본 발명 (제 1 발명 ∼ 제 3 발명) 은 상기 실시양태에 제한되는 것은 아니며, 적절히 변경 가능하다.

예를 들어, 본 발명 (제 1 발명) 의 상기 제 1 실시형태의 제조 장치 (100A) 를 사용하는 제 1 실시양태 또는 상기 제 2 실시형태의 제조 장치 (100A) 를 사용하는 제 2 실시양태의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 미세 중공 돌기물 (1) 은, 시트상의 기저부 (2) 의 상면에, 1 개의 돌기부 (3) 를 가지고 있지만, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 어레이상으로 복수개의 돌기부 (3) 를 가지고 있어도 된다. 여기서 어레이상으로 돌기부 (3) 를 가지고 있다는 것은, 시트상의 기저부 (2) 의 상면에 복수개의 돌기부 (3) 를 가지고 있는 것을 의미하고, 특히, 복수개의 돌기부 (3) 가 시트상의 기저부 (2) 의 상면에, 복수개의 행 및 복수개의 열로 이루어지는 행렬상으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 어레이상으로 복수개의 돌기부 (3) 를 갖는 미세 중공 돌기물 (1) (1M) 을 제조하는 경우에는, 도 9 에 나타내는 바와 같은 장치를 사용하는 것이 가능하다. 도 9 에 나타내는 장치에서는, 복수개의 돌기부 (3) 의 개수, 배치 및 각 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 복수개의 볼록형 (110) 을 갖는 볼록형부 (11) 를 돌기부 형성부 (10) 가 구비하도록 하고 있다. 또는, 이것 대신에, 1 개의 볼록형부 (11) 를 복수회 기재 시트 (2A) 에 자입함으로써, 복수개의 돌기부 (3) 를 갖는 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조해도 된다. 또한, 도 9 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 제조 장치 (100A) 와 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여하고 있다.

또, 시트의 반송계를 간헐 동작으로 했을 경우, 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 돌기부 형성부 (10) 대신에, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로만 이동 가능한 돌기부 형성부 (10) 를 사용하여 돌기물을 성형할 수 있다.

또, 본 발명 (제 1 발명) 의 상기 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100A) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 를 가지고 있지만, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치하고 기재 시트 (2A) 를 지지하는 것이면 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 이외의 것이어도 된다. 예를 들어, 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 대신에, 도 10 에 나타내는 바와 같은, 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 관통구 (121) 가 개방된 개구 플레이트의 일례인 펀칭 플레이트 (12A) 를, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치하고, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지해도 된다. 개구 플레이트란, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 삽입 가능한 개구부를 갖는 플레이트이다. 본 실시형태에 있어서 개구부는 관통구로 되어 있지만, 비관통이어도 된다. 또한, 개구 플레이트를 사용하는 경우에는, 기재 시트 (2A) 의 개구부에 대향하는 부분은 개구 플레이트에 의해 지지되어 있지 않다고 할 수 있다. 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에서는, 복수개의 돌기부 (3) 의 개수, 배치 및 각 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 복수개의 볼록형 (110) 을 갖는 볼록형부 (11) 를 돌기부 형성부 (10) 가 구비하도록 하고 있다. 또, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에서는, 개구 플레이트 (12A) 가, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 서로가 접하도록 하여 배치되어 있다. 또한, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 제조 장치 (100A) 와 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여하고 있다.

도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에서는, 기재 시트 (2A) 가 볼록형부 (11) 와 개구 플레이트 (12A) 사이에 끼워진 상태가 된다. 개구 플레이트 (12A) 는, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에서는, 기재 시트 (2) 에 있어서의 볼록형부 (11) 의 1 개의 볼록형 (110) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 1 개의 관통구 (121) 가 배치되어 있지만, 복수개의 볼록형 (110) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 1 개의 관통구 (121) 가 배치되어 있어도 된다. 또한, 관통구 (121) 는, 개구 플레이트 (12A) 를 상면측에서 보았을 때, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에서는, 원형상으로 형성되어 있다.

개구 플레이트 (12A) 는, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에 있어서는, 판상으로 형성되어 있다. 판상의 개구 플레이트 (12A) 는, 그 Y 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 Y 방향의 길이와 대략 동일하고, 그 X 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 X 방향의 길이와 대략 동일하다. 이와 같은 판상의 개구 플레이트 (12A) 가, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에 있어서는, Y 방향으로 반송되고 있는 기재 시트 (2A) 를 사이에 두고, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 의 동작과 대상의 동작을 하도록, 박스 모션식으로 무한 궤도를 그리게 되어 있다. 그리고, 박스 모션식의 개구 플레이트 (12A) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 두께 방향 (Z 방향) 상방으로 인접하여 배치되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 가능하게 되어 있다. 개구 플레이트 (12A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도는, 볼록형부 (11) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도에 대응하고 있고, 도 10 에 나타내는 제조 장치 (100A) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

또, 본 발명 (제 1 발명) 의 상기 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100A) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 가 기재 시트 (2A) 를 하방에서 상방을 향하여 자입하고 있지만, 기재 시트에 대한 볼록형부나 지지 부재의 위치 관계, 자입 방향은 이것에 한정되지 않고, 상방으로부터 하방을 향하여 미세 중공 돌기물을 성형해도 된다.

또, 예를 들어, 본 발명 (제 2 발명) 의 상기 제 1 실시형태의 제조 장치 (100B) 를 사용하는 제 1 실시양태에 있어서는, 돌기 신장부 (10B) 가 갖는 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭과 돌기부 전구체 형성부 (10A) 가 갖는 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 및 진폭이 동일하여, 상기 (b) 및 상기 (c) 의 조건을 만족시키지 않지만, 돌기 신장 공정에 있어서의 자입 속도 쪽이 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서의 자입 속도보다 느려, 상기 (a) 의 조건을 만족시키고, 결과적으로, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다. 또, 상기 제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 를 사용하는 제 2 실시양태에 있어서는, 돌기 신장부 (10B) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도와 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도가 동일한 온도여서, 상기 (d) 의 조건을 만족시키지 않지만, 돌기 신장 공정에 있어서의 자입 속도 쪽이 돌기부 전구체 형성 공정에 있어서의 자입 속도보다 느려, 상기 (a) 의 조건을 만족시키고, 결과적으로, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있다. 즉, 제 1 실시양태 및 제 2 실시양태는, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단의 조건과 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단의 조건이 동일하고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 더욱 찌르는 속도가, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도보다 느린 제조 방법이다. 그러나, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찌르는 속도와 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 더욱 찌르는 속도가 동일하고, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단의 조건으로 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 가 구비하는 가열 수단의 조건으로 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량에 비해 큰 제조 방법이어도 된다. 구체적으로는, 상기 (a) 의 조건을 만족시키지 않지만, 돌기 신장부 (10B) 가 갖는 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 또는 진폭 쪽이, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 가 갖는 볼록형부 (11) 의 초음파 진동의 주파수 또는 진폭보다 커, 상기 (b) 또는 상기 (c) 의 조건을 만족시키고, 결과적으로, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있어도 된다. 또, 상기 (a) 의 조건을 만족시키지 않지만, 돌기 신장부 (10B) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도 쪽이, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 의 볼록형부 (11) 의 히터 온도보다 높아, 상기 (d) 의 조건을 만족시키고, 결과적으로, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량이, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량보다 크게 되어 있어도 된다. 또, 상기 (a) 의 조건, 상기 (b) 의 조건, 상기 (c) 의 조건, 및 상기 (d) 의 조건의 모든 조건을 만족시키고 있어도 된다.

또, 본 발명 (제 2 발명) 의 상기 제 1 실시양태 및 상기 제 2 실시양태의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 시트상의 기저부 (2) 의 상면에, 9 개의 원추대상의 돌기부 (3) 를 어레이 (행렬) 상으로 가지고 있지만, 1 개의 돌기부 (3) 를 가지고 있어도 된다. 또, 제 1 실시양태 및 제 2 실시양태의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 돌기부 (3) 의 선단부에 위치하는 관통공 (3h) 과 하면에 위치하는 기저측 관통공 (2h) 이, 동심원 형상으로 형성되어 있지만, 동심원 형상이 아니어도 된다.

또, 본 발명 (제 2 발명) 의 상기 제 1 실시양태 및 상기 제 2 실시양태에 있어서는, 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하고 있지만, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로만 이동 가능한 볼록형부 (11) 를 사용하여, 돌기부 전구체 형성 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량과, 돌기 신장 공정에서 볼록형부 (11) 로부터 기재 시트 (2A) 에 부여하는 열량을, 돌기부 전구체 형성 공정에서 돌기 신장 공정에 걸쳐서 단계적으로 변화시켜, 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조해도 된다.

또, 본 발명 (제 2 발명) 의 상기 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 를 가지고 있지만, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치하고 기재 시트 (2A) 를 지지하는 것이면 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 이외의 것이어도 된다. 예를 들어, 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 대신에, 도 18 에 나타내는 바와 같은, 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 관통구 (121) 가 개방된 개구 플레이트의 일례인 펀칭 플레이트 (12A) 를, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치하고, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지해도 된다. 개구 플레이트란, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 삽입 가능한 개구부를 갖는 플레이트이다. 본 실시형태에 있어서 개구부는 관통구로 되어 있지만, 비관통이어도 된다. 또한, 개구 플레이트를 사용하는 경우에는, 기재 시트 (2A) 의 개구부에 대향하는 부분은 개구 플레이트에 의해 지지되어 있지 않다고 할 수 있다. 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에서는, 복수개의 돌기부 (3) 의 개수, 배치 및 각 돌기부 (3) 의 외형 형상에 대응한 복수개의 볼록형 (110) 을 갖는 볼록형부 (11) 를 돌기부 형성부 (10) 가 구비하도록 하고 있다. 또, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에서는, 개구 플레이트 (12A) 가, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 서로가 접하도록 하여 배치되어 있다. 또한, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 도 14 에 나타내는 제조 장치 (100B) 와 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여하고 있다.

도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에서는, 기재 시트 (2A) 가 볼록형부 (11) 와 개구 플레이트 (12A) 사이에 끼워진 상태가 된다. 개구 플레이트 (12A) 는, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에서는, 기재 시트 (2) 에 있어서의 볼록형부 (11) 의 1 개의 볼록형 (110) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 1 개의 관통구 (121) 가 배치되어 있지만, 복수개의 볼록형 (110) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 1 개의 관통구 (121) 가 배치되어 있어도 된다. 또한, 관통구 (121) 는, 개구 플레이트 (12A) 를 상면측에서 보았을 때, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에서는, 원형상으로 형성되어 있다.

개구 플레이트 (12A) 는, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에 있어서는, 판상으로 형성되어 있다. 판상의 개구 플레이트 (12A) 는, 그 Y 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 Y 방향의 길이와 대략 동일하고, 그 X 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 X 방향의 길이와 대략 동일하다. 이와 같은 판상의 개구 플레이트 (12A) 가, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에 있어서는, Y 방향으로 반송되고 있는 기재 시트 (2A) 를 사이에 두고, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 의 동작과 대상의 동작을 하도록, 박스 모션식으로 무한 궤도를 그리게 되어 있다. 그리고, 박스 모션식의 개구 플레이트 (12A) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 두께 방향 (Z 방향) 상방으로 인접하여 배치되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 가능하게 되어 있다. 개구 플레이트 (12A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도는, 볼록형부 (11) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도에 대응하고 있고, 도 18 에 나타내는 제조 장치 (100B) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

또, 본 발명 (제 2 발명) 의 상기 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100B) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 가 기재 시트 (2A) 를 하방으로부터 상방을 향하여 자입하고 있지만, 기재 시트에 대한 볼록형부나 지지 부재의 위치 관계, 자입 방향은 이것에 한정되지 않고, 상방으로부터 하방을 향하여 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 성형해도 된다.

또, 예를 들어, 본 발명 (제 3 발명) 의 상기 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 에 있어서는, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 원주상으로 형성된 오목부 (131) 를 갖는 받이 부재 (13) 를 구비하고 있지만, 도 30 에 나타내는 바와 같이, 원추상으로 형성된 오목부 (131) 를 갖는 받이 부재 (13) 를 구비하고 있어도 된다. 도 30 에 나타내는 원추상의 각 오목부 (131) 는, 도 23 에 나타내는 볼록형부 (11) 가 갖는 원추상의 볼록형 (110) 의 선단부에 대응한 형상으로 되어 있고, 각 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상은, 볼록형 (110) 의 외주 (11c) 형상 (도 23 참조) 과 일치하고 있다. 또, 도 24 에 나타내는 받이 부재 (13) 가 구비하는 원주상의 오목부 (131) 는, 바닥이 있는 형상이지만, 관통한 형상이어도 된다.

또, 본 발명 (제 3 발명) 의 상기 제 1 실시양태 및 상기 제 2 실시양태의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 시트상의 기저부 (2) 의 상면에, 9 개의 원추대상의 돌기부 (3) 를 어레이 (행렬) 상으로 가지고 있지만, 1 개의 돌기부 (3) 를 가지고 있어도 된다. 또, 제 1 실시양태 및 제 2 실시양태의 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로 제조되는 마이크로 니들 어레이 (1M) 는, 돌기부 (3) 의 선단부에 위치하는 관통공 (3h) 과 하면에 위치하는 기저측 관통공 (2h) 이, 동심원 형상으로 형성되어 있지만, 동심원 형상이 아니어도 된다.

또, 본 발명 (제 3 발명) 의 상기 제 1 실시양태 및 상기 제 2 실시양태에 있어서는, 무한 궤도를 그리는 박스 모션식의 볼록형부 (11) 를 사용하고 있지만, 두께 방향 (Z 방향) 의 상하로만 이동 가능한 볼록형부 (11) 를 사용하여 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조해도 된다.

또, 본 발명 (제 3 발명) 의 상기 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 또는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지하는 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 를 가지고 있지만, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치하고 기재 시트 (2A) 를 지지하는 것이면 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 이외의 것이어도 된다. 예를 들어, 1 쌍의 판상의 지지 부재 (12, 12) 대신에, 도 31 에 나타내는 바와 같은, 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 관통구 (121) 가 개방된 개구 플레이트의 일례인 펀칭 플레이트 (12A) 를, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 배치하고, 볼록형부 (11) 를 기재 시트 (2A) 에 찔렀을 때에 기재 시트 (2A) 를 지지해도 된다. 개구 플레이트란, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 을 삽입 가능한 개구부를 갖는 플레이트이다. 본 실시형태에 있어서 개구부는 관통구로 되어 있지만, 비관통이어도 된다. 또한, 개구 플레이트를 사용하는 경우에는, 기재 시트 (2A) 의 개구부에 대향하는 부분은 개구 플레이트에 의해 지지되어 있지 않다고 할 수 있다. 도 22 에 나타내는 제조 장치 (100C) 또는 도 27 에 나타내는 제조 장치 (100D) 에 있어서, 도 31 에 나타내는 펀칭 플레이트 (12A) 를, 지지 부재 (12) 대신에 사용하는 경우에는, 개구 플레이트 (12A) 가, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 측에 서로가 접하도록 하여 배치된다.

도 22 에 나타내는 제조 장치 (100C) 또는 도 27 에 나타내는 제조 장치 (100D) 에 있어서, 지지 부재 (12) 대신에 도 31 에 나타내는 펀칭 플레이트 (12A) 를 사용하면, 기재 시트 (2A) 가 볼록형부 (11) 와 개구 플레이트 (12A) 사이에 끼워진 상태가 된다. 도 31 에 나타내는 펀칭 플레이트 (12A) 에서는, 기재 시트 (2) 에 있어서의 볼록형부 (11) 의 1 개의 볼록형 (110) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 1 개의 관통구 (121) 가 배치되어 있지만, 복수개의 볼록형 (110) 의 맞닿음 부분 (TP) 에 대응하는 위치에 1 개의 관통구 (121) 가 배치되어 있어도 된다. 또한, 관통구 (121) 는, 개구 플레이트 (12A) 를 상면측에서 보았을 때, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 도 31 에 나타내는 펀칭 플레이트 (12A) 에서는, 원형상으로 형성되어 있다.

개구 플레이트 (12A) 는, 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 도 31 에 나타내는 펀칭 플레이트 (12A) 에 있어서는, 판상으로 형성되어 있다. 판상의 개구 플레이트 (12A) 는, 그 Y 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 Y 방향의 길이와 대략 동일하고, 그 X 방향의 길이가, 볼록형부 (11) 의 X 방향의 길이와 대략 동일하다. 이와 같은 판상의 개구 플레이트 (12A) 가, 도 22 에 나타내는 제조 장치 (100C) 또는 도 27 에 나타내는 제조 장치 (100D) 에 있어서는, Y 방향으로 반송되고 있는 기재 시트 (2A) 를 사이에 두고, 박스 모션식의 볼록형부 (11) 의 동작과 대상의 동작을 하도록, 박스 모션식으로 무한 궤도를 그리게 되어 있다. 그리고, 박스 모션식의 개구 플레이트 (12A) 는, 기재 시트 (2A) 의 타면 (2U) 으로부터 두께 방향 (Z 방향) 상방에 인접하여 배치되어 있고, 반송 방향 (Y 방향) 으로 기재 시트 (2A) 와 병주 가능하게 되어 있다. 개구 플레이트 (12A) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도는, 볼록형부 (11) 의 반송 방향 (Y 방향) 으로의 이동 속도에 대응하고 있고, 제조 장치 (100C) 또는 제조 장치 (100D) 에 구비된 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다.

도 31 에 나타내는 개구 플레이트 (12A) 를 사용하여 미세 중공 돌기물을 제조하는 경우, 개구 플레이트 (12A) 를 기재 시트 (2A) 와 받이 부재 (13) 사이에 배치하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명 (제 3 발명) 의 상기 제 1 실시형태의 제조 장치 (100C) 또는 제 2 실시형태의 제조 장치 (100D) 는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 볼록형부 (11) 가 기재 시트 (2A) 를 하방으로부터 상방을 향하여 자입하고 있지만, 기재 시트에 대한 볼록형부나 지지 부재의 위치 관계, 자입 방향은 이것에 한정되지 않고, 상방으로부터 하방을 향하여 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 성형해도 된다.

상기 서술한 일 실시형태에 있어서의 설명 생략 부분 및 일 실시형태만이 갖는 요건은, 각각 다른 실시형태에 적절히 적용할 수 있고, 또, 각 실시형태에 있어서의 요건은, 적절히 실시형태 사이에서 서로 치환 가능하다.

상기 서술한 실시양태에 관해, 본 발명은 또한 이하의 미세 중공 돌기물의 제조 방법을 개시한다.

<1>

내부가 중공인 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로서, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌출부를 냉각시키는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 상기 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<2>

상기 돌기부 형성 공정은, 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찔렀을 때에 그 기재 시트를 지지하는 지지 부재를 사용하여 실시하고, 상기 지지 부재는, 상기 기재 시트의 타면측에 배치되어 있고, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 지지 부재로 지지되어 있지 않은 부분의 일면측으로부터 상기 볼록형부를 맞닿게 하여 상기 돌기부를 형성하는 상기 <1> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<3>

상기 지지 부재로서, 상기 볼록형부에 있어서의 볼록형을 삽입 가능한 개구부를 갖는 개구 플레이트를 사용하는, 상기 <2> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<4>

상기 개구 플레이트가 복수의 상기 개구를 구비하고 있는, 상기 <3> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<5>

상기 개구 플레이트의 1 개의 상기 개구부에 대해 1 개의 상기 볼록형이 삽입된, 상기 <3> 또는 <4> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<6>

상기 개구 플레이트의 상기 개구부에 복수의 상기 볼록형이 삽입되는, 상기 <3> 또는 <4> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<7>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서의 상기 볼록형부의 가열 조건, 상기 기재 시트의 상기 맞닿음 부분의 연화 시간, 및 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 속도, 그리고 냉각 공정에 있어서의 냉각 조건 중 어느 1 개를 제어하여, 상기 미세 중공 돌기물의 형상을 컨트롤하는 상기 <1> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<8>

상기 기재 시트로서, 띠상의 기재 시트를 사용하고, 그 띠상의 기재 시트의 상기 타면측에 상기 미세 중공 돌기물을 연속적으로 형성하는 상기 <1> ∼ <7> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<9>

상기 볼록형부의 가열에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도는, 그 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만인 <1> ∼ <8> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<10>

볼록형부의 가열에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 기재 시트의 연화 온도 이상 용융 온도 미만인 상기 <1> ∼ <9> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<11>

상기 가열 온도는, 30 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 상기 <9> 또는 <10> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<12>

상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 가열 히터 장치인, 상기 <1> ∼ <11> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<13>

상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 초음파 진동 장치이고, 그 초음파 진동 장치에 의해 그 볼록형부를 초음파 진동시키고, 상기 맞닿음 부분에 마찰에 의한 열을 발생시켜 그 맞닿음 부분을 연화시키는 상기 <1> ∼ <11> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<14>

상기 초음파 진동의 주파수가 10 ㎑ 이상 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상 40 ㎑ 이하인 상기 <13> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<15>

상기 초음파 진동의 진폭이 1 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 상기 <13> 또는 <14> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<16>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 가열 수단은 상기 볼록형부의 가열 수단 이외에 형성하지 않는, 상기 <1> ∼ <15> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<17>

상기 볼록형부가 자입된 상기 기재 시트의 부분 및 그 근방의 영역에만 그 기재 시트의 연화 온도 이상의 온도가 가해지고, 상기 기재 시트의 그 이외의 영역에는 자연히 승온만이 부여될 수 있도록 하는, 상기 <1> ∼ <16> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<18>

상기 볼록형부의 높이가, 제조되는 미세 중공 돌기물의 높이와 동일하거나 혹은 약간 높게 형성되어 있는, 상기 <1> ∼ <17> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<19>

상기 볼록형부의 높이는, 0.01 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하인, 상기 <1> ∼ <18> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<20>

상기 볼록형부는, 그 선단 직경이, 0.001 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하인, 상기 <1> ∼ <19> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<21>

상기 볼록형부는, 그 근본 직경이 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하인, 상기 <1> ∼ <20> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<22>

상기 볼록형부는, 그 선단 각도가, 1 도 이상 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 도 이상 45 도 이하인, 상기 <1> ∼ <21> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<23>

상기 냉각 공정에서는, 돌기부의 내부에 볼록형부를 찌른 상태에서, 냉풍 송풍 장치에 의한 냉각을 실시하는, 상기 <1> ∼ <22> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<24>

상기 냉풍의 온도는 -50 ℃ 이상 26 ℃ 이하이고, 바람직하게는 -40 ℃ 이상 10 ℃ 이하인, 상기 <23> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<25>

상기 냉풍을 분사하여 냉각시키는 냉각 시간은 0 초 이상 60 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 초 이상 30 초 이하인, 상기 <23> 또는 <24> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<26>

상기 냉각 공정에서는, 냉풍 송풍 장치에 의한 냉각을 실시하지 않고, 자연 냉각을 실시하는, 상기 <1> ∼ <25> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<27>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 볼록형부가 기재 시트의 상이한 위치에 자입됨으로써 복수개의 돌기부를 형성하는, 복수의 돌기부를 갖는 <1> ∼ <26> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<28>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 어레이상으로 정렬된 복수개의 볼록형부가 상기 기재 시트에 자입되어, 어레이상으로 복수개의 돌기부를 갖는 미세 중공 돌기물을 형성하는, 상기 <27> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<29>

상기 돌기부가 마이크로 니들인, <1> ∼ <28> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<30>

상기 미세 중공 돌기물이, 복수의 상기 돌기부가 기재 시트 상에 배열되어 있는 마이크로 니들 어레이인, <29> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<31>

상기 돌기부 형성 공정으로서, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면으로부터, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 돌출시킴과 함께 그 기재 시트의 타면측 선단으로 관통하는 관통공을 갖는 중공의 돌기부 전구체를 형성하는 돌기부 전구체 형성 공정과,

상기 돌기부 전구체의 내부에 상기 볼록형부를 찔러 넣은 상태에서, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 더욱 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 더욱 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기 신장 공정을 구비하고 있는, <1> ∼ <30> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<32>

관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로서,

돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정으로서, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 돌출시킴과 함께 그 기재 시트의 타면측 선단으로 관통하는 관통공을 갖는 중공의 돌기부 전구체를 형성하는 돌기부 전구체 형성 공정과, 상기 돌기부 전구체의 내부에 상기 볼록형부를 찔러 넣은 상태에서, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 더욱 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 더욱 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기 신장 공정을 포함하고,

상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정과,

상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 상기 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하고 있는, 관통공을 갖는, <1> ∼ <30> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<33>

상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 열량이, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 열량보다 큰, <31> 또는 <32> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<34>

상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량과, 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량은, 상기 돌기부 전구체 형성 공정으로부터 상기 돌기 신장 공정에 걸쳐서 연속적으로 변화하는, <31> ∼ <33> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<35>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건, 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 높이, 상기 기재 시트의 상기 맞닿음 부분의 연화 시간, 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 속도, 및 상기 볼록형부의 형상의 적어도 1 개를 제어하여, 상기 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 형상을 컨트롤하는, <31> ∼ <34> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<36>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 속도를 제어하여 상기 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 형상을 컨트롤하는, <35> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<37>

상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건과 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건이 동일하고, 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 더욱 찌르는 자입 속도가, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찌르는 자입 속도보다 느린, <31> ∼ <36> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<38>

상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찌르는 자입 속도와 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 더욱 찌르는 자입 속도가 동일하고, 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건으로 상기 기재 시트에 부여하는 열량이, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건으로 상기 기재 시트에 부여하는 열량에 비해 큰, <31> ∼ <36> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<39>

상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 초음파 진동 장치이고, 그 초음파 진동 장치에 의해 그 볼록형부를 초음파 진동시키고, 상기 맞닿음 부분에 마찰에 의한 열을 발생시켜 그 맞닿음 부분을 연화시키는, <31> ∼ <38> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<40>

상기 초음파 진동의 주파수가 10 ㎑ 이상 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상 40 ㎑ 이하인 <39> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<41>

상기 초음파 진동의 진폭이 1 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 <39> 또는 <40> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<42>

상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 히터이고, 히터 장치에 의해 그 볼록형부를 가열하여, 상기 맞닿음 부분을 연화시키는, 상기 <31> ∼ <38> 중 어느 1 항에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<43>

상기 돌기부 전구체 형성 공정 및 상기 돌기 신장 공정이, 복수개의 볼록형을 갖는 상기 볼록형부를 사용하여 실시하고, 상기 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을 복수개 어레이상으로 형성하는, <31> ∼ <42> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<44>

상기 돌기부 형성 공정은, 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찔렀을 때에 그 기재 시트를 지지하는 지지 부재를 사용하여 실시하고, 상기 지지 부재는, 상기 기재 시트의 타면측에 배치되어 있고, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 지지 부재로 지지되어 있지 않은 부분의 일면에서 상기 볼록형부를 맞닿게 하여 상기 돌기부를 형성하는 <31> ∼ <43> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<45>

상기 지지 부재로서, 상기 볼록형부에 있어서의 볼록형을 삽입 가능한 개구부를 갖는 개구 플레이트를 사용하는, 상기 <44> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<46>

상기 개구 플레이트가 복수의 상기 개구를 구비하고 있는, 상기 <45> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<47>

상기 개구 플레이트의 1 개의 상기 개구부에 대해 1 개의 상기 볼록형이 삽입되는, 상기 <45> 또는 <46> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<48>

상기 개구 플레이트의 상기 개구부에 복수의 상기 볼록형이 삽입되는, 상기 <44> ∼ <46> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<49>

상기 기재 시트로서, 띠상의 기재 시트를 사용하고, 그 띠상의 기재 시트의 상기 타면에 상기 미세 중공 돌기물을 연속적으로 형성하는 <31> ∼ <48> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<50>

상기 볼록형부의 가열에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도는, 그 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만인 <31> ∼ <49> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<51>

상기 볼록형부의 가열에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도는, 그 기재 시트의 연화 온도 이상 용융 온도 미만인 <31> ∼ <49> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<52>

상기 가열 온도는 30 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 <50> 또는 <51> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<53>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 가열 수단은 상기 볼록형부의 가열 수단 이외에 형성하지 않는, <31> ∼ <52> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<54>

상기 볼록형부가 자입된 상기 기재 시트의 부분 및 그 근방의 영역에만 그 기재 시트의 연화 온도 이상의 온도가 가해지고, 상기 기재 시트의 그 이외의 영역에는 자연히 승온만이 부여될 수 있도록 하는, <31> ∼ <53> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<55>

상기 볼록형부의 높이가, 제조되는 미세 중공 돌기물의 높이와 동일하거나 혹은 약간 높게 형성되어 있는, <31> ∼ <54> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<56>

상기 볼록형부의 높이는, 0.01 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하인, <31> ∼ <55> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<57>

상기 볼록형부는, 그 선단 직경이, 0.001 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하인, <31> ∼ <56> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<58>

상기 볼록형부는, 그 근본 직경이 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하인, <31> ∼ <57> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법

<59>

상기 볼록형부는, 그 선단 각도가, 1 도 이상 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 도 이상 45 도 이하인, <31> ∼ <58> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<60>

상기 냉각 공정에서는, 돌기물의 내부에 볼록형부를 찌른 상태에서, 냉풍 송풍 장치에 의한 냉각을 실시하는, <31> ∼ <59> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<61>

상기 냉풍의 온도는 -50 ℃ 이상 26 ℃ 이하이고, 바람직하게는 -40 ℃ 이상 10 ℃ 이하인, <60> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<62>

상기 냉풍을 분사하여 냉각시키는 냉각 시간은 0 초 이상 60 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 초 이상 30 초 이하인, <60> 또는 <61> 에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<63>

상기 냉각 공정에서는, 냉풍 송풍 장치에 의한 냉각을 실시하지 않고, 자연 냉각을 실시하는, 상기 <31> ∼ <62> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<64>

상기 돌기부가 마이크로 니들인, <31> ∼ <63> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<65>

미세 중공 돌기물의 제조 방법으로서, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 기재 시트의 타면측을 향하여 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과, 상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하고 있고, 상기 돌기부 형성 공정은, 상기 기재 시트의 타면으로부터 간격을 두고 배치된 받이 부재를 사용하고, 상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 받이 부재에 상기 볼록형부가 접촉하여 상기 돌기부에 관통공이 형성되는, <1> ∼ <30> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<66>

상기 받이 부재는, 오목부를 갖고, 그 오목부의 개구 둘레 가장자리 형상은, 상기 볼록형부의 둘레벽에 있어서의 그 받이 부재와 접촉하는 위치에서의 외주 형상과 일치하고 있고, 상기 돌기부 형성 공정에 있어서는, 상기 받이 부재의 상기 오목부의 개구 둘레 가장자리에 상기 볼록형부의 둘레벽이 접촉하여 상기 기재 시트를 관통할 때까지 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찌르는, <65> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<67>

상기 볼록형부의 선단이 받이 부재에 접촉하지 않는, <66> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<68>

상기 받이 부재는, 상기 볼록형부와 접촉하는 면이 플랫면으로 되어 있고, 상기 돌기부 형성 공정에 있어서는, 상기 받이 부재의 플랫면에 상기 볼록형부의 선단이 접촉하여 상기 기재 시트를 관통할 때까지 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찌르는, <65> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<69>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서의, 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건, 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 높이, 상기 기재 시트의 상기 맞닿음 부분의 연화 시간, 및 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 속도, 그리고 상기 냉각 공정에 있어서의 냉각 조건, 상기 볼록형부의 형상의 적어도 1 개를 제어하여, 상기 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 형상을 컨트롤하는, <65> ∼ <68> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<70>

상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 초음파 진동 장치이고, 그 초음파 진동 장치에 의해 그 볼록형부를 초음파 진동시키고, 상기 맞닿음 부분에 마찰에 의한 열을 발생시켜 그 맞닿음 부분을 연화시키는, <65> ∼ <69> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<71>

상기 초음파 진동의 주파수가 10 ㎑ 이상 50 ㎑ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 ㎑ 이상 40 ㎑ 이하인 <70> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<72>

상기 초음파 진동의 진폭이 1 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 <70> 또는 <71> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<73>

상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 히터이고, 히터 장치에 의해 그 볼록형부를 가열하여, 상기 맞닿음 부분을 연화시키는, 상기 <65> ∼ <69> 중 어느 1 항에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<74>

상기 돌기부 형성 공정이, 복수개의 볼록형을 갖는 상기 볼록형부를 사용하여 실시하고, 상기 미세 중공 돌기물을 복수개 어레이상으로 형성하는, <65> ∼ <73> 중 어느 1 항에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<75>

상기 돌기부 형성 공정은, 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찔렀을 때에 그 기재 시트를 지지하는 지지 부재를 사용하여 실시하고, 상기 지지 부재는, 상기 기재 시트의 타면측에 배치되어 있고, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 지지 부재로 지지되어 있지 않은 부분의 일면측에서 상기 볼록형부를 맞닿게 하여 상기 돌기부를 형성하는 <65> ∼ <74> 중 어느 하나에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<76>

상기 지지 부재로서, 상기 볼록형부에 있어서의 볼록형을 삽입 가능한 개구부를 갖는 개구 플레이트를 사용하는, 상기 <75> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<77>

상기 개구 플레이트가 복수의 상기 개구를 구비하고 있는, 상기 <76> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<78>

상기 개구 플레이트의 1 개의 상기 개구부에 대해 1 개의 상기 볼록형이 삽입되는, 상기 <76> 또는 <77> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<79>

상기 개구 플레이트의 상기 개구부에 복수의 상기 볼록형이 삽입되는, 상기 <76> 또는 <77> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<80>

상기 기재 시트로서, 띠상의 기재 시트를 사용하고, 그 띠상의 기재 시트의 상기 타면측에 상기 미세 중공 돌기물을 연속적으로 형성하는 <65> ∼ <79> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<81>

상기 볼록형부의 가열에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도는, 그 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만인 <65> ∼ <80> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<82>

상기 볼록형부의 가열에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도는, 그 기재 시트의 연화 온도 이상 용융 온도 미만인 <65> ∼ <81> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<83>

상기 가열 온도는, 30 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 <81> 또는 <82> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<84>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 가열 수단은 상기 볼록형부의 가열 수단 이외에 형성하지 않는, <65> ∼ <83> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<85>

상기 볼록형부가 자입된 상기 기재 시트의 부분 및 그 근방의 영역에만 그 기재 시트의 연화 온도 이상의 온도가 가해지고, 상기 기재 시트의 그 이외의 영역에는 자연히 승온만이 부여될 수 있도록 하는, <65> ∼ <84> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<86> 상기 볼록형부의 높이가, 제조되는 미세 중공 돌기물의 높이와 동일하거나 혹은 약간 높게 형성되어 있는, <65> ∼ <85> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<87>

상기 볼록형부의 높이는, 0.01 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하인, <65> ∼ <86> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<88>

상기 볼록형부는, 그 선단 직경이, 0.001 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하인, <65> ∼ <87> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<89>

상기 볼록형부는, 그 근본 직경이 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하인, <65> ∼ <88> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<90>

상기 볼록형부는, 그 선단 각도가, 1 도 이상 60 도 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 도 이상 45 도 이하인, <65> ∼ <89> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<91>

상기 냉각 공정에서는, 돌기물의 내부에 볼록형부를 찌른 상태에서, 냉풍 송풍 장치에 의한 냉각을 실시하는, <65> ∼ <90> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<92>

상기 냉풍의 온도는 -50 ℃ 이상 26 ℃ 이하이고, 바람직하게는 -40 ℃ 이상 10 ℃ 이하인, <91> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<93>

상기 냉풍을 분사하여 냉각시키는 냉각 시간은 0 초 이상 60 초 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 초 이상 30 초 이하인, <91> 또는 <92> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<94>

상기 냉각 공정에서는, 냉풍 송풍 장치에 의한 냉각을 실시하지 않고, 자연 냉각을 실시하는, 상기 <65> ∼ <90> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<95>

상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 볼록형부가 기재 시트의 상이한 위치에 자입됨으로써 복수개의 돌기부를 형성하는, 복수의 돌기부를 갖는 <65> ∼ <94> 중 어느 하나에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

<96>

상기 돌기부가 마이크로 니들인, <65> ∼ <95> 중 어느 하나에 기재된 부재 중공 돌기물의 제조 방법.

<97>

상기 미세 중공 돌기물이, 복수의 상기 돌기부가 기재 시트 상에 배열되어 있는 마이크로 니들 어레이인, <96> 에 기재된 미세 중공 돌기물의 제조 방법.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명 (제 1 발명 ∼ 제 3 발명) 을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명 (제 1 발명 ∼ 제 3 발명) 의 범위는 이러한 실시예에 제한되지 않는다.

제조 장치가 구비하는 볼록형부 (11) 의 준비

볼록형부 (11) 로는, 그 재질이 스테인리스강인 SUS304 로 형성되어 있고, 선단부가 원추상인 것을 준비하였다. 볼록형부 (11) 는, 그 높이 (테이퍼부의 높이) (H2) 가 2.5 ㎜ 이고, 그 선단 직경 (D1) 이 15 ㎛ 이고, 그 근본 직경 (D2) 이 0.5 ㎜ 이었다.

기재 시트 (2A) 의 준비

기재 시트 (2A) 로는, 폴리락트산 (PLA) 으로 형성된 두께 0.3 ㎜ 의 띠상의 시트를 준비하였다.

[실시예 1A]

도 6 에 나타내는 순서에 따라 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조하였다. 구체적으로는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단이 가열 히터 장치였다. 제조 조건으로는, 표 1 에 나타내는 바와 같이, 가열 온도가 140 ℃ 이고, 자입 높이가 1.0 ㎜ 이고, 자입 속도가 1 ㎜/초이고, 연화 시간이 10 초이고, 냉각 시간이 10 초였다.

[실시예 2A]

도 7 에 나타내는 순서에 따라 미세 중공 돌기물 (1) 을 제조하였다. 구체적으로는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단이 초음파 진동 장치였다. 제조 조건으로는, 표 1 에 나타내는 바와 같이, 초음파 진동의 주파수가 20 ㎑ 이고, 초음파 진동의 진폭이 40 ㎛ 이고, 자입 높이가 1.0 ㎜ 이고, 자입 속도가 10 ㎜/초이고, 연화 시간이 0.5 초이고, 냉각 시간이 2 초였다.

[성능 평가]

실시예 1A ∼ 2A 의 미세 중공 돌기물에 대해, 상기 서술한 방법에 따라 미세 중공 돌기물의 선단 직경을 측정하고, 미세 중공 돌기물의 근본 직경을 측정하였다. 그들의 결과를 하기 표 1 에 나타낸다. 또, 제조된 실시예 1A ∼ 2A 의 미세 중공 돌기물의 사진도 아울러 나타낸다.

표 1 에 나타내는 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1A ∼ 2A 의 미세 중공 돌기물은 형상의 정밀도가 양호하였다. 따라서, 실시예 1A ∼ 2A 의 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 방법에 의하면, 형상의 정밀도가 양호한 미세 중공 돌기물을, 효율적으로 연속해서 제조할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

(1) 제조 장치가 구비하는 볼록형부 (11) 의 준비

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

(2) 기재 시트 (2A) 의 준비

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

[실시예 1B]

도 16 에 나타내는 순서에 따라, 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조하였다. 구체적으로는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단이 초음파 진동 장치였다. 제조 조건으로는, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 에 있어서도 돌기 신장부 (10B) 에 있어서도, 초음파 진동의 주파수가 20 ㎑ 로 공통이고, 초음파 진동의 진폭이 40 ㎛ 로 공통이었다. 또, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 에 있어서, 자입 높이가 0.1 ㎜ 이고, 자입 속도가 30 ㎜/초였다. 한편, 돌기 신장부 (10B) 에 있어서, 자입 높이가 1.0 ㎜ 이고, 자입 속도가 5 ㎜/초였다. 이와 같이, 돌기 신장부 (10B) 에 있어서의 자입 속도 쪽이 돌기부 전구체 형성부 (10A) 에 있어서의 자입 속도보다 느리게 하였다. 또, 연화 시간은 0.5 초이고, 냉각 시간은 1 초였다. 이상의 제조 조건으로, 실시예 1B 의 미세 중공 돌기물을 제조하였다. 또한, 자입시의 기재 시트의 온도는 85 ℃ 이고, 기재 시트는 연화되어 있었다.

[비교예 1B]

돌기부 전구체 형성부 (10A) 에 있어서, 자입 속도를 5 ㎜/초로 하는 것 이외에는, 실시예 1B 와 동일한 제조 조건으로, 비교예 1B 의 미세 중공 돌기물을 제조하였다.

[성능 평가]

실시예 1B, 비교예 1B 의 미세 중공 돌기물에 대해, 관통공을 가지고 있는지의 여부를 마이크로스코프를 사용하여 관찰하였다. 미세 중공 돌기물이 관통공을 가지고 있는 경우, 상기 서술한 방법에 따라 미세 중공 돌기물의 선단 직경 (L) 을 측정하였다. 그들의 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 또, 제조된 실시예 1B, 비교예 1B 의 미세 중공 돌기물의 사진도 아울러 나타낸다.

표 2 에 나타내는 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1B 의 미세 중공 돌기물은, 비교예 1B 의 미세 중공 돌기물에 비해, 돌기부에 관통공이 형성되어 있고, 돌기부의 높이 및 관통공의 크기의 정밀도가 양호하였다. 이와 같은 결과가 얻어진 이유로는, 돌기부 전구체 형성부 (10A) 에 있어서, 실시예 1B 및 비교예 1B 의 자입 높이의 조건이 동일한 0.1 ㎜ 의 설정에 대해, 실시예 1B 의 자입 속도 (30 ㎜/초) 의 조건이, 비교예 1B 의 자입 속도 (5 ㎜/초) 의 조건보다 빠르게 설정되어 있으므로, 실시예 1B 에서는, 관통공 (3h) 을 갖는 돌기부 전구체 (3b) 가 형성되고, 비교예 1B 에서는, 관통공 (3h) 을 형성할 수 없었기 때문인 것으로 생각된다. 즉, 비교예 1B 의 미세 중공 돌기물의 제조 과정에 있어서는, 돌기부 전구체 형성 공정을 거치지 않았기 때문에, 돌기부에 관통공이 형성되지 않은 것으로 생각된다. 따라서, 실시예 1B 의 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 방법에 의하면, 돌기부의 높이 및 관통공의 크기의 정밀도가 양호한 미세 중공 돌기물을, 효율적으로 연속해서 제조할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

(1) 제조 장치가 구비하는 볼록형부 (11) 의 준비

(2) 기재 시트 (2A) 의 준비

[실시예 1C]

도 25 에 나타내는 순서에 따라, 미세 중공 돌기물 (1) 로서의 마이크로 니들 어레이 (1M) 를 제조하였다. 구체적으로는, 볼록형부 (11) 의 가열 수단이 초음파 진동 장치였다. 또, 받이 부재 (13) 로는, 그 재질이 폴리아세탈제의 합성 수지로 형성된 것을 준비하였다. 받이 부재 (13) 는, 1 개의 원추상의 오목부 (131) 를 가지고 있었다. 오목부 (131) 의 개구 둘레 가장자리 (131a) 형상은, 볼록형부 (11) 의 볼록형 (110) 이 둘레벽 (11W) 에 있어서의 받이 부재 (13) 와 접촉하는 위치에서의 외주 (11c) 형상과 일치하고 있었다. 즉, 개구 둘레 가장자리 (131a) 에서의 직경과 볼록형 (110) 의 상기 접촉하는 위치에서의 직경이 동일하였다. 또한, 당해 접촉하는 위치에서의 볼록형 (110) 의 위치는, 선단부와 근원부 사이의 부분이다. 제조 조건으로는, 표 3 에 나타내는 바와 같이, 초음파 진동의 주파수가 20 ㎑ 이고, 초음파 진동의 진폭이 40 ㎛ 이었다. 또, 자입 높이가 0.5 ㎜ 이고, 자입 속도가 10 ㎜/초였다. 또, 연화 시간은 0.5 초이고, 냉각 시간은 1 초였다. 이상의 제조 조건으로, 실시예 1C 의 미세 중공 돌기물을 제조하였다. 또한, 자입시의 기재 시트의 온도는 85 ℃ 이고, 기재 시트는 연화되어 있었다.

[비교예 1C]

관통하는 오목부를 갖는 받이 부재를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1C 와 동일한 제조 조건으로, 비교예 1C 의 미세 중공 돌기물을 제조하였다. 또한, 상기 오목부 (131) 는, 그 개구 둘레 가장자리에서의 직경이, 볼록형 (110) 의 근본 직경 (D2) 보다 컸다.

[성능 평가]

실시예 1C, 비교예 1C 의 미세 중공 돌기물에 대해, 관통공을 가지고 있는지의 여부를 마이크로스코프를 사용하여 관찰하였다. 미세 중공 돌기물이 관통공을 가지고 있는 경우, 상기 서술한 방법에 따라 미세 중공 돌기물의 선단 직경 (L) 을 측정하였다. 그들의 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 또, 제조된 실시예 1C, 비교예 1C 의 미세 중공 돌기물의 사진도 아울러 나타낸다.

표 3 에 나타내는 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1C 의 미세 중공 돌기물은, 비교예 1C 의 미세 중공 돌기물에 비해, 관통공이 형성되어 있고, 돌기부의 높이 및 관통공의 크기의 정밀도가 양호하였다. 따라서, 실시예 1C 의 미세 중공 돌기물을 제조하는 제조 방법에 의하면, 돌기부의 높이 및 관통공의 크기의 정밀도가 양호한 미세 중공 돌기물을, 효율적으로 연속해서 제조할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명 (제 1 발명) 에 의하면, 비용 상승을 억제하고, 효율적으로 연속해서 미세 중공 돌기물을 제조할 수 있다.

본 발명 (제 2 발명 및 제 3 발명) 에 의하면, 미세 중공 돌기물의 높이 및 관통공의 크기의 정밀도가 높은 고품질의 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물을, 저비용으로, 안정적으로, 대량 생산할 수 있다.

Claims

내부가 중공인 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로서,
열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과,
상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌출부를 냉각시키는 냉각 공정과,
상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 상기 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 돌기부 형성 공정은, 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찔렀을 때에 그 기재 시트에 있어서의 상기 돌출부가 형성되는 영역 이외의 영역을 지지하는 지지 부재를 사용하여 실시하고,
상기 지지 부재는, 상기 기재 시트의 타면측에 배치되어 있고,
상기 기재 시트에 있어서의 상기 지지 부재로 지지되어 있지 않은 부분의 일면측에서 상기 볼록형부를 맞닿게 하여 상기 돌기부를 형성하는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 지지 부재로서, 상기 볼록형부에 있어서의 볼록형을 삽입 가능한 개구부를 갖는 개구 플레이트를 사용하는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 개구 플레이트가 복수의 상기 개구부를 구비하고 있는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 개구 플레이트의 1 개의 상기 개구부에 대해 1 개의 상기 볼록형이 삽입되는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부 형성 공정에 있어서의, 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건, 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 높이, 상기 기재 시트의 상기 맞닿음 부분의 연화 시간, 상기 볼록형부의 상기 기재 시트에의 자입 속도, 상기 볼록형부의 형상 및 냉각 공정에 있어서의 냉각 조건 중 적어도 1 개를 제어하여, 상기 미세 중공 돌기물의 형상을 컨트롤하는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재 시트로서, 띠상의 기재 시트를 사용하고, 그 띠상의 기재 시트의 상기 타면측에 상기 미세 중공 돌기물을 연속적으로 형성하는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록형부의 가열에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도는, 그 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 용융 온도 미만인 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록형부의 가열에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 기재 시트의 연화점이상 용융 온도 미만인 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 가열 수단은 상기 볼록형부의 가열 수단 이외에 형성하지 않는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 초음파 진동 장치이고, 그 초음파 진동 장치에 의해 그 볼록형부를 초음파 진동시키고, 상기 맞닿음 부분에 마찰에 의한 열을 발생시켜 그 맞닿음 부분을 연화시키는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단이 히터 장치이고, 그 히터 장치에 의해 그 볼록형부를 가열하여, 상기 맞닿음 부분을 연화시키는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부 형성 공정은, 복수개의 볼록형부를 사용하여, 어레이상으로 복수개의 돌기부를 갖는 미세 중공 돌기물을 형성하는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부 형성 공정으로서, 열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 돌출시킴과 함께 그 기재 시트의 타면측 선단으로 관통하는 관통공을 갖는 중공의 돌기부 전구체를 형성하는 돌기부 전구체 형성 공정과,
상기 돌기부 전구체의 내부에 상기 볼록형부를 찔러 넣은 상태에서, 상기 기재 시트에 있어서의 상기 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서 그 볼록형부를 그 기재 시트에 더욱 찔러, 그 기재 시트의 타면으로부터 더욱 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기 신장 공정을 구비하고 있는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 열량이, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 열량보다 큰, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량과, 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부로부터 상기 기재 시트에 부여하는 단위 자입 높이당의 열량은, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서부터 상기 돌기 신장 공정에 걸쳐서 연속적으로 변화하는, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건과 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건이 동일하고, 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 더욱 찌르는 자입 속도가, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찌르는 자입 속도보다 느린, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 찌르는 자입 속도와 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부를 상기 기재 시트에 더욱 찌르는 자입 속도가 동일하고, 상기 돌기 신장 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건으로 상기 기재 시트에 부여하는 열량이, 상기 돌기부 전구체 형성 공정에서 상기 볼록형부가 구비하는 상기 가열 수단의 조건으로 상기 기재 시트에 부여하는 열량에 비해 큰, 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법으로서,
열가소성 수지를 함유하여 형성된 기재 시트의 일면측에서, 가열 수단을 구비하는 볼록형부를 맞닿게 하고, 그 기재 시트에 있어서의 그 맞닿음 부분을 열에 의해 연화시키면서, 그 기재 시트의 타면측을 향하여 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찔러, 그 기재 시트의 타면측으로부터 돌출되는 돌기부를 형성하는 돌기부 형성 공정과,
상기 돌기부의 내부에 상기 볼록형부를 찌른 상태에서 그 돌기부를 냉각시키는 냉각 공정과,
상기 냉각 공정 후에, 상기 돌기부의 내부로부터 상기 볼록형부를 빼내어 미세 중공 돌기물을 형성하는 릴리스 공정을 구비하고 있고,
상기 돌기부 형성 공정은, 상기 기재 시트의 타면으로부터 간격을 두고 배치된 받이 부재를 사용하고,
상기 돌기부 형성 공정에 있어서, 상기 받이 부재에 상기 볼록형부가 접촉하여 상기 돌기부에 관통공이 형성되는, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 받이 부재는, 오목부를 갖고, 그 오목부의 개구 둘레 가장자리 형상은, 상기 볼록형부의 둘레벽에 있어서의 그 받이 부재와 접촉하는 위치에서의 외주 형상과 일치하고 있고,
상기 돌기부 형성 공정에 있어서는, 상기 받이 부재의 상기 오목부의 개구 둘레 가장자리에 상기 볼록형부의 둘레벽이 접촉하여 상기 기재 시트를 관통할 때까지 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찌르는, 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 받이 부재는, 상기 볼록형부와 접촉하는 면이 플랫면으로 되어 있고,
상기 돌기부 형성 공정에 있어서는, 상기 받이 부재의 플랫면에 상기 볼록형부의 선단이 접촉하여 상기 기재 시트를 관통할 때까지 그 볼록형부를 그 기재 시트에 찌르는, 관통공을 갖는 미세 중공 돌기물의 제조 방법.