JP2008018351A - 粘性材料の注出用ディスペンサー - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャーの作動荷重が安定しており、押圧動作の停止後において内容物が漏れ出ることのないディスペンサーを提案する。
【解決手段】内容物の充填空間を有しその先端に注出ノズルを装着したシリンジ本体１と、押し込み力の付加によりシリンジ本体１内にてスライドさせて該充填空間ｍ内の内容物を注出ノズルの先端より注出するプランジャー２と、このプランジャー２の先端部分に形成された環状溝部2cに設置され、シリンジ本体１の内壁面に沿い摺動可能なＯリング３とを備えたディスペンサーにおいて、前記環状溝部2cを、その全域にわたってフラットな底壁を有する区画凹所とする。そして、該環状溝部2cの側壁に、該プランジャー２の押し込みにしたがって該Ｏリング３の側部を当接、弾性変位、さらには圧縮変形させる一方、該プランジャー２の押し込みにかかる負荷を解除してその復元力にてプランジャー２を押し込み方向とは逆向きにスライドさせて内容物のバックサクションを誘導する凸部又は溝４を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯科診療等において使用される充填剤の如き粘性材料を注出するのに好適なディスペンサーに関するものであり、ノズル先端からの内容物の垂れを確実に回避しようとするものである。

歯科診療等においては、充填剤や接着剤等、粘性の高いペースト状の材料が頻繁に使用されており、通常は、プランジャーを押圧して細径のノズルから内容物を該ノズルから注出する注射器タイプのディスペンサーが使用されている。

ところで、この種のディスペンサーは、プランジャー内に充填した内容物を複数回に分けて注出するのが普通（内容物を一度の操作で出し切ることはない）であり、内容物の注出を停止すべくプランジャーの操作を中断した場合、該プランジャーに負荷された押圧力が内容物の充填空間内に残圧としてそのまま残ってしまうことから内容物の注出を停止しているにもかかわらずノズルの先端から内容物が漏れ出てしまい内容物の適正量の注出が困難であり、高価な内容物を無駄なく使用することができない状況にあった。

この点に関しては、Ｏリングの装着溝の溝底を、容器本体の後端に向けて連続的又は段階的に狭くした形状をもたせ、ノズル側から最も遠い位置（後方）からノズル側（前方）へＯリングの無負状態での横断面の直径の0．5倍の長さだけ来た位置における該底部と容器本体内面との間隔を、Ｏリングの無負荷状態での横断面の直径の0.85倍以上に設定してОリングに適当な抵抗を与え、プランジャーの押圧操作に際してОリングに捩れを発生させることにより内容物の注出を停止した際にОリングの復元力でプランジャーを後方へ移動させて内容物の垂れを防止した歯科用粘性材料用容器の押出し部構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開2001-57987号公報

しかしながら、かかる押出し部構造は、容器自体のサイズが小さく、Оリングに捩れを発生させるための構成部材の数値設定も高い精度が要求され、品質管理が難しく効率的な製造が行えない。また、プランジャーを容器本体にセットする際に、溝に装着されたОリングが容器本体との抵抗により溝のノズル側から最も遠い位置まで移動してしまうこともあり、プランジャーの押圧操作時に溝内でОリングに捩れを発生させることができず内容物のノズル先端からの垂れを防止することができない。

本発明の課題は、内容物の注出停止時に、プランジャーを後方へ移動させてそれに伴う吸引効果（バックサクション）を確実に誘導して内容物の垂れや漏れを回避できる新規なディスペンサーを提案するところにある。また、本発明の他の課題としては、内容物を容器本体に充填する際、残存する空気を確実に排出し内容物に気泡が混入することのないディスペンサーを提案するところにある。

本発明は、内容物の充填空間を有しその先端に注出ノズルを装着したシリンジ本体と、押し込み力の付加によりシリンジ本体内にてスライドさせて該充填空間内の内容物を注出ノズルの先端より注出するプランジャーと、このプランジャーの先端部分に形成された環状溝部に設置され、シリンジ本体の内壁面に沿い摺動可能なＯリングとを備えたディスペンサーであって、
前記環状溝部は、その全域にわたってフラットな底壁を有する区画凹所からなり、
前記環状溝部の側壁に、間隔を開けて配置され、該プランジャーの押し込みにしたがって該Ｏリングの側部を当接、弾性変位、さらには圧縮変形させる一方、該プランジャーの押し込みにかかる負荷の解除によりОリングを復元させてプランジャーを押し込み方向とは逆向きにスライドさせて内容物のバックサクションを誘導する複数の凸部又は溝を設けたことを特徴とする粘性材料の充填用ディスペンサーである。

前記シリンジ本体はその外周壁に、多角形状になる鍔を設けるのが望ましい。

また、本発明は、前記シリンジ本体の前方内壁に、Оリングが摺接するエアー抜き用のリブを1本以上設けるのが望ましい。該リブはシリンジ本体の内壁面との接続部に、該リブの高さよりも低い突出高さとなる段差部を形成するのがより望ましく、さらには、シリンジ本体のプランジャー先端が当接する内壁面又はプランジャーの先端面の何れか一方には、シリンジ本体の内壁とプランジャー先端との間に隙間を形成する突起又はリブを形成することができる。

前記プランジャーは先端が閉じた中空円筒状とするとともに、周壁の少なくとも対向位置に開口部を形成するのが望ましい。

プランジャーを押圧して充填空間内の内容物を注出する際、Ｏリングはプランジャーの溝部の側壁に形成した凸部に当接し、溝に入り込んで弾性変位する（Ｏリングは側壁の周りで波型に変位する。）。さらにその状態からプランジャーの押圧を継続すると、Оリングは溝部側壁と波形に変形したОリングとの隙間を埋めるように圧縮変形する。プランジャーの押圧を停止してそれにかかる負荷を解除するとОリングはシリンジ本体内に対する位置を維持しつつ原形に復元しようとするため、弾性変位及び圧縮変形した分だけ、プランジャーが押し込み方向とは逆向きにスライドすることとなり、これにより充填空間内が減圧され、注出ノズル内に存在する内容物が充填空間内に引き込まれる、バックサクションが誘導される。

Ｏリングは溝の深さ等に係わらず、凸部相互間の隙間、あるいは溝のそれぞれに入り込み、その全周にわたり波形に弾性変位及び圧縮変形するので、確実にバックサクションが誘導され、ノズル先端からの内容物の垂れを防止することができる。

シリンジ本体の外周壁には、多角形状になる鍔を設けることができ、これにより、ディスペンサーを載置した際の転がりを防止することができる。

シリンジ本体の前方の内壁に、Оリングが摺接するエアー抜き用のリブを1本以上形成し、プランジャー先端が当接するシリンジ本体の内壁面又はプランジャー先端面の何れか一方に、シリンジ本体内壁とプランジャー先端間に隙間を形成する突起又はリブを形成することにより、内容物の充填時にディスペンサー内に残存する空気をリブにより形成される隙間を通して確実に排出して気泡の混入を回避することができる。

リブのシリンジ本体内壁面との接続部にリブの高さよりも低い突出高さを有する段差部を形成することで、成形工程において成型品を型から取り出す際にシール面での擦り傷の発生を防止することが可能となる。

プランジャーを、先端部が閉じた中空筒状とするとともに、その周壁の少なくとも対向位置に開口部を形成することで、Оリングを装着する溝におけるヒケの発生を防止し形状の安定化が可能となるだけでなく、成形時に開口部を介してキャビテイ側からコアを抑えることができ、コアの偏りを皆無としてプランジャーの偏肉や欠肉等を防止することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図1は本発明に従う粘性材料の充填用ディスペンサーの実施の形成を示した図であり、図２はその要部拡大図である。

図における1は筒状をなしその先端及び後端が開放されたシリンジ本体である。このシリンジ本体1はその内側に内容物の充填空間mを形成するものであって、その先端部には注出ノズル1aが装着されている。

また、2はシリンジ本体1内にてスライドさせて充填空間m内の内容物を注出ノズル1aの先端より注出するプランジャーである。このプランジャー2の先端部分には円錐ディスク2aと押圧ディスク2bが設けられており、その相互間には幅寸法がDで、その全域にわたってフラットな底壁を有する区画凹所とした環状溝部2cが形成されている（図２参照）。

ここに、上記円錐ディスク2aは、全内容物を注出したのちのシリンジ本体1内の内容物の残量減を目的として、シリンジ本体1の内面形状に略合致する形状となっており、大径のディスク部2a_１と小径細長のディスク部2a_２の組み合わせにて構成されている。

また、3はプランジャー２の溝部2cに配置されたＯリング（Оリングのセット状態で溝部2cの幅Dは隙間があってもよい。）であり、このＯリング3はシリンジ本体1の内壁面に沿い摺動可能で、かつプランジャー2とシリンジ本体１との相互間にて充填空間ｍをシールする。図示の例では、プランジャー2のシリンジ本体1へのセット時にはОリング3はシリンジ本体1の内壁との接触により楕円状に変形した形状を呈する。なお、Ｏリング3の材質としては、シリコンゴム、合成ゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム等があり適宜選択されるが、耐内容物的な点から鑑みてＯリング3をシリコンゴムにて形成するのが好ましい。

4は図3にその外観斜視図を示すように、プランジャー2の押圧ディスク2bの側壁に90°間隔で設けられた凸部（溝でもよい。）である。この凸部4はプランジャー2の押し込みの際にＯリング３の側部に当接させて側壁の周りで波形に弾性変位、さらに、溝部側壁と波形に変形したОリング3との隙間を埋めるように圧縮変形させ、該プランジャー2の押し込みにかかる負荷を解除することによりその復元力でプランジャー2を押し込み方向Aとは逆向きA′にスライドさせて内容物のバックサクションを誘導する（図１参照）。

さらに、5はプランジャー2を押し込む時に指をあてがう鍔である。

プランジャー2の押し込み前（無負荷状態）においてＯリング3は図2に示すような状態にある。プランジャー2を押し込んで内容物の注出を開始するとＯリング3は図4に示すように凸部4に当接して弾性変位し、その一部分が凸部4の相互間の隙間に入り込み波形状に変位することになる。Оリング3の変形状態を、図5(a)（b）（c）に模式的に示す。

内容物の注出に際してはＯリング3は波形状に弾性変位した状態から、最終的には図5（c）に示す圧縮変形状態（溝部側壁と前段階で波形に変形したОリング3との隙間を埋める状態）を呈するようになる。その後、プランジャー2の押し込みを停止してそれにかかる負荷を解除すると、弾性変位したＯリング3はシリンジ本体1内に対する位置を維持しつつ原形へ復元しようとし、その復元力でプランジャー2は押し込み方向とは逆向きにスライドすることとなり、これによりシリンジ本体1内に負圧が発生し、注出ノズル1a内に存在する内容物が充填空間m内へと引き込まれる。

Ｏリング3を弾性変位させる手段として本発明の実施の形態では凸部4を設ける場合を例として示したが、凸部4の代わりに縦リブあるいは溝を設けることで該Ｏリングを弾性変位させてもよく、この点については限定されない。

鍔5については、ディスペンサーを置いたときに転がるのを防止するため多角形状にすることができる。

図6は本発明に従う粘性材料の充填用ディスペンサーの他の実施の形態を示した図であり、図7〜図9はその要部を拡大して示した図である。

この例は、シリンジ本体1の前方内壁に軸方向に延びるリブ6を周方向に等間隔で4本設けた構造のものである（図8参照）。このリブ6は、プランジャー2が注出ノズル1a側に位置した状態（シリンジ本体1に対し、押し切られた状態）で、Оリング3が摺接するように配されており、リブ6のシリンジ本体1の開口側は段差部tをもってシリンジ本体1の内壁に接続するようになっている（図7参照）。

内容物の充填空間m内への充填時に、プランジャー2はシリンジ本体1の最前部に位置しており、Оリング3は前記リブ6に摺接した状態におかれる。内容物をシリンジ本体1に充填するのに注出ノズル1aを介して行なう場合、シリンジ本体1内の空気が内容物の充填時に排出し切れず気泡となって内容物に混入してしまうことがあり、この気泡が原因で内容物を正確な量だけ注出することが困難となることがあるが、この状態で内容物の充填を開始すると、通常はОリング3とシリンジ本体1内壁との接触によるシール状態がリブ6によって解除され、リブ6間の隙間を通してシリンジ本体1内の空気が排出されることとなり、内容物への気泡の混入が避けられ、上記の不具合が解消でき好適である。

また、図7に示した如く、シリンジ本体1の内壁面のリブ6の接続部にはリブ6の高さよりも低い突出高さになる段差部tが形成されており、これにより成形工程でシリンジ本体1を型から取り外す際に、シール面に擦り傷が発生するのが防止され、さらに好適である。

プランジャー2は図9にその断面を拡大して示すように、その先端が閉じた中空筒状をなすとともに周壁の少なくとも対向位置に開口部7を設けることができる。内容物の注出に際しては、シール部の形状の不安定からシリンジ本体1の後方から内容物が漏れ出すことがあるが、プランジャー2を中空筒状とすることにより、成形時あるいはОリング3を装着した環状溝部2c等のシール部位におけるヒケの発生が防止され安定したシールが可能となる。

さらに、開口部7は、プランジャー2の成形時にキャビティに配された（又は一体に成形された）ピンをコアに突き当てキャビティ側からコアを抑えるものであって、これにより射出形成時の圧力に起因したコアの偏りが防止され、成形されたプランジャー2において偏肉や欠肉等がなくなる。また、開口部7は、内容物を充填する際の残存空気の排気路として機能する。

なお、Оリング3のプランジャー2への組み付け状態及びその動作は上掲図1〜5に示したところと共通する。

シリンジ本体1やプランジャー2に採用する材質としては、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリエーテル系あるいはポリスチレン系などの各種熱可塑性樹脂が採用可能であり、具体的には、ポリオレフィン系材料としてはポリプロピレン（PP）やポリエチレン（PE）などが、ポリエステル系材料としてはポリエチレンテレフタレート（PET）やポリブチレンテレフタレート（PBT）などが、ポリエーテル系材料としてはポリオキシメチレン（POM）が、ポリスチレン系樹脂としてはASやABSなどが代表的なものとして夫々挙げられ、用途や内容物に合わせ適宜選択される。また、注出ノズル1aについても、上記樹脂を採用することができるが、これに替えて先端部分を金属材料で構成する注出ノズル1a（図6参照）を採用することも可能である。

作動荷重が安定しており、内容物が漏れ出ることのない注出用ディスペンサーが提供できる。

また、内容物の充填時にディスペンサー内に残存する空気を確実に排出して内容物に気泡が混入するのを防ぐことができ、さらには、内容物の漏れを防止したシール性の高い注出用ディスペンサーが提供できる。

本発明に従う注出用ディスペンサーの実施の形態を示した図である。 図1に示したディスペンサーの要部の断面を示した図である（無負荷状態）。 図1に示したディスペンサーの要部の外観斜視図である。 図1に示したディスペンサーの要部の断面を示した図である（加圧状態）。 (a)〜（c）はОリングの変位、変形状態を段階的に模式的に示した図である。 本発明に従う注出用ディスペンサーの他の実施の形態を示した図である。 図6に示したディスペンサーの要部（段差部）の断面を示した図である。 図6に示したディスペンサーの要部の断面を示した図である。 図6に示したディスペンサーの要部の断面を拡大して示した図である。

符号の説明

1 シリンジ本体
1a 注出ノズル
2 プランジャー
2a 円錐ディスク
2b 押圧ディスク
2c 環状溝部
3 Ｏリング
4 凸部
5 鍔
6 リブ
7 開口部

Claims (6)

1. 内容物の充填空間を有しその先端に注出ノズルを装着したシリンジ本体と、押し込み力の付加によりシリンジ本体内にてスライドさせて該充填空間内の内容物を注出ノズルの先端より注出するプランジャーと、このプランジャーの先端部分に形成された環状溝部に設置され、シリンジ本体の内壁面に沿い摺動可能とするＯリングとを備えたディスペンサーであって、
   前記環状溝部は、その全域にわたってフラットな底壁を有する区画凹所からなり、
   前記環状溝部の側壁に、間隔を開けて配置され、該プランジャーの押し込みにしたがって該Ｏリングの側部を当接、弾性変位、さらには圧縮変形させる一方、その押し込みにかかる負荷を解除することによって該Оリングを復元させてプランジャーを押し込み方向とは逆向きにスライドさせて内容物のバックサクションを誘導する複数の凸部又は溝を設けたことを特徴とする粘性材料の注出用ディスペンサー。
2. 前記シリンジ本体はその外周壁に、多角形状になる鍔を有する請求項１記載の粘性材料の注出用ディスペンサー。
3. 前記シリンジ本体の前方内壁に、Оリングが摺接するエアー抜き用のリブを1本以上有する請求項1又は2に記載の粘性材料の注出用ディスペンサー。
4. 前記シリンジ本体はその内壁面におけるリブとの接続部に、該リブの高さよりも低い突出高さとなる段差部を有する請求項3に記載の粘性材料の注出用ディスペンサー。
5. 前記シリンジ本体のプランジャー先端が当接する内壁面又はプランジャーの先端面の何れか一方に、シリンジ本体の内壁とプランジャー先端との間に隙間を形成する突起又はリブを有する請求項1〜4の何れかに記載の粘性材料の注出用ディスペンサー。
6. 前記プランジャーは、先端が閉じた中空円筒状をなし、周壁の少なくとも対向位置に開口部を備える請求項1〜5の何れかに記載の粘性材料の注出用ディスペンサー。
   
   
   
   
   
   

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