(57)【要約】  【課題】従来に比べ安価に皮膚用針を製造することができる皮膚用針製造方法および装置を提供する。  【解決手段】  本発明の皮膚用針製造方法は、表面に孔３（窪み）を有する基板２を設置する設置工程と、窪みに皮膚用針の材料１をシリンジ４により供給する供給工程と、供給工程の後または前に材料をヒーター５により溶融する工程と、溶融した材料にピン２０を接触付着させる接触付着工程と、接触付着工程でピン２０に付着した材料をその表面張力により引き伸ばして皮膚用針を成形する針成形工程とから構成されている。この構成によれば、皮膚用針が設置される部材には高価な材料を使用せず、皮膚用針を構成するのに必要な最小量の材料で皮膚用針が形成されるため、従来に比べて安価に皮膚用針を製造することができる。  【選択図】図１
2007039364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に窪みを有する基板を設置する設置工程と、前記窪みに皮膚用針の材料を供給する供給工程と、前記供給工程の後または前に前記材料を溶融する工程と、溶融した前記材料にピン部材を接触付着させる接触付着工程と、接触付着工程でピン部材に付着した前記材料をその表面張力により引き伸ばして前記皮膚用針を成形する針成形工程とを備えたことを特徴する皮膚用針の製造方法。
【請求項２】
表面に窪みを有する基板と、前記窪みに皮膚用針の材料を供給する供給手段と、前記供給の後または前に前記材料を溶融する溶融手段と、溶融した窪み内の前記材料にピン部材を接触させた後、前記ピン部材に付着した材料を引き伸ばすピン部材移動手段とを備えたことを特徴する皮膚用針の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚に刺すための針である皮膚用針の製造方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、皮膚用針の製造方法として、鋳型に材料を射出成形することによって皮膚用針を製造するものが知られている。（例えば、特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】特開２００３―２３８３４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の皮膚用針製造方法においては、高価な鋳型を製造しなければならず、量産することが困難であるという問題があった。また皮膚用針が設置される材料設置部材の材料の量が皮膚用針の量に比べて大きく、材料が多く消費される結果、皮膚用針の価格が高くなるという問題が有った。
【０００５】
本発明は、従来に比べ安価に皮膚用針を製造することができる皮膚用針製造方法および装置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】
【０００６】
本発明の皮膚用針製造方法は、表面に窪みを有する基板を設置する設置工程と、窪みに皮膚用針の材料を供給する供給工程と、供給工程の後または前に材料を溶融する工程と、溶融した材料にピン部材を接触付着させる接触付着工程と、接触付着工程でピン部材に付着した材料をその表面張力により引き伸ばして皮膚用針を成形する針成形工程とから構成されている。
また、本発明の皮膚用針製装置は、表面に窪みを有する基板と、窪みに皮膚用針の材料を供給する供給手段と、供給の後または前に材料を溶融する溶融手段と、溶融した窪み内の材料にピン部材を接触させた後、ピン部材に付着した材料を引き伸ばすピン部材移動手段とから構成されている。
このような本発明の構成によれば、皮膚用針が設置される部材には高価な材料を使用せず、皮膚用針を構成するのに必要な最小量の材料で皮膚用針が形成されるため、従来に比べて安価に皮膚用針を製造することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来に比べて安価に皮膚用針を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下にこの発明の実施例を説明する。まず、本実施の形態に係る皮膚用針製造装置の構成について説明する。なお、本実施の形態に係る皮膚用針製造装置は、長さが数百μｍ以下のマイクロパイルを皮膚用針として製造するものである。
【０００９】
図１に示すように、本実施の形態に係る皮膚用針製造装置としての材料設置装置５０は、複数の孔３が設けられた基板２を設置するＸ―Ｙステージ８と、材料１を収めるシリンジ４と、シリンジ４を材料１ごと温めるヒーター５と、シリンジ４を上下方向に移動させる移動部６と、移動部６を動かす柱部および駆動機構７を備えている。またシリンジ４は圧縮空気などを用いてシリンジ内のピストンを押し下げることにより、材料１を容易にシリンジ４の針先から押し出すことができる（材料供給工程）。また移動部６およびＸ―Ｙステージ８はコンピュータやシーケンサーなどの制御装置を用いて動作の制御を行う。
【００１０】
次に図２に示すように、本実施の形態に係る皮膚用針製造装置としてのマイクロパイル引き上げ装置５１は、地面１２上に設置されて室１１ａを形成する壁部１１と、壁部１１に設置されて室１１ａ内の湿度を６０％以下に維持する湿度維持手段としての湿度維持装置１３と、室１１ａ内に設置されてマイクロパイル９（図２参照）の材料１が設置される材料設置部材としての基板２と、基板２の温度を変更する部材温度変更手段としてのヒーター１５と、ヒーター基板１４に固定された柱部１６と、柱部１６に沿って矢印１７ａ、１７ｂで示す方向に移動可能に柱部１６に支持された移動部１７と、移動部１７に固定されたヒーター基板１８と、ヒーター基板１８の温度を変更するヒーター１９と、ヒーター基板１８に設置されて材料１の一部を付着させるための複数本（例えば約５０〜１０００本）のピン２０と、移動部１７を柱部１６に沿って移動させるための駆動機構２１と、ヒーター１５、ヒーター１９及び駆動機構２１の動作を制御する制御手段としてのコンピュータ１０とを備えている。
【００１１】
ここで、ヒーター基板１８は、複数本のピン２０が設置される部分の大きさ及び形状が約５〜５０ｍｍ角の正方形となっている。
【００１２】
ヒーター１９は、ヒーター基板１８の温度を変更することによってヒーター基板１８を介して間接的にピン２０の温度を変更するようになっており、ピン温度変更手段を構成している。
【００１３】
複数本のピン２０は、格子点状に略等間隔でヒーター基板１８に設置されており、熱伝導性の高い金属等によって形成されている。なお、図４においてピン２０を５本しか描いていないのは、視認性を考慮して簡略化しているためである。
【００１４】
駆動機構２１は、移動部１７を柱部１６に沿って移動させることによって、移動部１７に固定されたヒーター基板１８に設置されたピン２０を、基板２に設置された材料１に対して移動させるようになっており、移動手段を構成している。
【００１５】
材料１は、マルトース等の糖を主成分として含んでいる。
【００１６】
（基板設置工程）
材料設置装置５０の動作について説明する。まず、材料設置装置５０は、Ｘ―Ｙステージ８に基板２が設置される（基板設置工程）。基板２は材料１が入るための孔３が複数（例えば５０〜１０００個）備えており、前記孔３の大きさは例えば直径０．５〜５ｍｍ、深さは０．５〜５ｍｍの範囲である。また基板２の材料は、熱を伝える材質である金属や樹脂やセラミックなどが望ましい。
【００１７】
（材料供給工程）
シリンジ４はヒーター５により約１００℃に維持されており、シリンジ４の中に設置している材料１を溶解させる。コンピュータやシーケンサ等を用いてＸ―Ｙステージ８を移動させて、シリンジ４の針の下に孔３の中心を合わせる。その後コンピュータやシーケンサ等を用いて移動部６を移動部下方向６ｂへ移動させ、孔３の開放部までシリンジ４の針先を移動させる。その後シリンジ４のピストンを圧縮空気等を用いて材料押し出し方向４ａに動かして、材料１を孔３に流し込む。材料１が孔３の開放部上面まで達したところで、シリンジ４のピストンを押すのを止め、さらに移動部６を移動部上移動方向６ａに移動させてシリンジ４の針先を移動させる。これらの動作を孔３の個数分繰り返して行い、孔３全てに材料１を供給する。
【００１８】
次に、マイクロパイル引き上げ装置５１の動作について説明する。湿度維持装置１３は、室１１ａ内の湿度を所定の範囲に常に維持している。まず、マイクロパイル引き上げ装置５１は、ヒーター基板１４に材料設置装置５０により材料１が設置された基板２が設置される。
【００１９】
（材料溶解工程）
マイクロパイル引き上げ装置５１の操作者からマイクロパイルの製造がコンピュータ１０に指示されると、コンピュータ１０は、ヒーター１５によってヒーター基板１４の温度を約１００℃に維持するように制御することによって、基板２に設置された材料１を溶解させる。
【００２０】
（材料付着工程）
コンピュータ１０は、駆動機構２１によって移動部１７を柱部１６に沿って矢印１７ａで示す方向に移動させることによって、移動部１７に固定されたヒーター基板１８に設置されたピン２０を、基板２上で溶解している材料１に図５（ａ）に示すように接触させ、ピン２０に材料１の一部を付着させる。ここで、マイクロパイル引き上げ装置５１は、ヒーター基板１８に設置された複数本のピン２０が均一に材料１に接触するように、精度良く形成されている。
【００２１】
（成形工程）
コンピュータ１０は、ヒーター１５によって基板２の温度を約１００℃に維持するように制御したまま、ヒーター１９によってヒーター基板１８を介してピン２０の温度を約１２０℃に維持するように制御した後、駆動機構２１によって移動部１７を柱部１６に沿って矢印１７ｂで示す方向に約２ｍｍ／ｓｅｃで約５００μｍ〜約５ｍｍ移動させることによって、移動部１７に固定されたヒーター基板１８に固定されたピン２０を、図５（ｂ）に示すように、材料１のうちピン２０に付着した付着部分１ａからの張力によって突起させられた突起部分１ｂから離隔させ、突起部分１ｂを引き伸ばして長さが約５００μｍの略錐型のマイクロパイル９（図２参照）として形成する。なお、複数本のピン２０が格子点状に略等間隔でヒーター基板１８に設置されているので、基板２上には、複数本の突起部分１ｂが格子点状に略等間隔で成形される。
【００２２】
（切離工程）
コンピュータ１０は、ヒーター１９によってヒーター基板１８を介してピン２０の温度を下げて約１００℃に維持するように制御した後、駆動機構２１によって移動部１７を柱部１６に沿って矢印１７ｂで示す方向に約５ｍｍ／ｓｅｃで移動させることによって、移動部１７に固定されたヒーター基板１８に設置されたピン２０を、図５（ｃ）に示すように材料１の突起部分１ｂから離隔させ、ピン２０に付着した付着部分１ａをマイクロパイル９として成形された突起部分１ｂから切り離す。
【００２３】
以上より、材料設置装置５０とマイクロパイル引き上げ装置５１は、図２に示しように、糖が主成分であるマイクロパイル９を製造することができる。なお、付着部分１ａが切り離された材料１のうちマイクロパイル９以外の部分は、基板２の孔３の中に残り、基板２にマイクロパイル９を固定する。
【００２４】
製造されたマイクロパイル９の利用者は、基板２を持ってマイクロパイル９を皮膚に押し当てることによって、マイクロパイル９を皮膚に刺すことができる。ここで、マイクロパイル９が十分に微細に製造されていれば、マイクロパイル９が皮膚に刺された人は、痛みを感じることがない。
【００２５】
また、材料設置装置５０はマイクロパイル９成形に必要なだけの材料を基板２に設置するので、材料１が少なくて済み、さらにマイクロパイル引き上げ装置５１は、材料１の張力を利用してマイクロパイル９を製造するので、従来のような高価な鋳型が不要であり、従来に比べ安価にマイクロパイル９を製造することができる。従って材料設置装置５０とマイクロパイル引き上げ装置５１は、マイクロパイル９を容易に量産することが可能となる。
【００２６】
マイクロパイル引き上げ装置５１は、ピン２０の温度を下げて材料１の突起部分１ｂ及び付着部分１ａの間の部分の粘度を下げた後に材料１の突起部分１ｂからピン２０を離隔させることによって材料１の突起部分１ｂから付着部分１ａを切り離すので、材料１の突起部分１ｂから付着部分１ａを積極的に切断するカッター等を不要とすることができる。なお、マイクロパイル引き上げ装置５１は、ヒーター基板１４の温度を下げて材料１の突起部分１ｂ及び付着部分１ａの間の部分の粘度を下げた後に材料１の突起部分１ｂからピン２０を離隔させることによって材料１の突起部分１ｂから付着部分１ａを切り離すようになっていてもよい。また、マイクロパイル引き上げ装置５１は、材料１の突起部分１ｂ及び付着部分１ａの間の部分の粘度を下げた後に材料１の突起部分１ｂからピン２０を離隔させることによって材料１の突起部分１ｂから付着部分１ａを切り離すのではなく、材料１の突起部分１ｂから付着部分１ａをカッター等によって積極的に切断するようになっていても良い。
【００２７】
マイクロパイル引き上げ装置５１は、基板２に設置された材料１の周辺の湿度をマイクロパイル９の製造中に湿度維持装置１３によって所定の範囲に維持するので、材料１が水で溶解し易い糖等の材料であっても精度良くマイクロパイル９を製造することができる。
【００２８】
なお、材料設置装置５０及びマイクロパイル引き上げ装置５１は、基板２に複数の材料を設置し、ヒーター基板１８に複数本のピン２０を設置することによって、１度に複数本のマイクロパイル９を製造するようになっているが、１度に１本のマイクロパイル９を製造するようになっていても良い。
【００２９】
材料設置装置５０及びマイクロパイル引き上げ装置５１は、格子点状に配列された複数本のマイクロパイル９を製造するようになっているが、格子点状以外の配列で複数本のマイクロパイル９を製造するようになっていても良い。
【００３０】
マイクロパイル引き上げ装置５１は、材料１の冷却を自然放熱によって実現しているが、材料１を積極的に冷却するための装置を備えていても良い。
【００３１】
材料１は、前述の実施形態においては、糖が主成分であったが、成分構成はこれに限られない。例えば、材料１は、蛋白質が主成分であっても良い。
【００３２】
材料１の溶融は、前述の実施形態においては、基板２の窪み部へ供給する前に実施していたが、材料１を基板の窪み部に供給した後、該基板を加熱し該材料を加熱して溶融させてもよい。
【００３３】
以上のように、本発明に係る皮膚用針製造装置は、従来に比べ安価に皮膚用針を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る材料設置装置の斜視図
【図２】図１に示す材料設置装置と図４に示すマイクロパイル引き上げ装置によって作成された１本のマイクロパイルの側面断面図
【図３】図１に示す材料設置装置と図４に示すマイクロパイル引き上げ装置によって作成された複数本のマイクロパイルの外観斜視図
【図４】本発明の一実施形態に係るマイクロパイル引き上げ装置の側面断面図
【図５】（ａ）図４に示すマイクロパイル引き上げ装置の材料付着工程における材料の一部の側面図  （ｂ）図４に示すマイクロパイル引き上げ装置の成形工程における材料の一部の側面図  （ｃ）図４に示すマイクロパイル引き上げ装置の切離工程における材料の一部の側面図
【符号の説明】
【００３５】
１  材料
１ａ  付着部分
１ｂ  突起部分
２  基板
３  孔
４  シリンジ
４ａ  材料押し出し方向
５  ヒーター
６  移動部
６ａ  移動部上移動方向
６ｂ  移動部下移動方向
７  柱部および駆動機構
８  Ｘ―Ｙステージ
８ａ  Ｘ移動方向
８ｂ  Ｙ移動方向
９  マイクロパイル
１０  コンピュータ
１１  壁部
１１ａ  室
１２  地面
１３  湿度維持装置
１４  ヒーター基板
１５  ヒーター
１６  柱部
１７  移動部
１７ａ  矢印
１７ｂ  矢印
１８  ヒーター基板
１９  ヒーター
２０  ピン
２０ａ  端面
２１  駆動機構
【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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