(57)【要約】【課題】モールドの破損を防止し、かつハンドリング性を向上させることができるモールド及びモールドの製造方法並びにパターンシートの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のモールド１０は、モールド本体部１２と、モールド本体部１２を補強する補強材１４と、から構成される。補強材１４は、モールド本体部１２の表面１２Ａと同一面上に配置され、モールド本体部１２の表面１２Ａを包囲する枠状の第１補強部１６と、モールド本体部１２の内部に埋設される第２補強部１８と、を備える。また、第２補強部１８は、モールド本体部１２の裏面１２Ｂに露出される露出面２０を一体的に備え、第２補強部１８は、モールド本体部１２の表面１２Ａに備えられた凹状パターン２２の配置領域２４を除く領域２６に備えられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の凹部からなる凹状パターンを有するモールドにおいて、
前記モールドには、モールド本体部を補強する補強材が備えられ、
前記補強材は、前記モールド本体部の表面と同一面上に配置され、前記モールド本体部の表面を包囲する第１補強部と、前記モールド本体部の内部に埋設される第２補強部と、を備えるモールド。
【請求項２】
前記補強材の前記第２補強部は、前記モールド本体部の裏面に露出される露出面を備え、かつ、前記凹状パターンの配置領域を除く領域に備えられる、請求項１に記載のモールド。
【請求項３】
前記第２補強部は、格子状に構成される、請求項２に記載のモールド。
【請求項４】
前記モールドの前記凹部は針状凹部である、請求項１、２又は３に記載のモールド。
【請求項５】
前記モールド本体部は、シリコーン樹脂である、請求項１から４のいずれか１項に記載のモールド。
【請求項６】
表面に複数の突起からなる突起状パターンが備えられた版部材を、第１金型に保持し、前記第１金型と第２金型との間の空間にモールド用樹脂を供給して硬化させることにより、その表面に前記突起状パターンが転写した凹状パターンを有するモールドを成形する成形工程と、
前記モールドを前記第１金型及び前記第２金型から剥離する剥離工程と、
を備えたモールドの製造方法において、
前記成形工程は、前記モールド用樹脂の供給前に、モールド本体部の表面と同一面上に配置され、前記モールド本体部の表面を包囲する第１補強部と、前記モールド本体部の内部に埋設される第２補強部と、を備えた補強材を前記空間に配置させ、前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１補強部を押圧する、モールドの製造方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモールドを使用し、前記モールドの表面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パターンシートに成形する乾燥工程と、
前記パターンシートを前記モールドから剥離するパターンシート剥離工程と、
を含む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】
本発明はモールド及びモールドの製造方法並びにパターンシートの製造方法に係り、特にマイクロニードルアレイを製造するためのモールド及びモールドの製造方法並びに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）、ワクチン（Vaccines）及び人成長ホルモン（ｈＧＨ：human Growth Hormone）等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：以下、「ＭＮＡ」と略す。）が知られている。ＭＮＡは、薬剤を含み、生分解性のある複数のマイクロニードル（微細針または微小針とも言う。）をアレイ状に配置したものである。このＭＮＡを皮膚に貼付することにより、マイクロニードルが皮膚に突き刺さり、マイクロニードルが皮膚内で吸収され、マイクロニードルに含まれた薬剤が皮膚内に投与される。ここで、本願明細書では、複数のマイクロニードルからなるパターンを凸状パターンと称する。
【０００３】
上述のようなＭＮＡを量産するためには、凸状パターンの転写パターンである凹状パターンが形成されたモールドを、生体適合性があり且つ剥離性の良い樹脂材料で製造する必要がある。このような樹脂としては、例えばシリコーンゴムが知られている。また、モールドは使用に伴い摩耗して使用不能になるので、原版から複数枚のモールドを製造することが行われている。原版とは、ＭＮＡの凸状パターンと等価な凸状パターンを備えた版部材である。
【０００４】
モールド及びＭＮＡを効率よく製造するためには、モールドを容易にハンドリングできることが重要になるが、シリコーンゴムは柔軟で剛性が不足しているためハンドリング性に問題がある。ハンドリング性とは、モールドを製造する際の原版とモールドとの剥離性、ＭＮＡを製造する際のモールドとＭＮＡとの剥離性、あるいはモールドを搬送したり、装置に載置したりする等の取り扱い性を言う。
【０００５】
モールドの材料コストを抑えるためにモールドの厚さを薄くしたり、ＭＮＡの生産効率を上げるためにモールド成形面積を大きくしたりすると、モールドの剛性が特に不足し、ハンドリング性が悪化する。また、ＭＮＡを製造する際にモールドの表面に供給したＭＮＡ用樹脂を、モールドの裏面から吸引して凹状パターンの先端まで充填し易いように、モールドの厚さを薄くする傾向があり、この場合にもハンドリング性が悪化する。
【０００６】
そこで、モールドの剛性を上げるために、モールドの表面又は裏面に補強材を貼り付ける方法がある。しかしながら、補強材がモールドの表面又は裏面から露出しているため、補強材がモールドから脱落したり、補強材で他の部材を損傷させたりする問題がある。このような背景から、補強材をモールドの内部に埋設することが、特許文献１にて提案されている。
【０００７】
特許文献１には、シリコーンゴム製の本体部と、樹脂製の板状の補強材とが一体化されたモールドであって、本体部に微細な転写パターンが形成されたモールドが開示されている。補強材は、補強材の厚さ方向に複数の貫通孔が碁盤目状に備えられて本体部の内部に埋設されている。
【０００８】
特許文献１のモールドの製造方法は、転写パターンが形成されたマスター型に、硬化しても弾性を備える未硬化の第１の被成型材料を供給して、転写パターンを転写させる下側の膜を形成し、その膜の上に貫通孔を有する補強材を設置する。そして、第１の被成型材料に協働して補強材を包み込むように、硬化しても弾性を備える第２の被成型材料を供給して上側の膜を形成し、その後で膜同士を硬化する。これにより、上側の膜と下側の膜とで補強材を挟み、且つ貫通孔を介して上側の膜と下側の膜とが連結するので、繰り返し使用しても微細な転写パターンが変形しにくく、本体部と補強材とが剥離しにくいモールドを製造できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−２４８７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のモールドは、本体部の内部に補強材を埋設し、補強材と本体部とを一体化させることで本体部を補強する構造なので、本体部のエッジ部は露出された状態のものである。これにより、モールドを搬送したり装置に載置したりする際に、本体部のエッジが周辺の部材に接触すると、エッジが破損する懸念があった。
【００１１】
また、特許文献１のモールドは、本体部の側面から露出した補強材の縁部を保持することでハンドリング性を持たせていると想定される。しかしながら、補強材の縁部は、本体部の平面積に対して非常に小さく、かつ本体部の厚さに対しても非常に薄いものなので、補強材の縁部を把持してモールドを取り扱うことは難しいという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、モールドの破損を防止し、かつハンドリング性を向上させることができるモールド及びモールドの製造方法並びに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】
【００１３】
本発明の一態様のモールドは、表面に複数の凹部からなる凹状パターンを有するモールドにおいて、モールドには、モールド本体部を補強する補強材が備えられ、補強材は、モールド本体部の表面と同一面上に配置され、モールド本体部の表面を包囲する第１補強部と、モールド本体部の内部に埋設される第２補強部と、を備える。
【００１４】
本発明の一態様は、補強材の第２補強部は、モールド本体部の裏面に露出される露出面を備え、かつ、凹状パターンの配置領域を除く領域に備えられることが好ましい。
【００１５】
本発明の一態様は、第２補強部は、格子状に構成されることが好ましい。
【００１６】
本発明の一態様は、モールド本体部は、シリコーン樹脂であることが好ましい。
【００１７】
本発明の一態様のモールドの製造方法は、表面に複数の突起からなる突起状パターンが備えられた版部材を、第１金型に保持し、第１金型と第２金型との間の空間にモールド用樹脂を供給して硬化させることにより、その表面に突起状パターンが転写した凹状パターンを有するモールドを成形する成形工程と、モールドを第１金型及び第２金型から剥離する剥離工程と、を備えたモールドの製造方法において、成形工程は、モールド用樹脂の供給前に、モールド本体部の表面と同一面上に配置され、モールド本体部の表面を包囲する第１補強部と、モールド本体部の内部に埋設される第２補強部と、を備えた補強材を空間に配置させ、第１金型と第２金型とにより第１補強部を押圧する。
【００１８】
本発明の一態様のパターンシートの製造方法は、本発明のモールドを使用し、モールドの表面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パターンシートに成形する乾燥工程と、パターンシートをモールドから剥離するパターンシート剥離工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のモールド及びモールドの製造方法並びにパターンシートの製造方法によれば、モールドの破損を防止し、かつハンドリング性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態のモールドの正面図
【図２】図１に示したモールドの背面図
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿うモールドの断面図
【図４】電鋳金型を製造するモールドの製造方法の工程図
【図５】電鋳金型を製造するモールドの製造方法の工程図
【図６】電鋳金型を製造するモールドの製造方法の工程図
【図７】電鋳金型を製造するモールドの製造方法の工程図
【図８】電鋳金型を製造するモールドの製造方法の工程図
【図９】原版の斜視図
【図１０】電鋳金型を製造するモールドの斜視図
【図１１】図１０のモールドを用いた電鋳金型の製造方法の工程図
【図１２】図１０のモールドを用いた電鋳金型の製造方法の工程図
【図１３】図１０のモールドを用いた電鋳金型の製造方法の工程図
【図１４】電鋳金型を用いたモールドの製造方法の工程図
【図１５】電鋳金型を用いたモールドの製造方法の工程図
【図１６】電鋳金型を用いたモールドの製造方法の工程図
【図１７】電鋳金型を用いたモールドの製造方法の工程図
【図１８】補強材の斜視図
【図１９】モールドの製造工程を示したフローチャート
【図２０】ＭＮＡの製造工程を示したフローチャート
【図２１】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２２】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２３】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２４】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２５】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２６】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２７】モールドを用いたＭＮＡの製造方法の工程図
【図２８】検査工程で使用される検査装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２２】
実施形態では、本発明のモールドとしてＭＮＡを製造するモールドを例示して説明するが、本発明のモールドはＭＮＡを製造するためのモールドに限定されず、突起状パターンがアレイ状に配置されたパターンシートを製造するモールドであれば適用できる。なお、ＭＮＡは、パターンシートを突起状パターンごとに切断することにより、１枚のパターンシートから突起状パターンの数だけ得られるものである。
【００２３】
〔モールド１０〕
図１は、実施形態のモールド１０の表面を示したモールド１０の正面図であり、図２は、モールド本体部１２の裏面を示したモールド１０の背面図であり、図３は、図１のＡ−Ａ線に沿うモールド１０の断面図である。
【００２４】
図１から図３に示すように、モールド１０は、モールド本体部１２と、モールド本体部１２を補強する補強材１４と、から構成される。
【００２５】
補強材１４は、モールド本体部１２の表面１２Ａと同一面上に配置され、モールド本体部１２の表面１２Ａを包囲する枠状の第１補強部１６と、モールド本体部１２の内部に埋設される第２補強部１８と、を備えている。また、第２補強部１８は、モールド本体部１２の裏面１２Ｂに露出される露出面２０を一体的に備え、かつ、モールド本体部１２の表面１２Ａに備えられた凹状パターン２２の配置領域２４を除く領域２６に備えられることが好ましい。更に、第２補強部１８は、格子状に構成されることが好ましい（図１８参照）。更にまた、凹状パターン２２の凹部２８は針状凹部であることが好ましく、モールド本体部１２は、シリコーン樹脂であることが好ましい。
【００２６】
実施形態のモールド１０は、後述する射出成形用の金型のキャビティに補強材１４（図１４、図１５参照）をインサートし、キャビティにシリコーンゴムを射出することにより製造される。モールド１０の製造方法については後述する。
【００２７】
図１から図３に示すように、モールド本体部１２は矩形のシート状に構成され、その表面１２Ａに１６個の凹部２８からなる１６個の凹状パターン２２がアレイ状に配置されて構成される。なお、１つの凹状パターン２２を構成する凹部２８の数は、１６個に限定されるものではない。
【００２８】
モールド本体部１２は、後述する射出成形用の金型のキャビティに電鋳金型３０（図１５参照）をインサートし、キャビティにシリコーン樹脂であるシリコーンゴムを射出することにより製造される。まず、電鋳金型３０の製造方法について説明する。
【００２９】
<電鋳金型３０の製造方法>
図４から図８は、電鋳金型３０を製造するモールド３２の製造方法の一例を示した工程図である。図９は原版３４の斜視図である。
【００３０】
図４及び図９に示すように、原版３４の表面３４Ｂには突起状パターン３４Ａが形成されている。原版３４の突起状パターン３４Ａは、最終製品のＭＮＡの突起状パターンと等価である。
【００３１】
原版３４は、母材である金属基板をダイヤモンドバイト等の切削工具を用いて機械加工することにより製造される。金属基板としては、ステンレス、アルミニウム合金、ニッケル等を挙げることができる。
【００３２】
突起状パターン３４Ａとは、原版３４の表面３４Ｂから離間する方向に突出された複数個（実施形態では１６個）の突起部３６が、原版３４の表面３４Ｂにアレイ状に配置されてなる形態をいう。突起部３６の個数、突起部３６の配置位置等は限定されない。また、原版３４の表面３４Ｂは完全な平面であっても、一見して平面であってもよい。
【００３３】
実施形態の突起部３６は、表面３４Ｂから離間する方向に先細りとなる針状に構成されている。突起部３６は、いわゆる錐体であり、錐体として角錐、円錐等が含まれる。
【００３４】
突起部３６は、例えば、原版３４の表面３４Ｂから４００〜１０００μｍの高さを有し、Φ５０μｍ以下の先端径を有することが好ましい。複数の突起部３６を有する場合、隣り合う突起部３６の間隔は５００〜１０００μｍであることが好ましい。また、突起部３６のアスペクト比（突起部３６の高さ／突起部３６の底面の幅）は、１〜５であることが好ましい。
【００３５】
図５は、モールド３２の母材である熱可塑性樹脂シート３８の側面図である。熱可塑性樹脂シート３８は、例えば厚さが０．５〜２．０ｍｍ、一辺の長さが１００×１００〜３００×３００ｍｍの大きさであり、表面３８Ｂに後述する凹状パターン３２Ａが形成される。熱可塑性樹脂シート３８の厚さは、少なくとも、原版３４の突起部３６の高さ以上であることが好ましい。
【００３６】
熱可塑性樹脂シート３８を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレン、液晶ポリマー、ポリ乳酸等を好適に用いることができる。熱可塑性樹脂シート３８とは、膜厚が薄く、常温において自己支持性を有する状態にある熱可塑性樹脂を意味する。「自己支持性」とは、他の部材による支持がなくても、単体でその形態を保ち得ることをいう。
【００３７】
図６、図７は、位置決め工程、凹状パターン３２Ａを形成する形成工程、及び位置決め工程と形成工程とを繰り返し行うことを示している。
【００３８】
図６に示すように、原版３４と熱可塑性樹脂シート３８とを相対的に移動して、原版３４を熱可塑性樹脂シート３８に押圧する位置（例えば、領域Ａ１）を決定する。位置決めは、例えば、熱可塑性樹脂シート３８を支持するテーブル（不図示）に、水平面内で互いに直交方向に移動するＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構を設けることにより実行される。
【００３９】
原版３４は、熱可塑性樹脂シート３８が軟化する程度の温度に予め加熱される。加熱方法は、ヒータ（不図示）により行わる。熱可塑性樹脂シート３８を構成する熱可塑性樹脂に応じて、原版３４は適正な温度に加熱される。
【００４０】
次に、加熱された原版３４の突起状パターン３４Ａを、熱可塑性樹脂シート３８の表面３８Ｂの領域Ａ１に押圧して差し込み、熱可塑性樹脂シート３８の領域Ａ１を一定時間加熱する。
【００４１】
次に、突起状パターン３４Ａを領域Ａ１に差し込んだ状態で、原版３４を冷却することにより、領域Ａ１を軟化温度以下になるまで冷却する。
【００４２】
次に、図７に示すように、原版３４と熱可塑性樹脂シート３８とを引き離す。これにより、熱可塑性樹脂シート３８の表面３８Ｂの領域Ａ１に、突起状パターン３４Ａの反転形状の凹状パターン３２Ａが形成される。
【００４３】
凹状パターン３２Ａとは、熱可塑性樹脂シート３８の表面３８Ｂから裏面３８Ｃに向けて延びる複数の針状凹部３８Ｄが、熱可塑性樹脂シート３８の表面３８Ｂにアレイ状に配置されてなる状態をいう。凹状パターン３２Ａは突起状パターン３４Ａの反転形状であるので、凹状パターン３２Ａの針状凹部３８Ｄの大きさ、個数、及び配置は、原版３４の突起部３６の大きさ、個数及び配置と等価である。
【００４４】
次に、領域Ａ１に隣接する領域Ａ２に対し、原版３４と熱可塑性樹脂シート３８とを位置決めする。次に、加熱された原版３４の突起状パターン３４Ａを領域Ａ２に押圧して差し込み、領域Ａ２を一定時間加熱する。次いで、原版３４を冷却することにより領域Ａ２を軟化温度以下になるまで冷却する。次に、原版３４と熱可塑性樹脂シート３８とを引き離して、領域Ａ２に突起状パターン３４Ａの反転形状の凹状パターン３２Ａを形成する。
【００４５】
次に、領域Ａ２に隣接する領域Ａ３に対し、原版３４と熱可塑性樹脂シート３８とを位置決めし、加熱された原版３４の突起状パターン３４Ａを領域Ａ３に押圧して差し込み、同様の手順で領域Ａ３に凹状パターン３２Ａを形成する。
【００４６】
このように図６及び図７で説明した原版３４と熱可塑性樹脂シート３８との位置決め工程と、凹状パターン３２Ａを熱可塑性樹脂シート３８に形成する形成工程と、を繰り返す。これにより、図８に示すように、複数の凹状パターン３２Ａが形成されたモールド３２が製造される。
【００４７】
図１０は、モールド３２の一例を示す斜視図である。図９、図１０に示すように、一つの突起状パターン３４Ａを有する原版３４から、１６個の凹状パターン３２Ａがアレイ状に配置された樹脂製のモールド３２を製造することができる。
【００４８】
<モールド３２を用いた電鋳金型３０の製造方法>
図１１から図１３は、モールド３２を用いた電鋳金型３０の製造方法の手順を示した工程図である。
【００４９】
図１１に示すように、モールド３２の表面３８Ｂには凹状パターン３２Ａが形成されている。
【００５０】
図１２は、モールド３２の凹状パターン３２Ａに、電鋳法により金属を埋める電鋳工程を示した工程図である。電鋳工程においては、まず、モールド３２に対して導電化処理を行う。モールド３２に、金属（例えば、ニッケル）をスパッターし、モールド３２の表面３８Ｂ及び凹状パターン３２Ａに金属を付着する。
【００５１】
次に、導電化処理を経たモールド３２を陰極に保持する。金属ペレットを金属製のケースに保持し陽極とする。モールド３２を保持する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。電鋳法により、モールド３２の凹状パターン３２Ａに金属を埋め込み、電鋳金型３０となる金属体４０を形成する。電鋳法とは、電気めっき法により型の表面に金属を析出させる方法をいう。
【００５２】
図１３は、モールド３２から金属体４０を剥離する剥離工程を示した工程図である。図１３に示すように、金属体４０をモールド３２から剥離する。これにより、突起状パターン３０Ａを有する電鋳金型３０を製造することができる。突起状パターン３０Ａは、モールド３２の凹状パターン３２Ａの反転形状となる。すなわち、突起状パターン３０Ａは、図９に示した原版３４の突起状パターン３４Ａと等価である。
【００５３】
〔電鋳金型３０を用いたモールド１０の製造方法〕
図１４から図１７は、電鋳金型３０を用いたモールド１０の製造方法の手順を示した工程図である。
【００５４】
モールド１０は、射出成形用の金型４２の空間であるキャビティ４４に、版部材に相当する電鋳金型３０と補強材１４とをインサートし、キャビティ４４に硬化前のシリコーンゴム４６を射出し、熱硬化し、電鋳金型３０から成形品を剥離することにより製造される。なお、電鋳金型３０に代えて、版部材に相当する原版３４を使用してもよい。また、射出成形法に限定されず、金型４２の空間を大気開放させてモールド用樹脂を空間に供給することにより成形する方法を採用してもよい。
【００５５】
金型４２は、キャビティ４４を有する下型４８と、突起状パターン３０Ａがキャビティ４４に向くように電鋳金型３０を保持する上型５０とから構成される。
【００５６】
図１８は、補強材１４の斜視図である。この補強材１４がキャビティ４４に収容される（図１４、図１５参照）。図１８に示すように補強材１４は、外周部を構成する枠状の第１補強部１６と、第１補強部１６と一体的に構成された第２補強部１８と、第２補強部１８の底面部を構成する露出面２０とから構成される。なお、露出面２０は必須ではない。つまり、第２補強部１８は、モールド本体部１２の内部に埋設される部分だけで構成されものであってもよい。
【００５７】
補強材１４の材料としては、ＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネート）、ＰＰＯ(polyphenyleneoxide：ポリフェニレンオキシド)、ＰＯＭ(polyacetal：ポリアセタール)、ＰＰＳ(polyphenylenesulfide：ポリフェニレンスルファイド)、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、又は硬質のシリコーン樹脂のいずれかを適用することができる。これらの材料で製造された補強材１４は、その表面が滑らかであり、モールド１０の検査工程におけるモールド１０の位置決めに好適となる。これについては後述する。
【００５８】
金型４２を使用した射出成形によって電鋳金型３０の形状が転写することにより、モールド本体部１２の表面１２Ａが成形され、この際に電鋳金型３０の突起状パターン３０Ａの形状が転写することにより、凹状パターン２２が表面１２Ａに成形される。また、キャビティ４４の底面４４Ａの形状が転写することにより、裏面１２Ｂが成形される。
【００５９】
図１９は、モールド１０の製造工程を示したフローチャートである。
【００６０】
図１９に示すように、モールド１０の製造方法は、成形工程（Ｓ（ｓｔｅｐ）１０）と、剥離工程（Ｓ２０）と、を有する。成形工程（Ｓ１０）では、表面に複数の突起からなる突起状パターン３０Ａが備えられた電鋳金型３０を、第１金型である上型５０に保持し、上型５０と第２金型である下型４８との間のキャビティ４４に、モールド用樹脂であるシリコーンゴム４６を供給して硬化させることにより、その表面に突起状パターン３０Ａが転写した凹状パターン２２を有するモールド１０を成形する。剥離工程（Ｓ２０）では、モールド１０を上型５０及び下型４８から剥離する。
【００６１】
そして、実施形態のモールド製造方法は、成形工程（Ｓ１０）において、シリコーンゴム４６の供給前に、図１４、図１５のように、補強材１４をキャビティ４４に配置させる。つまり、モールド本体部１２の表面１２Ａと同一面上に配置され、モールド本体部１２の表面１２Ａを包囲する第１補強部１６と、モールド本体部１２の内部に埋設される第２補強部１８と、を備えた補強材１４をキャビティ４４に配置させ、そして、図１６に示すように、上型５０の下面５０Ａと、下型４８のキャビティ４４の底面４４Ａと、により第１補強部１６を押圧する。これにより、モールド本体部１２に補強材１４が一体化された、図１７に示す実施形態のモールド１０を製造することができる。
【００６２】
図１７に示すモールド１０によれば、補強材１４の第１補強部１６は、モールド本体部１２の表面１２Ａと同一面上に配置され、モールド本体部１２の表面１２Ａを包囲している。また、第１補強部１６は、モールド本体部１２の裏面１２Ｂと同一面上に配置され、モールド本体部１２の裏面１２Ｂを包囲している。
【００６３】
このように製造されたモールド１０によれば、モールド本体部１２の外周部が補強材１４の第１補強部１６によって包囲され、モールド本体部１２の外周部のエッジが外部に露出していないので、エッジの破損を防止することができる。また、モールド本体部１２の厚さと等しい厚さの第１補強部１６を保持することで、モールド１０のハンドリング性が向上する。
【００６４】
更に、射出成形前の補強材１４においては、図１４に示すように、第１補強部１６の厚さｔを、キャビティ４４の深さａよりも大きく製作することが好ましい。これにより、図１５、図１６に示すように、上型５０と下型４８とにより第１補強部１６を押圧し、金型４２で圧縮することができる。また、射出成形前の補強材１４に対し、シリコーンゴム４６との接着性を改善させる表面処理、例えばプライマー処理をしておくことが好ましい。
【００６５】
〔モールド３２を用いたＭＮＡの製造方法〕
図２０は、ＭＮＡの製造工程を示したフローチャートである。
【００６６】
ＭＮＡの製造工程は、モールド本体部１２の表面１２Ａに配置された凹状パターン２２にポリマー溶解液を供給する供給工程（Ｓ１００）と、モールド本体部１２の裏面１２Ｂを検査台である透明ガラス基板６６（図２８参照）に載置して凹状パターン２２に供給されたポリマー溶解液の供給量を検査する検査工程（Ｓ１１０）と、ポリマー溶解液を乾燥させてパターンシートに成形する乾燥工程（Ｓ１２０）と、パターンシートをモールド本体部１２から剥離するパターンシート剥離工程（Ｓ１３０）と、パターンシートを切断してＭＮＡを得る切断工程（Ｓ１４０）と、を含む。
【００６７】
図２１から図２７は、モールド本体部１２を用いたＭＮＡの製造方法の手順を示した工程図である。
【００６８】
図２１は、モールド１０の断面図であり、モールド本体部１２の表面１２Ａには凹状パターン２２が形成されている。
【００６９】
図２２は、モールド本体部１２の凹状パターン２２に薬剤を含有させたポリマー溶解液６０を供給する供給工程（Ｓ１００）を示している。
【００７０】
ここで、ポリマー溶解液６０に用いられる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、ヒドロキシプロピルセルロースなどの糖類、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。
【００７１】
ポリマー溶解液６０に含有させる薬剤は、生理活性を有する物質であればよく、特に限定されない。薬剤として、ペプチド、タンパク質、核酸、多糖類、ワクチン、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。また、医薬化合物は水溶性低分子化合物に属するものであることが好ましい。ここで、低分子化合物とは数百から数千の分子量の範囲の化合物である。
【００７２】
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、メチルエチルケトン、アルコールなどを用いることができる。そして、ポリマー樹脂の溶解液中には、用途に応じて体内に供給するための薬剤を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６０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、０〜４０質量％の範囲であることが好ましい。
【００７３】
ポリマー溶解液６０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、約６０℃以下の温度で加温することが好ましい。ポリマー樹脂の溶解液の粘度は、薬剤を含む溶解液では１００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは１０Ｐａ・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２０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。ポリマー樹脂の溶解液の粘度を適切に調整することにより、モールド本体部１２のそれぞれの凹部２８に容易にポリマー溶解液６０を供給することができる。
【００７４】
供給工程（Ｓ１００）におけるポリマー溶解液６０の供給方法としては、スピンコータを用いて供給する方法、スキージを移動させて供給する方法、スリットノズルを移動させながら供給する方法、及びディスペンサーを用いて供給する方法等を挙げることができる。
【００７５】
また、空気の存在により、凹部２８にポリマー溶解液６０が奥まで入り込み難い場合が考えられるので、供給工程（Ｓ１００）は減圧環境下で行うことが望ましい。減圧環境下とは大気圧以下の状態を意味する。例えば、減圧装置（不図示）内でモールド本体部１２をセットし、減圧環境下で凹部２８内の空気を引き抜きながら凹部２８にポリマー溶解液６０を供給することにより、凹部２８の先端までポリマー溶解液６０を充填することができる。この場合、モールド本体部１２が気体透過性の材質であると特に有効である。また、モールド本体部１２の凹状パターン２２の配置領域２４には、第２補強部１８が配置されていなので、減圧環境下での凹部２８内の空気の引き抜き作業に支障を与えない。
【００７６】
図２８は、検査工程（Ｓ１１０）で使用される検査装置５４の一例を示した構成図である。
【００７７】
検査装置５４は、光源６２、光学系６４、透明ガラス基板６６、結像レンズ６８及び撮像部７０を有する撮像ユニット７２と、画像データを解析してポリマー溶解液６０の供給量を検出する解析部７４と、によって構成される。
【００７８】
モールド１０は、ポリマー溶解液６０の供給後に、透明ガラス基板６６にモールド本体部１２の裏面１２Ｂが載置される。
【００７９】
モールド１０に供給されたポリマー溶解液６０は、水が約８０％を占め、薬剤の割合が数％であり、残りはＨＥＳ（hydroxyethyl starch）溶液等である。したがって、ポリマー溶解液６０は水及びＨＥＳ溶液等が約９５％を占めているので、ポリマー溶解液６０に含まれる水がポリマー溶解液６０の光学特性を決定している。このため、ポリマー溶解液６０中の薬剤の種類が変わったとしても、ポリマー溶解液６０の光学特性は大きくは変わらない。そこで、検査装置５４では、ポリマー溶解液６０に含まれる水の光吸収特性に着目して、凹状パターン２２の凹部２８に供給されたポリマー溶解液６０の供給量を測定する。
【００８０】
すなわち、検査装置５４による供給量の測定では、まず、光源６２と光学系６４とによってモールド本体部１２の裏面１２Ｂに測定光を垂直に照射する。これにより、測定光は、凹状パターン２２の配置領域２４に入射し、モールド１０の各部（ポリマー溶解液６０等）を透過して表面１２Ａから出射した透過光を、結像レンズ６８を介して撮像部７０で撮像し、透過光の画像データを得る。次に、解析部７４によって、画像データを解析して透過光の透過光強度を検出し、この検出結果に基づき、透過光が凹状パターン２２の凹部２８内のポリマー溶解液６０を透過した距離を検出する。凹状パターン２２の凹部２８内の液面６０ａの位置からそれぞれ出射する透過光についての距離を検出することで、それぞれの凹部２８内に供給されているポリマー溶解液６０の供給量を検出することができる。
【００８１】
この検査工程（Ｓ１１０）では、結像レンズ６８の光軸に対してモールド１０の位置を調整するために、透明ガラス基板６６に裏面１２Ｂが載置されたモールド１０を、透明ガラス基板６６に対して滑らして位置決めする必要がある。この際、実施形態のモールド１０の裏面１２Ｂは、露出面２０によって、透明ガラス基板６６に対する滑り性が改善されている。
【００８２】
これにより、モールド本体部１２の裏面１２Ｂは、透明ガラス基板６６に密着せず、露出面２０が透明ガラス基板６６に対して滑りながら位置決めされる。したがって、検査工程（Ｓ１１０）にてモールド本体部１２の裏面１２Ｂが透明ガラス基板６６に密着することに起因する検査時間のロスを無くすことができる。よって、ＭＮＡのスループットの低下を防止することができる。
【００８３】
また、実施形態のモールド１０は、図１から図３に示したように、第２補強部１８は、モールド本体部１２の表面１２Ａに備えられた凹状パターン２２の配置領域２４を除く領域２６に備えられる。これにより、光源６２からモールド本体部１２の凹状パターン２２に入射する光は、第２補強部１８で遮光されず、垂直光として入射するので、凹部２８に対するポリマー溶解液６０の供給量を正確に測定することができる。
【００８４】
図２３は、薬剤が含有したポリマー溶解液６０の上に、薬剤を含まないポリマー溶解液７６を塗布し、これらのポリマー溶解液６０、７６を乾燥させてパターンシート７８に成形する乾燥工程（Ｓ１２０）が示されている。乾燥工程（Ｓ１２０）では、モールド本体部１２に供給されたポリマー溶解液６０、７６に風を吹付けることによりポリマー溶解液６０、７６を乾燥させる。これによって、パターンシート７８がモールド本体部１２によって製造される。
【００８５】
図２４及び図２５は、パターンシート７８をモールド本体部１２から剥離するパターンシート剥離工程（Ｓ１３０）が示されている。剥離工程では、図２４に示すように、パターンシート７８の裏面７８Ｂに、シート状の基材８０を貼付してもよい。基材８０としては、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）、ＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネート）、ＰＥ（Polyethylene：ポリエチレン）等を使用することができる。
【００８６】
次に、図２５に示すように、基材８０とパターンシート７８とを同時にモールド本体部１２から剥離する。これにより、複数の突起状パターン８２が、その表面７８Ａにアレイ状に配置されたパターンシート７８を製造することができる。パターンシート７８の突起状パターン８２は、モールド本体部１２の凹状パターン２２の反転形状となる。
【００８７】
図２６及び図２７は、パターンシート７８を突起状パターン８２ごと切断してＭＮＡ８４を得る切断工程（Ｓ１４０）が示されている。
【００８８】
図２６に示すように、モールド本体部１２から剥離したパターンシート７８と基材８０とを切断装置（不図示）にセットして、突起状パターン８２ごと切断し、複数のＭＮＡ８４を得る。なお、実施形態では、パターンシート７８と基材８０とを同時に切断する例を示したが、これに限定されない。例えば、モールド本体部１２から剥離したパターンシート７８と基材８０とから、基材８０を剥離し、パターンシート７８を切断することによりＭＮＡ８４を得てもよい。
【００８９】
本発明は、上記の好ましい実施形態により説明したが、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、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。
【符号の説明】
【００９０】
１０…モールド
１２…モールド本体部
１２Ａ…表面
１２Ｂ…裏面
１４…補強材
１６…第１補強部
１８…第２補強部
２０…露出面
２２…凹状パターン
２４…配置領域
２６…領域
２８…凹部
３０…電鋳金型
３２…モールド
３２Ａ…凹状パターン
３４…原版
３４Ａ…突起状パターン
３４Ｂ…表面
３６…突起部
３８…熱可塑性樹脂シート
３８Ｂ…表面
３８Ｃ…裏面
３８Ｄ…針状凹部
４０…金属体
４２…金型
４４…キャビティ
４６…シリコーンゴム
４８…下型
５０…上型
５２…凹凸部
５４…検査装置
６０…ポリマー溶解液
６０ａ…液面
６２…光源
６４…光学系
６６…透明ガラス基板
６８…結像レンズ
７０…撮像部
７２…撮像ユニット
７４…解析部
７６…ポリマー溶解液
７８…パターンシート
８０…基材
８２…突起状パターン
８４…ＭＮＡ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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