(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１型と第２型とを有する型であって、前記第１型と前記第２型との型締めによって形成されるキャビティに突出する針状パターンが設けられた前記第１型を有する型を準備する準備工程と、
前記第１型と第２型とを型締めし、次いで、前記針状パターンと前記キャビティに連通するゲートとの間に配置される堰部材により前記針状パターンの先端部への樹脂の流れを制限しながら、前記ゲートから前記キャビティに樹脂を射出する射出工程と、
を有するモールドの作製方法において、
前記堰部材は、前記型の前記キャビティの側の表面から前記針状パターンの根元側に向けて突出するモールドの作製方法。
【請求項２】
前記堰部材が前記第２型に設けられる請求項１に記載のモールドの作製方法。
【請求項３】
前記射出工程において、前記樹脂の射出状況に応じて、前記型の前記キャビティの側の表面からの前記堰部材の突出量を制御する請求項１又は２に記載のモールドの作製方法。
【請求項４】
前記射出工程において、前記キャビティに前記樹脂を射出し終える前に、前記型の前記キャビティの側の表面と前記堰部材とを同一面にする請求項２に記載のモールドの作製方法。
【請求項５】
前記キャビティに樹脂を射出する前において、前記針状パターンの根元部の高さは、０．１ｍｍ以上で、かつ前記針状パターンの高さの１／２以下であり、前記針状パターンと前記堰部材とは、前記樹脂の流れ方向から見て、前記針状パターンの根元部を除き重なる請求項１から４の何れか一項に記載のモールドの作製方法。
【請求項６】
前記ゲートは、前記樹脂の流れ方向に対して直交する方向に広がる拡流部を有する樹脂流路管と連通される請求項１から５の何れか一項に記載のモールドの作製方法。
【請求項７】
前記樹脂がシリコーン樹脂である請求項１から６の何れか一項に記載のモールドの作製方法。
【請求項８】
前記樹脂を前記キャビティ内に充填した後、前記キャビティ内の前記樹脂を加熱することにより硬化し、前記第１型と前記第２型とを開き、硬化された前記樹脂を前記針状パターンから離型する離型工程を有する請求項１から７の何れか一項に記載のモールドの作製方法。
【請求項９】
前記準備工程において、前記針状パターンを有する複数の第１型を準備することを含み、
前記離型工程において、一つの前記第１型から硬化した前記樹脂を前記針状パターンから離型する間、他の前記第１型を用いて前記射出工程を実施する請求項８に記載のモールドの作製方法。
【請求項１０】
前記離型工程において、硬化された前記樹脂の周縁部を前記針状パターンから離間する方向に移動させることを含む請求項８又は９に記載のモールドの作製方法。
【請求項１１】
前記第１型に設けられる前記針状パターンは、電鋳法により製作される請求項１から１０の何れか一項に記載のモールドの作製方法。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載のモールドの作製方法によりモールドを作製する工程と、
前記モールドの凹状パターンにポリマー溶解液を供給する供給工程と、
前記ポリマー溶解液を乾燥させてポリマーシートとする乾燥工程と、
前記ポリマーシートを前記モールドから離型するポリマーシート離型工程と、
を含むパターンシートの製造方法。
【請求項１３】
前記ポリマー溶解液が水溶性材料を含む請求項１２に記載のパターンシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモールドの作製方法、及びパターンシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、痛みを伴わずにインシュリン（Insulin）及びワクチン（Vaccines）及びｈGH（human Growth Hormone）などの薬剤を皮膚内に投与可能な新規剤型として、マイクロニードルアレイ（Micro-Needle Array）が知られている。マイクロニードルアレイは、薬剤を含み、生分解性のあるマイクロニードル（微細針、又は微小針ともいう）をアレイ状に配列したものである。このマイクロニードルアレイを皮膚に貼付することにより、各マイクロニードルが皮膚に突き刺さり、これらマイクロニードルが皮膚内で吸収され、各マイクロニードル中に含まれた薬剤を皮膚内に投与することができる。マイクロニードルアレイは経皮吸収シートとも呼ばれる。
【０００３】
上述のようなマイクロニードルアレイのような微細なパターンを有する成形品を作製するため、微細なパターンを有する原版から樹脂製の反転形状のモールドを形成し、このモールドから成形品を作製することが行われている。このような微細なパターンを有する成形品の生産性を向上させることが求められており、種々の提案がなされている。
【０００４】
特許文献１には、微細凹凸構造の表面形状を有する樹脂シートを、ゲートの幅が成形シートの幅の９０％以上であり、ゲートの厚さがもっとも小さい部分の厚さが１．２ｍｍ以下である金型を用いて射出成形により成形することが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、スタンパ１を原版に溶融させた樹脂で型取りを行う射出成形などによる方法で形成しても良いことが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、マイクロニードルのキャビティを有する成形型を射出成形により作製することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１０８４４３号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７４９２４号公報
【特許文献３】特開２０１０−０９４４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１から３には、微細なパターンを有する成形品を射出成形により作製することが開示されている。しかしながら、一般的に、射出成形では、高い圧力下で樹脂を型に射出するため、型内に形成された針状パターンのような微細パターンが樹脂の圧力により損傷を受ける懸念がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、針状パターンへの損傷を低減することができるモールドの作製方法、及びパターンシートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によると、モールドの作製方法は、第１型と第２型とを有する型であって、第１型と第２型との型締めによって形成されるキャビティに突出する針状パターンが設けられた第１型を有する型を準備する準備工程と、第１型と第２型とを型締めし、次いで、針状パターンとキャビティに連通するゲートとの間に配置される堰部材により針状パターンの先端部への樹脂の流れを制限しながら、ゲートからキャビティに樹脂を射出する射出工程と、を有する。
【００１１】
好ましくは、堰部材は、型のキャビティの側の表面から針状パターンの根元側に向けて突出する。
【００１２】
好ましくは、堰部材が第２型に設けられる。
【００１３】
好ましくは、射出工程において、樹脂の射出状況に応じて、型のキャビティの側の表面からの堰部材の突出量を制御する。
【００１４】
好ましくは、射出工程において、キャビティに樹脂を射出し終える前に、型のキャビティの側の表面と堰部材とを同一面にする。
【００１５】
好ましくは、キャビティに樹脂を射出する前において、針状パターンと堰部材とは、樹脂の流れ方向から見て、針状パターンの根元部を除き重なる。
【００１６】
好ましくは、針状パターンの根元部の高さは、０．１ｍｍ以上で、かつ針状パターンの高さの１／２以下である。
【００１７】
好ましくは、ゲートは、型の幅方向に広がる拡流部を有する樹脂流路管と連通される。
【００１８】
好ましくは、樹脂がシリコーン樹脂である。
【００１９】
好ましくは、樹脂をキャビティ内に充填した後、キャビティ内の樹脂を加熱することにより硬化し、第１型と第２型とを開き、硬化された樹脂を針状パターンから離型する離型工程を有する。
【００２０】
好ましくは、準備工程において、針状パターンを有する複数の第１型を準備することを含み、離型工程において、一つの第１型から硬化した樹脂を針状パターンから離型する間、他の第１型を用いて射出工程を実施する。
【００２１】
好ましくは、離型工程において、硬化された樹脂の周縁部を針状パターンから離間する方向に移動させることを含む。
【００２２】
好ましくは、第１型に設けられる針状パターンは、電鋳法により製作される。
【００２３】
本発明の別の態様によると、パターンシートの製造方法は、上述のモールドの作製方法によりモールドを作製する工程と、モールドの凹状パターンにポリマー溶解液を供給する供給工程と、ポリマー溶解液を乾燥させてポリマーシートとする乾燥工程と、ポリマーシートをモールドから離型するポリマーシート離型工程と、を含む。
【００２４】
好ましくは、ポリマー溶解液が水溶性材料を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のモールドの作製方法によれば、型に形成された針状パターンへの損傷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】型の断面図である。
【図２】型の平面図である。
【図３】型の部分拡大図である。
【図４】別の形態の型の部分拡大図である。
【図５】別の形態の型の部分拡大図である。
【図６】別の形態の型の部分拡大図である。
【図７】堰部材が移動可能な型によるモールドの作製方法を示す工程図である。
【図８】堰部材が移動可能な型によるモールドの作製方法を示す工程図である。
【図９】堰部材が移動可能な型によるモールドの作製方法を示す工程図である。
【図１０】堰部材が移動可能な他の型によるモールドの作製方法を示す工程図である。
【図１１】堰部材が移動可能な他の型によるモールドの作製方法を示す工程図である。
【図１２】堰部材が移動可能な他の型によるモールドの作製方法を示す工程図である。
【図１３】型の概略外観図である。
【図１４】離型工程を示す工程図である。
【図１５】離型工程を示す工程図である。
【図１６】離型工程を示す工程図である。
【図１７】離型工程を示す工程図である。
【図１８】離型工程を示す工程図である。
【図１９】電鋳型を利用した型の断面図である。
【図２０】電鋳型を利用した型の断面図である。
【図２１】複数の第１型を使用したモールドの作製方法を示す工程図である。
【図２２】複数の第１型を使用したモールドの作製方法を示す工程図である。
【図２３】複数の第１型を使用したモールドの作製方法を示す工程図である。
【図２４】複数の第１型を使用したモールドの作製方法を示す工程図である。
【図２５】パターンシートの製造方法を示す工程図である。
【図２６】パターンシートの製造方法を示す工程図である。
【図２７】パターンシートの製造方法を示す工程図である。
【図２８】パターンシートの製造方法を示す工程図である。
【図２９】パターンシートの製造方法を示す工程図である。
【図３０】パターンシートの製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施形態により説明される。本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施形態以外の他の実施形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
【００２８】
ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を“  〜  ”を用いて表す場合は、“  〜  ”で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。
【００２９】
＜モールドの作製方法＞
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は射出成形に用いられる型の断面図であり、図２は型の平面図である。図３は型の部分拡大図である。
【００３０】
図１に示されるように、型１０は、開閉可能な第１型１２と第２型１４とを備える。第１型１２と第２型１４とを型締めすることによりキャビティ１６が形成される。キャビティ１６とは、樹脂が充填される空間部を意味する。
【００３１】
第１型１２には、キャビティ１６内に突出する針状パターン１８が設けられている。針状パターン１８とは、複数の針状突起１８Ａが、定められた数、及び位置に配置されている状態をいう。針状突起１８Ａとは、先端側に先細りの形状を意味し、錐体形状、及び多段の錐体形状を含む。多段の錐体形状は、底面から先端に向けて角度の異なる側面を有する錐体形状を意味する。
【００３２】
後述するように、型１０のキャビティ１６内に樹脂を射出することにより、針状パターン１８の反転形状となる、凹状パターンを有するモールドが作製される。凹状パターンとは、一方面から他方面に向けて延びる凹部が複数配置されている状態をいい、凹部の数、凹部の配置、凹部の深さ等は限定されない。
【００３３】
第２型１４にはキャビティ１６に連通するゲート２０が形成されている。ゲート２０が型１０のキャビティ１６への樹脂の注入口になる。ゲート２０は樹脂流路管２２を介して射出成形機２４と連通される。
【００３４】
本実施形態の型１０は、針状パターン１８とゲート２０の間に配置され、型１０のキャビティ１６の側の表面（いわゆる、型１０の内面）、ここでは、第２型１４のキャビティ１６の側の表面から針状パターン１８の根元側に向けて突出する堰部材２６を備える。
【００３５】
堰部材２６は、針状パターン１８とキャビティ１６に連通するゲート２０との間に配置される部材であって、針状パターン１８の先端部への樹脂の流れを制限できる部材である。針状パターン１８の先端部への樹脂の流れを制限できる部材であれば、堰部材２６の形状、大きさ、厚み、及び材質等は限定されない。
【００３６】
本実施形態では、堰部材２６が第２型１４に設けられる。堰部材２６を、針状パターン１８が設けられていない第２型１４に設けることにより、針状パターン１８の樹脂の流れが集中することを抑制することが可能となる。後述するように、堰部材２６は、針状パターン１８の先端部への樹脂の流れを制限するので、ゲート２０からキャビティ１６内に射出された樹脂が針状パターン１８の先端部に直接当たるのを抑制する。堰部材２６は針状パターン１８に対する樹脂の圧力を緩和するので、堰部材２６は、樹脂の圧力に起因して針状パターン１８が損傷を受けることを抑制する。
【００３７】
図２に示されるように、堰部材２６の幅方向の長さは、針状パターン１８の幅方向より長いことが好ましい。より確実に、針状パターン１８が損傷を受けることを抑制できる。ここで幅方向とは、型１０を平面視した際に、樹脂の流れ方向に対して直交する方向を意味する。
【００３８】
堰部材２６の幅方向の両端部において、型１０との間に隙間Ｓ１が形成され、隙間Ｓ１は、ゲート２０からキャビティ１６に樹脂を射出した際、針状パターン１８の側に樹脂を流入させるための流路を画定する。
【００３９】
堰部材２６は、例えば、ステンレス鋼等の剛性を有する金属であることが好ましい。また、堰部材２６は、樹脂流入の圧力で変形しないような厚み、例えば１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４０】
次に、図３に基づいて、針状パターン１８と堰部材２６との好ましい配置について説明する。
【００４１】
針状突起１８Ａの高さＨ１は、例えば、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲であり、好ましくは、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
【００４２】
堰部材２６と、堰部材２６に最も近い針状突起１８Ａとの距離Ｌは、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。堰部材２６と針状パターン１８との接触を回避するためである。距離Ｌは、堰部材２６と針状突起１８Ａとの最短距離を意味する。
【００４３】
また、キャビティ１６の高さＨ２は、針状突起１８Ａの高さより０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲で高いことが好ましい。
【００４４】
堰部材２６は、針状パターン１８より上流側にあり、矢印で示される樹脂の流れ方向から見て、即ち投影視において、針状パターン１８の根元部を除き重なることが好ましい。このような配置にすることにより、堰部材２６は、少なくとも針状パターン１８の先端を含む平面と交差する。したがって、針状パターン１８の先端を樹脂の圧力から保護し、損傷を受けることを抑制することができる。
【００４５】
ここで、針状パターン１８の根元部とは、第１型１２のキャビティ１６の側の表面から堰部材２６までの隙間Ｓ２を意味する。隙間Ｓ２は、ゲート２０からキャビティ１６に樹脂を射出した際、針状パターン１８の側に樹脂を流入させるための流路を画定する。
【００４６】
針状パターン１８の根元部の高さ（隙間Ｓ２）は、０．１ｍｍ以上で、Ｈ１の１／２以下であることが好ましい。この範囲とすることにより、針状パターン１８の側に樹脂を容易に流入させることができる。樹脂の粘度、樹脂の射出速度等の条件を考慮して、樹脂をキャビティ１６に射出させることにより、針状パターン１８の根元部（隙間Ｓ２）の高さを適宜設定することが好ましい。例えば、針状パターン１８の根元部（隙間Ｓ２）の高さを、堰部材２６が第１型１２に接触しない距離から針状パターン１８の高さ未満の距離の範囲で設定することができる。
【００４７】
次に、図３に示される型１０の変形例について図４に基づいて説明する。図４に示されるように、型１０は、開閉可能な第１型１２と第２型１４とを備える。第１型１２と第２型１４とを型締めすることによりキャビティ１６が形成される。
【００４８】
第２型１４にはキャビティ１６に連通するゲート２０が形成されている。ゲート２０が型１０のキャビティ１６への樹脂の注入口になる。ゲート２０は樹脂流路管２２を介して射出成形機２４と連通される。
【００４９】
第１型１２には、キャビティ１６内に突出する針状パターン１８が設けられる。第２型１４には、針状パターン１８とゲート２０の間に配置され、第２型１４のキャビティ１６の側の表面から針状パターン１８の根元側に向けて突出する堰部材２６が設けられる。
【００５０】
本実施形態では、第２型１４は、樹脂流路管２２から連続してキャビティ１６に延びる延長部２２Ｂを備える。延長部２２Ｂにより樹脂Ｒ（不図示）は、第１型１２の表面に案内される。したがって、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端部に直接当たることを、より効果的に抑制することが可能となる。
【００５１】
次に、図３に示される型１０の変形例について図５に基づいて説明する。図５に示されるように、型１０は、開閉可能な第１型１２と第２型１４とを備える。第１型１２と第２型１４とを型締めすることによりキャビティ１６が形成される。
【００５２】
第１型１２にはキャビティ１６に連通するゲート２０が形成されている。ゲート２０が型１０のキャビティ１６への樹脂の注入口になる。ゲート２０は射出成形機２４と連通される。
【００５３】
第１型１２には、キャビティ１６内に突出する針状パターン１８が設けられる。第２型１４には、針状パターン１８とゲート２０の間に配置され、第２型１４のキャビティ１６の側の表面から針状パターン１８の根元側に向けて突出する堰部材２６が設けられる。
【００５４】
本実施形態では、第１型１２にゲート２０が設けられ、このゲート２０に射出成形機２４が連通されているので、樹脂Ｒ（不図示）は、針状パターン１８に対してほぼ直交する方向からキャビティ１６に射出される。第２型１４のキャビティ１６の側の表面から針状パターン１８の根元側に向けて突出する堰部材２６が設けられているので、針状パターン１８に対してほぼ直交する方向から樹脂Ｒが射出される場合でも、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端部に直接当ることを抑制することが可能となる。
【００５５】
次に、図３に示される型１０の変形例について図６に基づいて説明する。図６に示されるように、型１０は、開閉可能な第１型１２と第２型１４とを備える。第１型１２と第２型１４とを型締めすることによりキャビティ１６が形成される。
【００５６】
第１型１２にはキャビティ１６に連通するゲート２０が形成されている。ゲート２０が型１０のキャビティ１６への樹脂の注入口になる。ゲート２０は射出成形機２４と連通される。
【００５７】
第１型１２には、キャビティ１６内に突出する針状パターン１８が設けられる。第１型１２には、針状パターン１８とゲート２０の間に配置され、第２型１４のキャビティ１６の側の表面から針状パターン１８の根元側に向けて突出する堰部材２６が設けられる。
【００５８】
本実施形態では、第１型１２に堰部材２６が設けられ、堰部材２６に針状パターン１８の根元部に対応する位置に貫通孔２６Ａが設けられる。樹脂Ｒ（不図示）は、堰部材２６の貫通孔２６Ａを介してキャビティ１６に射出されるので、針状パターン１８に対してほぼ直交する方向から樹脂Ｒが射出される場合でも、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端部に直接当ることを抑制することが可能となる。
【００５９】
次に、堰部材２６の位置を調整することができる型１０、及びその型１０を利用したモールドの作製方法について説明する。図７〜図９は堰部材が移動可能な型によるモールドの作製方法を示す概略部分断面図である。図１０〜図１２は堰部材が移動可能な他の型によるモールドの作製方法を示す概略部分断面図である。
【００６０】
型１０に設けられた堰部材２６は、位置調整可能に設けられていることが好ましい。堰部材２６の位置を調整することにより、針状パターン１８が先端部を樹脂の圧力から保護することができ、作製されたモールドに不要な段差を持たせないことができる。
【００６１】
図７に示されるように、堰部材２６は、型１０のキャビティ１６の側の表面、ここでは第２型１４のキャビティ１６の側の表面からの突出量を制御可能に設けられている。堰部材２６をキャビティ１６に突出させたり、又はキャビティ１６から引き抜いたりすることにより堰部材２６の位置を調整することができる。
【００６２】
堰部材２６には、移動方向に直交する方向に延びる複数の溝３０が、平行に形成されている。この溝３０に噛み合う位置に歯車３２が配置されている。複数の溝３０を有する堰部材２６と歯車３２とが、ラックアンドピニオンの関係になる。
【００６３】
したがって、歯車３２に回転運動が複数の溝３０を有する堰部材２６に直線運動に変換される。この動作により、歯車３２の回転により、堰部材２６をキャビティ１６に突出させたり、又はキャビティ１６から引き抜いたりすることができる。また、堰部材２６に目盛り等を付けることにより、堰部材２６の位置を把握でき、堰部材２６の位置を容易に再現できる。
【００６４】
図７に示されるように、まず、第１型１２と第２型１４とを有する型１０を準備する（準備工程）。次いで、第１型１２と第２型１４とを型締めし、樹脂Ｒを射出成形機２４からゲート２０を介してキャビティ１６内に射出される。射出開始の初期段階においては、堰部材２６は、針状パターン１８の根元部（隙間Ｓ２：不図示）の高さが、設定された最も小さい位置に配置される。堰部材２６と型１０の幅方向の隙間Ｓ１（不図示）と堰部材２６と第１型１２との隙間Ｓ２を介して樹脂Ｒが針状パターン１８の側に流入される。すなわち、堰部材２６により針状パターン１８の先端部への樹脂Ｒの流れを制限しながら、ゲート２０からキャビティ１６に樹脂Ｒが射出される（射出工程）。樹脂Ｒは針状パターン１８の間を通過しながら流入される。なお、樹脂Ｒとしては、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、特に、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。
【００６５】
図８に示されるように、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端に達するまで、堰部材２６の位置が固定される。
【００６６】
図９に示されるように、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端に達すると、歯車３２の回転運動により堰部材２６がキャビティ１６から引き抜きぬかれ、型１０のキャビティ１６の側の表面と堰部材２６とが同一面となる位置に調整される。この動作はキャビティ１６に樹脂Ｒを射出し終える前に行われる。型１０のキャビティ１６の側の表面と堰部材２６とが同一面とされ、樹脂Ｒがキャビティ１６内の全体に充填される。樹脂Ｒを射出し終える前とは、樹脂Ｒがキャビティ１６内に完全充填が行われる前を意味する。
【００６７】
型１０のキャビティ１６の側の表面と堰部材２６とが同一面とは、型１０のキャビティ１６の側の表面と堰部材２６とに段差がない場合、又は成形品であるモールドにおいて許容される段差を有する場合とを含む。型１０のキャビティ１６の側の表面と堰部材２６とを同一面にすることにより、モールドに不要な段差が形成されることを回避することができる。
【００６８】
樹脂Ｒを型１０のキャビティ１６に射出し終えると、後述するように、樹脂Ｒを加熱することにより硬化され、硬化された樹脂が型１０から離型される。
【００６９】
なお、本実施形態では、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端に達するまで、堰部材２６の位置が固定される場合を示したが、これに限定されず、樹脂Ｒの射出状況に応じて、堰部材２６の突出量を制御することもできる。突出量は、堰部材２６の配置される型１０のキャビティ１６側の表面から堰部材２６の先端までの長さを意味する。堰部材２６の突出量を制御することにより、樹脂Ｒの粘度、樹脂Ｒの圧力、及び針状パターン１８の形状を考慮して、最適な条件によりモールドを作製することができる。
【００７０】
樹脂Ｒの射出状況とは、キャビティ１６内への樹脂Ｒの充填量を意味する。樹脂Ｒの充填量と針状パターン１８の先端部の位置との関係が重要となる。
【００７１】
また、堰部材２６の側面であって第２型１４と接触する領域には、テフロン（登録商標）のコーティング（溶着）などを施すことにより、堰部材２６の側面と第２型１４の壁面との摺動が滑らかにでき、かつ樹脂Ｒが堰部材２６と第２型１４との間に入り込まないようにすることが好ましい。
【００７２】
図１０に示されるように、堰部材２６は、キャビティ１６内を樹脂の流れ方向に平行移動できるよう設けられている。堰部材２６は、針状パターン１８と対向する面と反対側の面に、３本のシャフト４０が設けられている。
【００７３】
図１１に示されるように、３本のシャフト４０は、堰部材２６の中央と、その左右に設けられている。３本のシャフト４０は、第１型１２を貫通し、キャビティ１６から型１０の外部へと突出している。３本のシャフト４０は駆動装置（不図示）に連結される。駆動装置により、堰部材２６は、キャビティ１６内を樹脂の流れ方向に平行に、針状パターン１８に近づく方向、又は針状パターン１８から遠ざかる方向に移動される。また、シャフト４０に目盛り等を付けることにより、堰部材２６の位置を把握でき、堰部材２６の位置を容易に再現できる。
【００７４】
図１０に示されるように、まず、第１型１２と第２型１４とを有する型１０を準備し、第１型１２と第２型１４とを型締めし、樹脂Ｒ（不図示）を射出成形機２４からゲート２０を介してキャビティ１６内に射出される。射出開始の初期段階においては、堰部材２６は、針状パターン１８から設定された距離Ｌだけ離間した位置に配置される。隙間Ｓ１（不図示）と隙間Ｓ２を介して樹脂Ｒが針状パターン１８の側に流入される。すなわち、堰部材２６により針状パターン１８の先端部への樹脂Ｒの流れを制限しながら、ゲート２０からキャビティ１６に樹脂Ｒが射出される。樹脂Ｒは針状パターン１８の間を通過しながら流入される。樹脂Ｒが針状パターン１８の先端に達するまで、堰部材２６の位置が固定される。
【００７５】
図１２に示されるように、樹脂Ｒが針状パターン１８の先端に達すると、駆動装置により、堰部材２６が樹脂Ｒの流れ方向とは逆に、針状パターン１８から遠ざけられる。堰部材２６は型１０のキャビティ１６の側の表面に接触する位置まで移動される。この動作はキャビティ１６に樹脂Ｒを射出し終える前に行われる。キャビティ１６の側の表面と堰部材２６とが接触され、樹脂Ｒがキャビティ１６内の全体に充填される。
【００７６】
樹脂Ｒを型１０のキャビティ１６に射出し終え、キャビティ１６内に充填した後、樹脂Ｒを加熱することにより硬化され、後述するように、硬化された樹脂Ｒ（モールド５０とも称する）が型１０から離型される。
【００７７】
図１３は型の概略外観図である。図１３に示されるように、型１０には、ゲート２０（不図示）を介して、型１０の幅方向に広がる拡流部２２Ａを有する樹脂流路管２２が連通されている。拡流部２２Ａにより樹脂を幅方向に広げながら型１０に射出することが好ましい。拡流部２２Ａにより樹脂を幅方向に広げることにより、型１０のキャビティ１６に射出される樹脂の圧力を低減することができる。
【００７８】
次は、離型工程について、図１４〜図１８を参照して説明する。図１４〜図１８は、離型工程を示す説明図である。
【００７９】
図１４に示されるように、針状パターン１８から硬化された樹脂Ｒを離型するため、型締めされていた第１型１２と第２型１４とを型開きする。型開きでは、第１型１２と第２型１４とが相対的に離間するように移動される。硬化された樹脂Ｒは離型前の凹状パターンを有するモールド５０である。以下、モールド５０と称する場合がある。
【００８０】
図１５に示されるように、モールド５０の周縁部を第１型１２の針状パターン１８から離間させる。モールド５０の周縁部は、モールド５０を平面視した際の対向する２辺を少なくとも含んでいれば良く、また、４辺の全てを含んでいても良い。周縁部とは、モールド５０の外周から凹状パターン５２までの領域を意味する。
【００８１】
図１６に示されるように、モールド５０の周縁部を徐々に第１型１２から離間させる。モールド５０がシリコーン樹脂により作製される場合、モールド５０は弾性力を有するので、モールド５０の周縁部を徐々に離間させると、モールド５０が伸ばされた状態（弾性変形）となる。
【００８２】
図１７に示されるように、モールド５０の周縁部を更に第１型１２から離間させる。弾性変形していたモールド５０は元の形状に戻ろうとするため、モールド５０は縮む。モールド５０の縮む力を利用することにより、モールド５０が第１型１２の針状パターン１８から離型する。モールド５０が縮もうとする力を剥離力として利用することにより、モールド５０と針状パターン１８との間に無理な力が加わらないので、離型不良を抑制することが可能となる。
【００８３】
図１８に示されるように、最終的には、モールド５０と第１型１２の針状パターン１８とは完全に離型され、凹状パターン５２を有するモールド５０が作製される。
【００８４】
モールド５０の周縁部を第１型１２から離間させる方法として、第１の方法は、凹状パターン５２の形成される面の反対面の周縁部を吸引手段で吸引し、周縁部を吸引しながら吸引手段を第１型１２から離間させる方法を挙げることができる。また、第２の方法は、凹状パターン５２の形成される面の周縁部を、第１型１２に設けられたエジェクタピンにより押すことにより、周縁部を第１型１２から離間させる方法を挙げることができる。
【００８５】
次に、電鋳型を利用した型１０について説明する。図１９及び図２０は電鋳型を利用した型の断面図である。図１９は第１型１２と第２型１４とが型開きされた型１０を示し、図２０は第１型１２と第２型１４とが型締めされた型１０を示している。
【００８６】
本実施形態では、第１型１２と針状パターン１８とが、別の部材で構成されている。針状パターン１８は、電鋳型６０の表面に形成される。
【００８７】
図１９に示されるように、第１型１２と第２型１４とを型開きし、第１型１２のキャビティ１６側の表面に、針状パターン１８を有する電鋳型６０を載置することにより、型１０に針状パターン１８が提供される。
【００８８】
いわゆる型１０を入れ子構造にすることにより、例えば、形状の異なる針状パターン１８を有する電鋳型６０を容易に交換することができる。複数の電鋳型６０を準備することで、凹状パターン５２の異なるモールド５０を容易に作製することができる。
【００８９】
図２０に示されるように、第１型１２と第２型１４とを型締めし、キャビティ１６に樹脂を射出することにより、凹状パターンを有するモールドを作製することができる。
【００９０】
電鋳型６０を第１型１２に載置する際、電鋳型６０の裏面と吸引することが好ましい。電鋳型６０の位置ずれを抑制することができる。
【００９１】
電鋳型６０は、例えば、以下の電鋳法により作製することができる。
【００９２】
形成したい針状パターン１８と同形状の原版を作製する。原版は、切削加工等で作製することができる。原版に基づいて、原版の反転形状を有する電鋳型用モールドを作製する。電鋳型用モールドに対して導電化処理を行う。
【００９３】
導電化処理された電鋳型用モールドを保持した陰極と、金属ペレットを保持する陽極とを電鋳液中に浸漬し、通電する。電鋳型用モールドから離型することにより、電鋳型用モールドの反転形状である針状パターン１８を有する電鋳型６０を作製することができる。
【００９４】
次に、針状パターン１８を有する複数の第１型１２Ａと第１型１２Ｂとを用いて、モールド５０を作製する方法について説明する。図２１〜図２４は、複数の第１型を用いたモールドの作製方法を示す工程図である。
【００９５】
図２１に示されるように、針状パターン１８を有する複数の第１型１２Ａと第１型１２Ｂとが準備される。第１型１２Ａと第１型１２Ｂとは、回転軸６２を中心軸とするターンテーブル６４の載置面の上に固定される。型１０は、ターンテーブル６４を回転させることにより、第１型１２Ａと第１型１２Ｂの位置を入れ替えることができるよう構成される。
【００９６】
射出成形機２４と連通された第２型１４と第１型１２Ａとが型締めされ、次いで、型１０に樹脂Ｒが射出され、キャビティ１６内に樹脂Ｒが充填される。樹脂Ｒは熱により硬化される。ターンテーブル６４の上の第１型１２Ｂには樹脂Ｒが充填されていない状態にある。
【００９７】
図２２に示されるように、樹脂Ｒの硬化を終えるとモールド５０が作製される。第２型１４がターンテーブル６４の載置面に対して垂直方向で、第１型１２Ａから離間する方向に移動する。第１型１２Ａと第２型１４とが型開きされる。
【００９８】
図２３に示されるように、ターンテーブル６４を、回転軸６２を中心に回転させることにより、第１型１２Ａと第１型１２Ｂの位置が入れ替えられる。第１型１２Ｂと第２型１４とを型締めすることにより、キャビティ１６が形成される。
【００９９】
図２４に示されるように、第１型１２Ａの針状パターン１８からモールド５０を離型する間、第１型１２Ｂと第２型１４とにより形成されるキャビティ１６に射出成形機２４から樹脂Ｒが射出される。射出工程と離型工程とを別の位置で行うことにより、射出成形機２４を有効に利用することできるので、モールド５０を作製する際のスループットを向上させることができる。本実施形態では、２個の第１型１２（１２Ａ、１２Ｂ）を例に説明したが、３個以上の第１型１２を用いることができる。
【０１００】
＜パターンシートの製造方法＞
次に、上記の作製方法で作製されたモールド５０を用いて、パターンシートを製造する方法について説明する。図２５から図３０は、パターンシート７０を製造する工程図である。
【０１０１】
＜ポリマー溶解液供給工程＞
図２５は、モールド５０を準備した状態を示している。モールド５０は、上述のモールドの作製方法により製造される。図２５に示されるモールド５０は、複数の凹状パターン５２を有している。
【０１０２】
図２６は、モールド５０の凹状パターン５２にポリマー溶解液７２を供給する工程を示す図である。
【０１０３】
パターンシート７０を形成するポリマー溶解液７２の材料としては、水溶性材料を用いることが好ましい。パターンシート７０の製造に用いられるポリマー溶解液７２の樹脂ポリマーの素材としては、生体適合性のある樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂としては、グルコース、マルトース、プルラン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルデンプンなどの糖類、ゼラチンなどのタンパク質、ポリ乳酸、乳酸・グリコール酸共重合体などの生分解性ポリマーを使用することが好ましい。これらの中でもゼラチン系の素材は多くの基材と密着性をもち、ゲル化する材料としても強固なゲル強度を持つため、基材と密着させることができる。パターンシート７０をモールド５０から離型する際、基材（不図示）を用いてパターンシート７０を離型することができるので、好適に利用することができる。濃度は材料によっても異なるが、薬剤を含まないポリマー溶解液７２の中に樹脂ポリマーが１０〜５０質量％含まれる濃度とすることが好ましい。また、溶解に用いる溶媒は、温水以外であっても揮発性を有するものであればよく、エタノールなどのアルコールなどを用いることができる。そして、ポリマー溶解液７２の中には、用途に応じて体内に供給するための薬剤を共に溶解させることが可能である。薬剤を含むポリマー溶解液７２のポリマー濃度（薬剤自体がポリマーである場合は薬剤を除いたポリマーの濃度）としては、０〜３０質量％含まれることが好ましい。
【０１０４】
ポリマー溶解液７２の調製方法としては、水溶性の高分子（ゼラチンなど）を用いる場合は、水溶性粉体を水に溶解し、溶解後に薬剤を添加してもよいし、薬剤が溶解した液体に水溶性高分子の粉体を入れて溶かしてもよい。水に溶解しにくい場合、加温して溶解してもよい。温度は高分子材料の種類により、適宜選択可能であるが、必要に応じて、約２０〜４０℃の温度で加温することが好ましい。ポリマー溶解液７２の粘度は、薬剤を含む溶解液では２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。薬剤を含まない溶解液では２０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。ポリマー溶解液７２の粘度を適切に調整することにより、モールド５０の凹状パターン５２に容易にポリマー溶解液７２を注入することができる。例えば、ポリマー溶解液７２の粘度は、細管式粘度計、落球式粘度計、回転式粘度計、又は振動式粘度計で測定することができる。
【０１０５】
ポリマー溶解液７２に含有させる薬剤は、薬剤としての機能を有するものであれば限定されない。特に、ペプチド、タンパク質、核酸、多糖類、ワクチン、水溶性低分子化合物に属する医薬化合物、又は化粧品成分から選択することが好ましい。
【０１０６】
ポリマー溶解液７２をモールド５０に注入する方法としては、例えば、スピンコーターを用いた塗布を挙げることができる。
【０１０７】
モールド５０の凹状パターン５２の凹部先端に、貫通孔を形成することが好ましい。凹状パターン５２の凹部内のエアーを貫通孔から逃がすことができる。したがって、ポリマー溶解液７２をモールド５０の凹部に入りやすくすることができる。また、この工程は、減圧状態で行うことが好ましい。
【０１０８】
［乾燥工程］
図２７は、ポリマー溶解液７２を乾燥させてポリマーシート７４とする工程を示す図である。例えば、モールド５０に供給されたポリマー溶解液７２に風を吹き付けることにより乾燥させることができる。ポリマーシート７４とは、ポリマー溶解液７２に所望の乾燥処理を施した後の状態を意味する。ポリマーシート７４の水分量等は適宜設定される。なお、乾燥により、ポリマーの水分量が低くなりすぎると剥離しにくくなるため、弾力性を維持している状態の水分量を残存させておくことが好ましい。
【０１０９】
ポリマーシート７４には凹状パターン５２の反転形状である針状パターン７６が形成される。
【０１１０】
［ポリマーシート離型工程］
図２８、２９は、ポリマーシート７４をモールド５０から離型し、パターンシート７０とした状態を示す図である。図３０は、パターンシート７０を切断して、個別のパターンシート７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃとする工程を説明する図である。
【０１１１】
モールド５０から離型したパターンシート７０は、切断装置（不図示）にセットされ、パターンシート７０を切断する位置を決定する。基本的には、針状パターン７６を有する領域７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃごとになるように切断位置を決定する。図３０に示されるように、パターンシート７０を切断して、複数の個別のパターンシート７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃとする。
【０１１２】
また、図２５から図３０においては、モールド５０を用いて、パターンシート７０を製造する方法を説明したがこれに限定されない。例えば、複数のモールド５０を接合することにより、凹状パターン５２の面積を大面積化した集合モールドを製作することができる。集合モールドを利用して、パターンシートを製造することもできる。
【０１１３】
集合モールドを用いてパターンシートの製造を行うことで、１回の製造で面積の大きいパターンシートの製造をすることができ、生産性を向上させることができる。
【０１１４】
なお、本実施形態では、ポリマー溶解液７２をモールド５０の凹状パターン５２に充填し、乾燥することによりポリマーシート７４を形成する場合を説明したが、これに限定されない。
【０１１５】
例えば、薬剤を含むポリマー溶解液をモールド５０の凹状パターン５２に充填して乾燥し、その後、薬剤を含まないポリマー溶解液をモールド５０の凹状パターン５２に充填し、乾燥することにより二層構造のポリマーシート７４を形成することができる。
【０１１６】
また、モールド５０の使用は、初回の１回限りの使用とし、使い捨てとすることが好ましい場合がある。パターンシート７０が、医薬品として用いられる場合、製造されるパターンシート７０の生体への安全性を考慮して、使い捨てとすることが好ましい。また、使い捨てとすることで、モールド５０を洗浄する必要がなくなるので、洗浄によるコストを下げることができる。特に、パターンシート７０が、医薬品として用いられる場合には、高い洗浄性が求められるため、洗浄コストが高くなる。
【０１１７】
製造されるパターンシート７０の針状パターン７６（領域７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ）とは、複数の針状突起７８が、定められた数、及び位置に配置されている状態をいう。針状突起７８とは、先端側に先細りの形状を意味し、錐体形状、及び多段の錐体形状を含む。多段の錐体形状は、底面から先端に向けて角度の異なる側面を有する錐体形状を意味する。
【０１１８】
針状突起７８の高さは、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲であり、好ましくは、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
【０１１９】
製造される針状パターン７６を有するパターンシート７０は、針状パターン１８を有する型１０の複製である。型１０の針状パターン１８の形状、及び配置を所望の形状とすることにより、製造されるパターンシート７０の針状パターン７６を所望の形状とすることができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  型
１２、１２Ａ、１２Ｂ  第１型
１４  第２型
１６  キャビティ
１８  針状パターン
１８Ａ  針状突起
２０  ゲート
２２  樹脂流路管
２２Ａ  拡流部
２２Ｂ  延長部
２４  射出成形機
２６  堰部材
２６Ａ  貫通孔
３０  溝
３２  歯車
４０  シャフト
５０  モールド
５２  凹状パターン
６０  電鋳型
６２  回転軸
６４  ターンテーブル
７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ  パターンシート
７２  ポリマー溶解液
７４  ポリマーシート
７６  針状パターン
７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ  領域
７８  針状突起
Ｈ１、Ｈ２  高さ
Ｌ  距離
Ｒ  樹脂
Ｓ１、Ｓ２  隙間
【図１】
0006560154.tif 000002
【図２】
0006560154.tif 000003
【図３】
0006560154.tif 000004
【図４】
0006560154.tif 000005
【図５】
0006560154.tif 000006
【図６】
0006560154.tif 000007
【図７】
0006560154.tif 000008
【図８】
0006560154.tif 000009
【図９】
0006560154.tif 000010
【図１０】
0006560154.tif 000011
【図１１】
0006560154.tif 000012
【図１２】
0006560154.tif 000013
【図１３】
0006560154.tif 000014
【図１４】
0006560154.tif 000015
【図１５】
0006560154.tif 000016
【図１６】
0006560154.tif 000017
【図１７】
0006560154.tif 000018
【図１８】
0006560154.tif 000019
【図１９】
0006560154.tif 000020
【図２０】
0006560154.tif 000021
【図２１】
0006560154.tif 000022
【図２２】
0006560154.tif 000023
【図２３】
0006560154.tif 000024
【図２４】
0006560154.tif 000025
【図２５】
0006560154.tif 000026
【図２６】
0006560154.tif 000027
【図２７】
0006560154.tif 000028
【図２８】
0006560154.tif 000029
【図２９】
0006560154.tif 000030
【図３０】
0006560154.tif 000031