(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象部材の表面に原料を印刷する、または、対象部材の表面に形成された凹部に原料を充填する、印刷／充填装置において、
前記対象部材の表面に原料を供給する原料供給装置と、
スキージと前記対象部材とを前記対象部材の面内方向に相対移動させる移動装置と、
前記スキージと前記対象部材との間にフィルムを供給するフィルム供給装置と、
前記スキージよりもスキージ進行方向側で前記フィルムと接触する部材と、を備え、
前記フィルムにより原料が前記スキージに直接接触することを防止しながら、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷／充填が行われ、前記フィルムと接触する前記部材が、前記対象部材よりもスキージ進行方向側に外れた位置に設けられている、印刷／充填装置。
【請求項２】
前記フィルム供給装置は、前記スキージと前記フィルムとを協働移動させる移動機構を備える、請求項１に記載の印刷／充填装置。
【請求項３】
前記フィルムは帯状のフィルムであり、
前記フィルム供給装置は、前記スキージと前記フィルムとの接触面に対して張力を付与する張力付与機構とを備え、
前記張力付与機構は、前記スキージよりもスキージ進行方向逆側で前記フィルムと接触する第１ガイドローラと、前記スキージよりもスキージ進行方向側で前記フィルムと接触する部材である第２ガイドローラとを備え、
前記第２ガイドローラが、前記対象部材よりもスキージ進行方向側に外れた位置に設けられている、前記フィルムと接触する前記部材である、請求項１または２に記載の印刷／充填装置。
【請求項４】
前記フィルムは帯状のフィルムであり、
前記フィルム供給装置は、
前記フィルムを供給する供給部と、
前記フィルムを切断して回収する切断部とを備える、請求項１から３のいずれか１つに記載の印刷／充填装置。
【請求項５】
前記フィルムは帯状のフィルムであり、
前記フィルム供給装置は、原料の残渣が付着した状態の前記フィルムを残渣とともに回収する回収部を備える、請求項１から３のいずれか１つに記載の印刷／充填装置。
【請求項６】
表面に複数の錐状の凹部が形成されたマイクロニードルシート製造用のスタンパを前記対象部材として、前記スタンパの凹部内へのニードル原料の充填を行う、請求項１から５のいずれか１つに記載の印刷／充填装置。
【請求項７】
印刷パターンに対応した複数の開口部が形成されたマスクを前記対象部材に着設させ、前記マスクの前記開口部を通じて前記対象部材の表面に印刷原料を配置する、請求項１から６のいずれか１つに記載の印刷／充填装置。
【請求項８】
対象部材の表面に原料を印刷する、または、対象部材の表面に形成された凹部に原料を充填する、印刷／充填方法であって、
スキージと前記対象部材との間にフィルムを供給するフィルム供給工程と、
原料を供給する原料供給工程と、
前記フィルムにより原料が前記スキージに直接接触することを防止しながら、前記スキージと前記対象部材とを前記対象部材の面内方向に相対移動させて、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷／充填を行う印刷／充填工程とを含み、
前記印刷／充填工程において、前記スキージよりもスキージ進行方向逆側で前記フィルムと接触する第１ガイドローラと、前記スキージよりもスキージ進行方向側でありかつ前記対象部材から外れた位置にて前記フィルムと接触する第２ガイドローラとにより、前記スキージと前記フィルムとの接触面に対して張力を付与しながら、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷／充填を行う、印刷／充填方法。
【請求項９】
前記印刷／充填工程において、前記スキージと前記フィルムとを協働移動させながら、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷/充填を行う、請求項８に記載の印刷/充填方法。
【請求項１０】
前記印刷／充填工程により前記スキージにて使用された帯状の前記フィルムを、原料の残渣が付着した状態のまま残渣とともに回収するフィルム回収工程をさらに備える、請求項８または９に記載の印刷／充填方法。
【請求項１１】
表面に複数の錐状の凹部が形成されたマイクロニードルシート製造用のスタンパを前記対象部材として、このスタンパに対して、前記フィルムを介して前記スキージにより前記スタンパの凹部内へニードル原料の充填を行う、請求項８から１０のいずれか１つに記載の印刷／充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキージを用いて対象部材の表面に原料を印刷する、または、スキージを用いて対象部材の表面に形成された凹部内に原料を充填する、印刷／充填装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような印刷／充填方法として、例えばスキージを用いて対象部材に印刷材料などを印刷するあるいは原料などを充填する方法が知られている。従来の印刷／充填方法の一例について、図１０に示す模式図を用いて説明する。
【０００３】
図１０に示すように、まず、対象部材（被印刷物）８１の上面に、印刷パターンに応じた複数の開口部８２ａが形成されたマスク８２を配置する。次に、マスク８２上に印刷液（原料）８３を供給配置する。その後、スキージ８４のエッジ部８４ａをマスク８２に接触させながら、マスク８２の上面に沿ってスキージ８４を移動させる。これにより、印刷液８３がスキージ８４により押されながらマスク８２の上面を移動し、この移動の過程でマスク８２のそれぞれの開口部８２ａ内に印刷液８３が充填される。その結果、マスク８２のそれぞれの開口部８２ａに対応した印刷パターンが、対象部材８１の上面に印刷液８３により形成される。
【０００４】
このようなスキージを用いた原料の印刷／充填方法は、被印刷物上へ印刷を行うような場合の他にも様々な技術分野で利用されており、医療品分野や食品分野などでも利用されている。例えば、医療品分野では、皮膚の表皮に薬物を挿入するマイクロニードルシートの製造工程において、マイクロニードルを形成するためにスキージを用いたニードル原料の充填方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
マイクロニードルシートは、微小な針（マイクロニードル）をシート基体上に所定の密度で配置したものである。マイクロニードルは、一般に根元から先端までの長さがおよそ１μｍから６００μｍ、根元の径がおよそ０．３μｍから４００μｍのおおよそ円錐形状に形成されており、その根元の径と長さとの比率が、（１）：（１．５〜３）と高いアスペクト比を有する。マイクロニードルシートは、人体の主として皮膚部分に当てて、マイクロニードルを皮膚の表皮部分に挿入し、薬物を挿入するために用いられる。
【０００６】
ここで、従来のマイクロニードルシートの製造工程において利用されているスキージを用いたニードル原料の充填方法について図１１に示す模式図を用いて説明する。
【０００７】
マイクロニードルシートは、その表面に多数の錐状の凹部が形成されたスタンパ（メス型部材：対象部材）を用いて形成される。図１１に示すように、まず、複数の錐状の凹部９２が形成されたスタンパ９１を準備する。次に、スタンパ９１の表面にニードル原料９３を供給配置する。このニードル原料９３には、薬物成分が含まれる。その後、スキージ９４のエッジ部９４ａをスタンパ９１の表面に接触させながら、スタンパ９１の上面に沿ってスキージ９４を移動させる。これにより、ニードル原料９３がスキージ９４により押されながらスタンパ９１の上面を移動し、この移動の過程でそれぞれの凹部９２内にニードル原料９３が充填される。充填されたニードル原料９３は乾燥されてニードルとなる。
【０００８】
その後、スタンパ９１の上面に固定基盤（図示せず）を配置して、それぞれの凹部９２内のニードルが固定基盤に転写固定される。固定基盤をスタンパ９１の上面から剥離することにより、スタンパ９１からそれぞれのニードルが離脱し、多数のニードルを備えたマイクロニードルシートが完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−９４４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１０に示すように、スキージ８４を用いて印刷液８３を対象部材８１に印刷するような形態では、繰り返し行われる印刷の品質を一定に保つために、スキージ８４のエッジ部８４ａおよびその近傍における印刷液８３との接触面を洗浄する、あるいはスキージ８４自体を交換する必要がある。すなわち、スキージ８４において清浄状態を保つためには、洗浄作業や交換作業などの手間とそのためのコストが掛かる。
【００１１】
さらに、スキージ８４の接触面には印刷液８３の残渣が残ることになり、次の印刷／充填を行う際に、新たに供給される印刷液８３とこの残渣とが混液することになり、印刷液の品質を確保できない。
【００１２】
また、図１１に示すように、スキージ９４を用いてニードル原料９３をスタンパ９１のそれぞれの凹部９２内に充填するような形態においても、図１０に示す形態と同様な課題が存在する。特に、図１１に示す形態では、対象製品が医療品であるマイクロニードルシートであることから、薬物成分を含むニードル原料９３の品質に対してより厳格な管理が要求される。先に行われた充填工程にて使用されたニードル原料が、次に行われる充填工程で使用されるニードル原料に混入（コンタミネーション）することは避けなければならない。そのため、スキージの洗浄作業や交換作業についてもより確実に実施することが求められる。
【００１３】
従って、本発明の目的は、上記課題を解決することにあって、スキージを用いて対象部材の表面に原料を印刷する、または、スキージを用いて対象部材の表面に形成された凹部内に原料を充填する、原料の印刷／充填において、スキージの洗浄作業や交換作業の手間やコストを低減できる印刷／充填装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１５】
本発明の第１態様によれば、対象部材の表面に原料を印刷する、または、対象部材の表面に形成された凹部に原料を充填する、印刷／充填装置において、前記対象部材の表面に原料を供給する原料供給装置と、スキージと前記対象部材とを前記対象部材の面内方向に相対移動させる移動装置と、前記スキージと前記対象部材との間にフィルムを供給するフィルム供給装置と、前記スキージよりもスキージ進行方向側で前記フィルムと接触する部材と、を備え、前記フィルムにより原料が前記スキージに直接接触することを防止しながら、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷／充填が行われ、前記フィルムと接触する前記部材が、前記対象部材よりもスキージ進行方向側に外れた位置に設けられている、印刷／充填装置を提供する。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、前記フィルム供給装置は、前記スキージと前記フィルムとを協働移動させる移動機構を備える、第１態様に記載の印刷／充填装置を提供する。
【００１７】
本発明の第３態様によれば、前記フィルムは帯状のフィルムであり、前記フィルム供給装置は、前記スキージと前記フィルムとの接触面に対して張力を付与する張力付与機構とを備え、前記張力付与機構は、前記スキージよりもスキージ進行方向逆側で前記フィルムと接触する第１ガイドローラと、前記スキージよりもスキージ進行方向側で前記フィルムと接触する部材である第２ガイドローラとを備え、前記第２ガイドローラが、前記対象部材よりもスキージ進行方向側に外れた位置に設けられている、前記フィルムと接触する前記部材である、第１態様または第２態様に記載の印刷／充填装置を提供する。
【００１８】
本発明の第４態様によれば、前記フィルムは帯状のフィルムであり、前記フィルム供給装置は、前記フィルムを供給する供給部と、前記フィルムを切断して回収する切断部とを備える、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の印刷／充填装置を提供する。
本発明の第５態様によれば、前記フィルムは帯状のフィルムであり、前記フィルム供給装置は、原料の残渣が付着した状態の前記フィルムを残渣とともに回収する回収部を備える、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の印刷／充填装置を提供する。
【００１９】
本発明の第６態様によれば、表面に複数の錐状の凹部が形成されたマイクロニードルシート製造用のスタンパを前記対象部材として、前記スタンパの凹部内へのニードル原料の充填を行う、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の印刷／充填装置を提供する。
【００２０】
本発明の第７態様によれば、印刷パターンに対応した複数の開口部が形成されたマスクを前記対象部材に着設させ、前記マスクの前記開口部を通じて前記対象部材の表面に印刷原料を配置する、第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の印刷／充填装置を提供する。
【００２１】
本発明の第８態様によれば、対象部材の表面に原料を印刷する、または、対象部材の表面に形成された凹部に原料を充填する、印刷／充填方法であって、スキージと前記対象部材との間にフィルムを供給するフィルム供給工程と、原料を供給する原料供給工程と、前記フィルムにより原料が前記スキージに直接接触することを防止しながら、前記スキージと前記対象部材とを前記対象部材の面内方向に相対移動させて、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷／充填を行う印刷／充填工程とを含み、前記印刷／充填工程において、前記スキージよりもスキージ進行方向逆側で前記フィルムと接触する第１ガイドローラと、前記スキージよりもスキージ進行方向側でありかつ前記対象部材から外れた位置にて前記フィルムと接触する第２ガイドローラとにより、前記スキージと前記フィルムとの接触面に対して張力を付与しながら、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷／充填を行う、印刷／充填方法を提供する。
【００２２】
本発明の第９態様によれば、前記印刷／充填工程において、前記スキージと前記フィルムとを協働移動させながら、前記フィルムを介して前記スキージにより原料の印刷/充填を行う、第８態様に記載の印刷/充填方法を提供する。
【００２３】
本発明の第１０態様によれば、前記印刷／充填工程により前記スキージにて使用された帯状の前記フィルムを、原料の残渣が付着した状態のまま残渣とともに回収するフィルム回収工程をさらに備える、第８態様または第９態様に記載の印刷／充填方法を提供する。
【００２４】
本発明の第１１態様によれば、表面に複数の錐状の凹部が形成されたマイクロニードルシート製造用のスタンパを前記対象部材として、このスタンパに対して、前記フィルムを介して前記スキージにより前記スタンパの凹部内へニードル原料の充填を行う、第８態様から第１０態様のいずれか１つに記載の印刷／充填方法を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、スキージと対象部材との間にフィルムを配置し、フィルムにより原料がスキージに直接接触することを防止しながら、対象部材の面内方向に、スキージと対象部材とを相対移動させて、フィルムを介してスキージにより原料の印刷／充填が行われる。したがって、スキージに原料が直接接触することが防止できる。よって、原料と直接接触したフィルムを交換することで、次の原料の印刷／充填の際に原料が混入することを防止でき、スキージの洗浄作業や交換作業の手間やコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１の印刷装置の模式図
【図２】実施の形態１の印刷装置の模式図（印刷工程）
【図３】実施の形態１の印刷装置の模式図（フィルム回収工程）
【図４】実施の形態１の印刷装置の模式図（フィルム回収工程）
【図５】実施の形態１の印刷工程の手順を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２の印刷装置の模式図
【図７】本発明の実施の形態３の印刷装置の模式図
【図８】本発明の実施の形態４の充填装置の模式図
【図９】本発明の実施の形態４の充填装置の模式図
【図１０】従来の印刷装置の模式図
【図１１】従来の充填装置の模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかる印刷／充填装置の一例として印刷装置１０の主要な構成を図１の模式図に示す。この印刷装置１０は、対象部材として被印刷物１２に対する印刷を行う装置である。
【００２９】
図１に示すように、印刷装置１０は、例えば大略平板状の被印刷物１２が載置される載置装置１１と、スキージ１３とスキージ移動機構１４（移動装置）とを有するスキージ装置１５と、スキージ１３と被印刷物１２との間にフィルム１６を供給配置するとともに、供給配置されたフィルム１６を回収するフィルム供給装置１７とを備えている。
【００３０】
載置装置１１は、被印刷物１２が載置される大略平面状の載置面を有し、印刷工程が行われている間、載置面に載置された被印刷物１２を保持する。被印刷物１２の印刷対象面である図示上面には、印刷パターンに対応した複数の開口部１８ａが形成されたマスク（あるいはスクリーン）１８が配置（着設）される。
【００３１】
スキージ１３は例えば角型のスキージであり、その下端にフィルム１６を介してマスク１８と接触するエッジ部１３ａを有する。また、スキージ１３は傾斜された状態でスキージ移動機構１４に支持され、スキージ移動機構１４によりスキージ１３が傾斜された方向（図示右向き）に移動されることで、印刷液（原料）に対して移動方向および下向きへの力を付与する。スキージ移動機構１４はスキージ１３を進退移動可能であり、例えばモータおよびボールネジ軸機構などを用いた各種駆動機構を採用できる。
【００３２】
また、印刷装置１０は、印刷液９をマスク１８上に供給する液供給部（図示せず）を備えている。
【００３３】
フィルム供給装置１７は、巻回された帯状のフィルム１６を巻き戻すことによりフィルム１６を供給する供給リール（供給部）１９と、帯状のフィルム１６を巻き取ることにより回収する回収リール（回収部）２０とを備えている。また、供給リール１９および回収リール２０はスキージ移動機構１４により支持されており、供給リール１９と回収リール２０との間に支持されているフィルム１６とスキージ１３とが協働的に移動可能、すなわち、フィルム１６とスキージ１３とが一体的に移動可能である。また、フィルム供給装置１７には、供給リール１９および回収リール２０を回転駆動させる駆動部（図示せず）が備えられている。本実施の形態１では、スキージ移動機構１４がフィルム移動機構としての機能を兼ね備えている。
【００３４】
供給リール１９より供給されたフィルム１６は、第１ガイドローラ２１により案内されてスキージ１３の背面（印刷面の反対面）側に沿ってエッジ部１３ａとマスク１８（および被印刷物１２）との間に回り込むように配置される。スキージ１３のエッジ部１３ａとマスク１８との間に配置されたフィルム１６は、スキージ１３の前面（印刷面：印刷液９側の面）側に沿って第２ガイドローラ２２により案内されて回収リール２０に巻き取られる。
【００３５】
第１ガイドローラ２１および第２ガイドローラ２２は、スキージ移動機構１４により支持されるとともに図示しない付勢手段を備えており、供給リール１９と回収リール２０との間のフィルム１６に対して（特に、エッジ部１３ａに接触するフィルム１６の部分に対して）張力を付与する張力付与機構として機能する。なお、ガイドローラの形態やフィルムの供給回収経路についてはその他様々な形態を採り得る。また、張力付与機構についてもその他の構造を採用しても良い。
【００３６】
フィルム（カバーフィルム）１６は、供給リール１９および回収リール２０に巻き回される帯状の一続きのフィルムである。フィルム１６の材料としては、例えば、マスク１８などフィルム１６が押圧されて接触する対象物との間の摩擦が少なく滑り性が良好であり、さらに破れ難い強度を有するような材料を選択することが好ましい。また、フィルム１６は、スキージ１３のエッジ部１３ａに接触するフィルム１６の部分に大きな曲面部（Ｒ部）が形成されないような柔軟性を有する材料および厚みとすることが好ましい。このような観点から、本実施の形態１では、フィルム１６として、例えばポリエチレンフィルム（厚さ：３０〜４０μｍ）を採用している。また、フィルム１６の幅（図１の奥行き方向の幅）は印刷される領域以上に余裕を持った幅が確保された上で、スキージ１３の幅以内とすることが好ましい。
【００３７】
このような構成の印刷装置１０には、それぞれの構成部材や機構を互いの動作を関連付けながら制御する制御装置（図示せず）を備えている。制御装置により各構成部材や機構の動作タイミングなどが制御されることにより、印刷装置１０にて被印刷物１２に対する印刷（スクリーン印刷）が行われる。
【００３８】
次に、このような構成を有する本実施の形態１の印刷装置１０を用いて、被印刷物１２に対する印刷を行う手順について図面を用いて説明する。印刷のそれぞれの手順（工程）の説明図を図２〜図４に示し、印刷の手順のフローチャートを図５に示し、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００３９】
まず、図５のフローチャートのステップＳ１において、印刷装置１０の載置装置１１の載置面上に被印刷物１２を載置して、被印刷物１２を保持させる。その後、被印刷物１２の上面にマスク１８を位置決めして配置する。
【００４０】
次に、スキージ１３とマスク１８（および被印刷物１２）との間にフィルム１６を供給配置する（ステップＳ２）。具体的には、フィルム供給装置１７において、供給リール１９からフィルム１６を巻き戻して供給し、第１ガイドローラ２１により案内しながら、スキージ１３のエッジ部１３ａの下方に回り込むようにフィルム１６を配置させる。先にスキージ１３のエッジ部１３ａの下方に配置されていたフィルム１６は、第２ガイドローラ２２により案内されながら回収リール２０に巻き取られる。また、第１ガイドローラ２１および第２ガイドローラ２２によりフィルム１６に対して適切な張力が付与される。これにより、スキージ１３のエッジ部１３ａにフィルム１６が接触してエッジ部１３ａがフィルム１６により覆われた状態とされるとともに、供給および回収経路上のフィルム１６に弛みが生じていない状態とされる。
【００４１】
次に、印刷装置１０が備える液供給部（図示せず）により所定量の印刷液９がマスク１８上に供給される（ステップＳ３）
【００４２】
次に、フィルム１６により覆われたスキージ１３とそのエッジ部１３ａが、スキージ移動機構１４によりスキージ１３およびフィルム１６を一体的な状態でマスク１８の表面に沿って図示右向きに（すなわち、被印刷物１２の面内方向に）移動させる。このスキージ１３の移動の過程にて、印刷液９に対しては図示右向きおよび下向きの力がスキージ１３より付与され、マスク１８のそれぞれの開口部１８ａ内に印刷液９が充填される（図２参照）。その結果、被印刷物１２の上面に印刷液９が配置される、すなわち印刷が行われる。このフィルム１６を介してスキージ１３の移動による印刷が行われている際には、スキージ１３のエッジ部１３ａおよびその近傍はフィルム１６により覆われた状態であるため、印刷液９とスキージ１３が直接接触することが防止される。（ステップＳ４）
【００４３】
印刷が終了すると、載置装置１１による被印刷物１２の保持が解除され、載置装置１１の載置面から被印刷物１２が搬出される（ステップＳ５）。
【００４４】
次に、スキージ１３を覆うフィルム１６に対して、印刷液９が付着した使用部分Ｐ１を回収して、未使用部分である印刷液９が付着していない清浄部分Ｐ２を供給する、フィルム回収工程およびフィルム供給工程が行われる（ステップＳ６）。
【００４５】
具体的には、図３に示すように、印刷工程により、フィルム１６に付着した印刷液９の残渣９ａは次の印刷工程に混入させない、または厳格に分離する為に、供給及び回収リール１９、２０によりスキージ１３に清浄部分Ｐ２となるフィルム１６を供給する。
【００４６】
フィルム供給装置１７において、回収リール２０を回転駆動するとともに、供給リール１９を同期させて回転駆動させる。これにより、フィルム１６の使用部分Ｐ１が回収リール２０に巻き取られて経路上から回収される（図４参照）。一方、供給リール１９からは、フィルム１６の清浄部分Ｐ２が経路上に供給されて、スキージ１３のエッジ部１３ａ付近を覆うように配置される。これにより、印刷液９の残渣９ａが付着したフィルム１６の使用部分Ｐ１が回収されて、残渣９ａが付着していない清浄部分Ｐ２が供給される。
【００４７】
そして、次の被印刷物１２が印刷装置１０に供給されて、次の被印刷物１２に対して、同様の印刷工程が行われる。各ロット間の印刷工程において、常にスキージ１３に清浄部分Ｐ２を供給することができ、次の被印刷物１２に対して前ロットにて印刷した残渣９aを混入することを防止できる。
【００４８】
なお、フィルム回収工程では、フィルム１６の使用部分Ｐ１は、回収リール２０に完全に巻き取られるようにすることが好ましい。これは、使用部分Ｐ１に付着している残渣９ａが、次の印刷工程の際にマスク１８上に落下することを防止できる。なお、スキージ装置１５は、残渣９ａが付着したフィルム１６、第２ガイドローラ２２、または回収リール２０などから、残渣９ａが載置面に落下しないような構成となっている。
【００４９】
本実施の形態１によれば、スキージ１３のエッジ部１３ａが覆われるように、スキージ１３とマスク１８（被印刷物１２）との間にフィルム１６を配置し、フィルム１６を介して印刷液９がスキージ１３に直接接触することを防止しながら、マスク１８の表面に沿ってスキージ１３を移動させて印刷が行われる。したがって、スキージ１３の洗浄作業や交換作業の手間とそのコストを削減できる。
【００５０】
さらに、印刷工程が終了した後、印刷液９の残渣９ａが付着しているフィルム１６の使用部分Ｐ１を回収リール２０に巻き取って回収するとともに、残渣９ａが付着していないフィルム１６の清浄部分Ｐ２を供給リール１９から供給して、スキージ１３のエッジ部１３ａを覆うように配置している。その後、次の被印刷物１２に対する印刷工程が行われる。したがって、先の印刷工程でフィルム１６に付着した残渣９ａが、次の印刷工程で使用される印刷液９に混入することを防止できる。よって、個々の被印刷物１２に対する印刷工程において、印刷液９の品質管理を確実に行うことができる。
【００５１】
なお、本実施の形態１では、フィルム供給装置１７が供給リール１９と回収リール２０とを用いた構成を例として説明するが、フィルム１６を供給および回収できる構成であれば良く、リールに巻回される構成以外の構成を採用しても良い。
【００５２】
また、スキージ移動機構１４により被印刷物１２の表面沿いにスキージ１３が移動される場合を例として説明したが、固定されたスキージ１３に対して被印刷物１２を移動させても良い。すなわち、スキージ１３が被印刷物１２に対して相対移動される形態であれば良い。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。本発明の実施の形態２にかかる印刷装置３０の主要な構成を図６の模式図に示す。なお、実施の形態１の印刷装置１０と同じ構成については同じ参照番号を付してその説明を省略する。以下、構成の相違点についてのみ説明する。
【００５４】
図６に示すように、本実施の形態２の印刷装置３０では、フィルム１６の使用部分Ｐ１を回収リールに巻き取って回収するのではなく、フィルム１６より使用部分Ｐ１を切断して、帯状のフィルム１６より分離して回収するものである。
【００５５】
印刷装置３０のフィルム供給装置３１は、このようなフィルム１６の使用部分Ｐ１を切断する切断部３２を備えている。切断部３２は、フィルム１６の端部を保持する保持機構３３と、保持機構３３により保持された状態のフィルム１６を切断する刃部３４とを備えている。保持機構３３は、経路上にあるフィルム１６を切断部３２内に回収するように送り駆動させる機能を有しており、保持機構３３によりフィルム１６の使用部分Ｐ１が保持された状態にて、使用部分Ｐ１と清浄部分Ｐ２の境界が刃部３４により切断される。切断されたフィルム１６の使用部分Ｐ１は、図示しない回収容器などに回収される。
【００５６】
このような構成によれば、印刷液９の残渣９ａが付着したフィルム１６の使用部分Ｐ１と、清浄部分Ｐ２を完全に分離できるため、残渣９ａの混入をさらに確実に防止できる。また、残渣９ａの混入をさらに確実に防止するためには、フィルム１６の使用部分Ｐ１以上に余裕を持たせてフィルム１６を送り駆動させた後、フィルム１６の使用部分Ｐ１とこの余裕部分とを合わせて切断して回収することが好ましい。
【００５７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかる印刷装置４０の主要な構成を図７の模式図に示す。なお、実施の形態１の印刷装置１０と同じ構成については同じ参照番号を付してその説明を省略する。以下、構成の相違点についてのみ説明する。
【００５８】
本実施の形態３の印刷装置４０では、フィルム供給装置４１が移動せずに固定された状態とされ、フィルム１６に対してスキージ１３が移動する構成が採用されている。
【００５９】
図７に示すように、フィルム供給装置４１は、載置装置１１の載置面よりも上方の高さ位置に配置された第１ガイドローラ２１および第２ガイドローラ２２を備えている。フィルム供給装置４１の供給リール１９および回収リール２０は、載置装置１１の載置面とほぼ同等の高さあるいはそれよりも下方に配置されている。また、供給リール１９、回収リール２０、第１ガイドローラ２１、および第２ガイドローラ２２は、載置装置１１の載置面の上方領域の外側に配置されている。また、フィルム供給装置４１は、供給リール１９と回収リール２０との間で支持されるフィルム１６をマスク１８の表面に沿って移動させる構成は備えていない。さらに、フィルム供給装置４１は、スキージ装置１５とは別体にて備えられ、スキージ移動機構１４（図示せず）によりスキージ１３が移動される際にも、フィルム１６は固定された状態にある。
【００６０】
このような構成では、少なくとも第２ガイドローラ２２および回収リール２０が、載置装置１１の載置面の上方領域の外側に配置されているため、フィルム１６に付着した残渣が、載置面上に落下することを防止できる。さらに、スキージ１３による印刷工程において、フィルム１６とマスク１８との間に摩擦が生じず、フィルム１６とスキージ１３のエッジ部１３ａとの間に摩擦が生じることになる。したがって、それぞれの材質仕様によるマスク１８とフィルム１６との間の摩擦と、スキージ１３とフィルム１６との間の摩擦との関係などを考慮して、本実施の形態３の構成を採用しても良い。
【００６１】
（実施の形態４）
次に、本発明の印刷／充填装置の一例として実施の形態４にかかる充填装置５０の主要な構成を図８の模式図に示す。なお、実施の形態１の印刷装置１０と同じ構成については同じ参照番号を付してその説明を省略する。以下、構成の相違点についてのみ説明する。
【００６２】
本実施の形態４の充填装置５０は、マイクロニードルシートの製造工程にて用いられる装置であり、具体的には、マイクロニードルシートを作成するためのスタンパ（いわゆるメス型）の表面に形成された複数の錐状の凹部内に、ニードル原料を充填する装置である。充填装置５０は、スタンパ５１を載置して保持する載置装置１１と、スキージ１３を有するスキージ装置１５と、フィルム１６の供給および回収を行うフィルム供給装置１７とを備える。載置装置１１、スキージ装置１５、およびフィルム供給装置１７は、上記実施の形態１の印刷装置１０の構成とは細部の構成や材質仕様などにおいて相違はあるものの、これらの構成とは実質的に同様の構成を有するため、その説明は省略する。
【００６３】
まず、対象部材の一例であるスタンパ５１について説明する。図８に示すように、スタンパ５１は、シート状の母材５２に錐状の凹部５３が形成されたものである。母材５２の材質は特に限定されるものではないが、マイクロニードルシートが医薬品であるため、コンタミネーション（汚染）がされにくい材質または人体に影響がない材質が良い。例えば、金属であればＳＵＳ３１６Ｌ、ハステロイ、プラスチックであればＰＴＦＥ、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好適に用いられる。
【００６４】
それぞれの凹部５３は、母材５２の表面（図８の上面）から裏面（図８の下面）に向かって先細りに延在している。凹部５３は、円、角、楕円などの断面形状を有する円錐状または角錐状の空間として形成される。
【００６５】
このようなスタンパ５１は、マイクロニードルの個々に対応する錐状の突起が形成された平板状の原版を、スタンパ母材５２に押し付けることにより形成される。原版の材質は特に限定されないものの、加工性に優れた金属が好適に利用できる。錐状の突起は微小であり、また根元と先端で断面が異なるため、被切削性の高い材料を用いることが好ましい。例えば、銅、アルミ、ニッケル、シリコンなどが利用できる。また、突起は本体からの削り出しによる加工の他、フォトリソグラフィーを用いた方法で形成しても良い。
【００６６】
原版の突起は、高さ１μｍから５００μｍ程度の高さを有する。経皮投与したい体の部位と薬物の仕様によって突起の高さが好適に決定される。また、突起は根元断面径と長さの比率が、（１）：（１．５〜３）の範囲の比較的高いアスペクト比を有する針形状を有する。突起は、円、角、楕円などの断面形状を有する円錐状または角錐状である。スタンパ母材５２では、原版の複数の突起に対応した複数の錐状の凹部５３が形成され、これがスタンパ５１となる。
【００６７】
スタンパ５１のそれぞれの凹部５３内には、ニードル原料５４が充填される。ニードル原料５４は、体内に残留せずに消失する材料を用いるのが好適であり、薬物を混入させて構成しても良い。ここで薬物とは例えば生理活性作用を有する純粋な化学物質のことであり、インスリン、成長ホルモン、エリスロポエチン、インターフェロン等のペプチド蛋白薬や、高分子薬、ビタミン等が挙げられ、またこれらを主成分とする物であっても良い。
【００６８】
このようなスタンパ５１のそれぞれの凹部５３内にニードル原料５４を、スキージ１３を用いて充填する方法について説明する。
【００６９】
まず、図８に示すように、載置装置１１の載置面にスタンパ５１を載置して保持させる。その後、スキージ１３のエッジ部１３ａを覆うように、フィルム供給装置１７によりフィルム１６が供給配置されるとともに、スキージ１３のエッジ部１３ａにフィルム１６が接触して所定の張力が付加される。
【００７０】
次に、スタンパ５１の上面に所定量のニードル原料５４が供給された後、スキージ移動機構１４によりフィルム１６に覆われたスキージ１３のエッジ部１３ａがスタンパ５１の表面に沿って図示右向きに移動させる。なお、このスキージ１３の移動とともにフィルム１６も一体的に移動される（図９参照）。このスキージ１３の移動により、ニードル原料５４に対して図示右向きおよび下向きの力が付与されて、それぞれの凹部５３内にニードル原料５４が充填される。また、このスキージ１３による充填の際には、ニードル原料５４がフィルム１６を介してスキージ１３に接触しているため、スキージ１３の表面にニードル原料５４が直接接触することが防止される。
【００７１】
ニードル原料５４の充填工程が完了すると、載置装置１１からスタンパ５１が搬出される。このような場合に代えて、スタンパ５１に対して、固定基盤の配置工程など次の工程が実施された後に搬出されるような場合であっても良い。
【００７２】
その後、上記実施の形態１のフィルム回収工程および供給工程が実施される。具体的には、スキージ１３のエッジ部１３ａおよびその近傍を覆っているフィルム１６の使用部分Ｐ１が回収リール２０に巻き取られて回収される。それとともに、フィルム１６の清浄部分Ｐ２が供給リール１９より供給されて、スキージ１３のエッジ部１３ａを覆うように配置される。
【００７３】
フィルム１６の使用部分Ｐ１の回収および清浄部分Ｐ２の供給が行われた後、次のスタンパ５１に対するニードル原料の充填工程が行われる。
【００７４】
本実施の形態４の充填装置５０によれば、スキージ１３のエッジ部１３ａが覆われるように、スキージ１３とスタンパ５１との間にフィルム１６を配置し、フィルム１６を介してニードル原料５４がスキージ１３に直接接触することを防止しながら、スタンパ５１の表面に沿ってスキージ１３を移動させて、ニードル原料５４の凹部５３内への充填が行われる。したがって、スキージ１３の洗浄作業や交換作業の手間とそのコストを削減できる。
【００７５】
さらに、充填工程が終了した後、ニードル原料５４の残渣が付着しているフィルム１６の使用部分Ｐ１を回収リール２０に巻き取って回収するとともに、残渣が付着していないフィルム１６の清浄部分Ｐ２を供給リール１９から供給して、スキージ１３のエッジ部１３ａを覆うように配置している。その後、次のスタンパ５１に対する充填工程が行われる。したがって、先の充填工程でフィルム１６に付着した残渣が、次の充填工程で使用されるニードル原料５４に混入することを防止できる。よって、個々のスタンパ５１に対する充填工程において、ニードル原料の品質管理を確実に行うことができる。
【００７６】
特に、マイクロニードルシートは医療品、医薬部外品、美容化粧品に用いられるため、コンタミネーションを防止するなど高いレベルの品質管理が要求される。本実施の形態４の充填装置５０による充填方法を用いることで、医療品の製造工程に要求されるこのような高いレベルの品質管理に対応することが可能となる。
【００７７】
なお、このようなコンタミネーションの確実な防止という観点からは、医療品製造分野の他に食品分野などにおいても適用することができる。
【実施例】
【００７８】
上記実施の形態４のマイクロニードルシート製造用の充填装置を用いて、フィルム１６の材質の適正についてテストを行った。
【００７９】
フィルム材質としては、次の４種類のフィルム材質を用いて、スタンパ５１に対するフィルムの滑り性、およびフィルムの破れ強度のテストを行った。
フィルム−Ａ：ポリエチレンフィルム  厚み３０〜４０μｍ
フィルム−Ｂ：ポリエチレン製食品用ラップ  厚み５〜１５μｍ
フィルム−Ｃ：ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）  厚み４０〜５０μｍ
フィルム−Ｄ：ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)）  厚み４０〜５０μｍ
【００８０】
総合的なテストの結果、スタンパ５１との滑り性が良く、破れ強度が比較的高いフィルム−Ａを用いることが好適であることが判った。
【００８１】
また、フィルム１６の幅は、スキージ１３の幅以内であって、スタンパ５１の幅以内であることが好ましい。
【００８２】
また、本発明を効果的に適用できるスキージの条件としては、例えば、スキージの形状／硬度／材質／角度／速度／印圧などが考えられ、一例として次のような条件を適用することが好ましい。
（スキージの条件）
幅：  １００ｍｍ〜２００ｍｍ
材質：  ポリウレタン
硬度：  ６０〜９０
角度：  ４５〜６０度
形状：  角型、または剣型スキージ
移動速度：  １０〜２００ｍｍ／秒
印圧：  ０．０１〜０．３ＭＰａ
これらの条件は本発明を理解するための条件の一例であり、本発明はこれらの条件についてのみ限定されるものではない。
【００８３】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、スキージを用いて対象部材の表面に原料を印刷する、または、スキージを用いて対象部材の表面に形成された凹部内に原料を充填する、装置および方法に適用することができる。さらに、本発明は回路基板への接合材料の印刷の他、食品分野や医療分野、美容化粧品における充填工程に広く適用することができ、特に、薬物を皮膚の表皮から表皮/真皮接合部に挿入するマイクロニードル製造用のシートを製造する工程だけでなく、基材上に微小突起を形成する製造工程などにも利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０  印刷装置
１１  載置装置
１２  被印刷物
１３  スキージ
１３ａ  エッジ部
１４  スキージ移動機構
１５  スキージ装置
１６  フィルム
１７  フィルム供給装置
１８  マスク
１９  供給リール
２０  回収リール
２１  第１ガイドローラ
２２  第２ガイドローラ
５０  充填装置
５１  スタンパ
５２  母材
５３  凹部
５４  ニードル原料
Ｐ１  フィルムの使用部分
Ｐ２  フィルムの清浄部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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