JP2009511376A - カートリッジ用プランジャ及びプランジャアセンブリ、物質を格納するシステム、並びに物質をデリバリーシステム内に充填し封止する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、プランジャと、プランジャアセンブリと、１つ又は複数の物質、好ましくは流動性物質を格納するシステムと、格納システム内に物質を充填し封止する方法と、を対象とする。特に、本発明は、実質的に空気を含まずにデリバリーシステム内に物質を充填し格納するためのものである。

Description

本発明は、プランジャ、プランジャアセンブリ、及び１つ又は複数の物質、好ましくは流動性物質を格納するシステム、並びにデリバリーシステム内に物質を充填し封止する方法を対象とする。特に、本発明は、実質的に空気を含まずにデリバリーシステム内に物質を充填し格納するためのものである。

標準的なデリバリーシステムを製造する際に一般的に困難なのは、空隙又は空泡を含まずに格納された物質を封入することである。システムのプランジャを組み立てる際に格納システム又はデリバリーシステム内に空気が閉じ込められるのを回避する標準的なプロセスは、真空状態でシステムを組み立てることである。

しかし、空気を完全に排除することは不可能なので、格納システム又はデリバリーシステム内に少量の空気が残ってしまう。更に、真空を用いることにより、物質の成分が蒸発してしまう可能性もある。充填された物質が１ｍＬ以下などの非常に少量の場合、また、薬剤製品の場合など、正確な用量が重要である場合、成分が蒸発することで、格納された物質に重大な影響を与える恐れがある。

デリバリーシステムを充填する別の従来のプロセスは、ディスペンサーの前端、即ち格納された物質がそこを介して分配される端部から充填するものである。それにより、充填の間プランジャは後方に押される。しかし、このプロセスは、前端からの充填が可能なシステムに限定される。

米国特許第５，１７８，３０５号は、格納シリンダーと、カートリッジの内容物に向いた底面が排気ボアに向かって徐々に窪んでいる分配ピストンとを備えた、分配カートリッジに関する。排気ボアはクロージャによって封止される。

ＷＯ０１／９４０２８は、カートリッジの壁面に接して設置され、それを封止する第１のピストン部分、及び第１のピストン部分と共にバルブを形成する第２のピストン部分を備える、カートリッジ用ピストンの換気装置に関する。前記バルブは、ピストンの後側に圧力が加えられると開き、それによって、充填組成物とピストンの間に閉じ込められた空気が逃げることができる。この発明によれば、バルブを通る空気の流路から見てバルブの前部であって、２つのピストン部分の間に、フィルタ部分が設けられる。このフィルタ部分は、少なくとも１つの狭いチャネルを有し、それにより、充填材に対する侵入バリアが形成されるとともに、バルブは確実に乾燥したままで、かつ汚れることがなくなる。

ＥＰ−Ａ−０３４４４９１、ＥＰ−Ａ−０４６３９９１、ＦＲ−Ａ−２６２６２４８、ＥＰ−Ａ−０４９７７３９、及び米国特許第４，９５１，８４８号を更に参照のこと。

第１の態様によれば、本発明は、カートリッジ用プランジャを提供する。プランジャは、第１の端部及び反対側の第２の端部を有する。プランジャは、第１と第２の端部との間に延びる通路を備える。プランジャは、第１の端部と第２の端部との間の通路内に配置された少なくとも１つの狭窄部を備える。狭窄部の直径は、通路内に可動自在に挿入可能なプラグの最小直径よりも小さい。

狭窄部の直径は、好ましくは、少なくとも狭窄部がプラグとの封止を成す領域において、プラグの直径よりも小さい。更に、プランジャの通路の直径は、好ましくは、狭窄部の位置以外の少なくとも１つの位置において、プラグの最大直径よりも大きい。これにより、プランジャの狭窄部は、プランジャの通路内に可動自在に挿入可能なプラグとの封止を成す。カートリッジ内に閉じ込められた空気は、狭窄部とプラグとの間に封止が確立されるまで、通路の壁面と挿入されたプラグとの間のギャップを通って逃げることができる。したがって、カートリッジは実質的に空気を含まないことが好ましい。本発明によれば、実質的に空気を含まないこととは、空気が残っていても、分配される材料の目的又は効果を妨げない程度まで空気を含まないことと定義される。

好ましい一実施形態によれば、プランジャの狭窄部は、プラグと共に封止部を形成する封止リップを形成する。封止リップ、プラグ、又はそれら両方は、好ましくは変形可能である。したがって、プラグが通路に挿入され、封止リップに達すると、プラグは封止リップを撓ませ（若しくは封止リップがプラグを撓ませ、又はそれらのどちらかが撓み）、封止リップがプラグに接して偏向される。

本発明は、更に、プランジャの第１の端部におけるプランジャの内表面が、通路に向かって後方に傾斜することを包含する。換言すれば、プランジャの第１の端面は、通路に向かって内向きに先細になっているか、又は通路に向かって徐々に窪んでいる。これは、プランジャが挿入され、カートリッジ内の物質に向かって動かされると、閉じ込められた空気を、第１の端面に沿って通路まで案内する助けとなる。

好ましい一実施形態によれば、プランジャの後方に傾斜した第１の端面は狭窄部で終端する。或いは、狭窄部は、プランジャの後方に傾斜した第１の端面に対して通路内の奥に設置される。

本発明の第２の態様によれば、カートリッジ用プランジャが提供される。プランジャは、第１の端部及び反対側の第２の端部、並びに第１と第２の端部との間に延びる通路を有する。通路は、通路内に突出する変形可能な第１の封止リップを備える。

本発明の第１の態様に関して記載したように、第２の態様のプランジャの第１の端面は、好ましくは、通路に向かって後方に傾斜し、より好ましくは、変形可能な第１の封止リップ内で終端する。

変形可能な封止リップは、好ましくは、プランジャの第２の端部から通路内に挿入可能なプラグによって変形可能であり、通路内で動くことができる。より好ましくは、第１の封止リップは、プラグによって、プランジャの第１の端部に向かって変形可能である。変形可能な第１の封止リップと挿入されたプラグは封止部を形成する。或いは、第１の封止リップは変形可能ではなく剛性であり、プラグは剛性リップによって変形可能である。

プラグを挿入する前に、第１の封止リップの表面は、好ましくは、通路に向かって傾斜するか、又は斜めにされる。より好ましくは、第１の封止リップは先端を備える。

第２の態様のプランジャの通路の最小直径は、好ましくは、第１の封止リップにおいてプラグの最小直径よりも小さい。

本発明の第１及び第２の態様によれば、好ましくは、プランジャの外径は、プランジャの第１の端部におけるその縁部に向かって増加する。したがって、プランジャは、実質的に一定の外径を有する第１の部分と、第１の部分の直径からプランジャの第１の端部に向かって増加する直径を有する第２の部分とを備える。好ましくは、プランジャの第１の端部における縁部は、例えばカートリッジの外壁に接して封止を成す、第２の封止リップとして形成される。

第１又は第２の態様のプランジャは、好ましくは円筒形状である。

第３の態様によれば、本発明は、カートリッジ用プランジャアセンブリを提供する。プランジャアセンブリは、第１の端部及び反対側の第２の端部を有し、且つ第１と第２の端部との間に延びる通路を有するプランジャを備える。プランジャアセンブリは、通路内に挿入可能なプラグを更に備える。プランジャアセンブリは、通路／プランジャの第１の端部と第２の端部との間の通路内に、少なくとも１つの狭窄部を更に備える。狭窄部の直径は、少なくとも狭窄部がプラグとの封止を成す領域において、プラグの直径よりも小さい。狭窄部は、好ましくは、プラグと共に封止部を形成する封止リップを形成する。より好ましくは、封止リップは変形可能である。或いは、封止リップは変形可能ではなく剛性であり、プラグは剛性リップによって変形可能である。本発明の第３の態様によるプランジャアセンブリにおいて、通路の直径が、狭窄部の位置以外の少なくとも１つの位置で、プラグの最大直径よりも大きいことも好ましい。

組み立てられたとき、プラグをプランジャと係止する、保持要素が提供されてもよい。好ましくは、プラグは、狭窄部がプラグとの封止を成す領域における第１の直径と、プラグの前端により近い第２のより大きな直径とを有する階段状の形体を備える。したがって、プラグが通路内に挿入されると、狭窄部が段差に当接するので、プラグは、逆方向の動きに対抗してプランジャと係止される。より好ましくは、階段状の形体は、狭窄部のリップがその中に嵌合してプラグを適所に係止する凹状リングの形で提供される。更に好ましくは、プラグがその端位置に達すると同時に通路内に挿入される前（例えば、直前）にプラグが係止され、それによって、プラグをその端位置まで動かし、且つ係止位置まで戻すことが可能になる。或いは、プラグをプランジャと係止するため、通路が凹状リングを包含し、プラグが突出した隆起部を包含する。

第４の態様によれば、本発明は、物質を格納するシステムに関する。システムは、物質を格納する区画を有する容器と、本発明によるプランジャとを備える。プランジャは、容器区画内で変位可能である。更に、システムは、プランジャの通路内で変位可能なプラグも備える。好ましくは、区画はほぼ円筒形の区画である。

上述したように、本発明による、物質を格納するシステムのプランジャは、プランジャの第１の端部と第２の端部との間の通路内に配置された少なくとも１つの狭窄部を備える。狭窄部の直径は、少なくとも狭窄部がプラグに接触する領域内においてプラグの最小直径よりも小さい。更に、プラグの直径は、好ましくは通路の直径よりも小さい。より好ましくは、通路の壁面とプラグとの間に空間が形成され、それによって、容器区画内に閉じ込められた空気はこの空間を通って逃げることができ、また、プランジャが区画内で動かされたとき、区画内の余分な物質をこの空間内に受け入れることができる。好ましくは、プラグがプランジャの第１の封止リップに達すると、余分な物質は空間内に格納される。

本発明による物質を格納するシステムでは、プランジャは、好ましくは、外壁に接して封止を成すための第２の封止リップとして形成される第１の端縁部を備える。好ましくは、第２の封止リップは容器区画の内壁と当接する。

本発明の好ましい一実施形態によれば、プラグはその後端においてフランジを備える。フランジの直径は、好ましくは、プランジャの第２の端部において空間を閉止するようにサイズ決めされる。したがって、フランジの直径は、プランジャの第２の端部において、プランジャ通路の内径に一致する。

容器は、格納された物質を分配する分配開口部を更に備えてもよい。

格納された物質は、好ましくは、歯科用物質、例えば、樹脂で変性したガラスアイオノマー充填材料、複合充填材料、変性複合材料などの、歯科用ペースト又は流体である。

本発明の好ましい一実施形態によれば、システムの容器は、異なる物質を格納する２つ以上の区画を備える。各区画に対して、本発明によるプランジャが提供されることが好ましい。システムは、追加の区画に対して、プランジャの通路内で変位可能な更なるプラグを更に備える。この場合、プラグは、好ましくは、例えば接続バーによって互いに接続される。より好ましくは、プランジャはそれらの第２の端部で互いに接続される。更に好ましくは、プランジャは、プランジャと一体物として形成された接続バーによって互いに接続される。プラグも、接続バーと一体物として形成されてもよい。好ましくは、組み立てられたとき、プラグをプランジャと係止する保持要素が提供される。更に好ましくは、プラグがその端位置に達すると同時に通路内に挿入される前（例えば、直前）にプラグが係止され、それによって、プラグをその端位置まで動かし、且つ係止位置まで戻すことが可能になる。

本発明の第５の態様によれば、格納システム内に物質を充填し封止する方法が提供される。物質用の区画を有する容器が提供される。区画には物質が充填される。本発明によるプランジャは区画内に配置される。プランジャは、物質がプランジャの第１の封止リップを通過するまで、物質に向かって更に前進され、その際、空気が通路内に逃げることができる。プラグは、第１の封止リップがプラグに接して封止を成すまで、プランジャの通路に押し込まれる。

好ましくは、第１の封止リップを通過する余分な物質は、通路の壁面とプラグの間の空間内に受け入れられる。プラグ及び第１の封止リップは、好ましくは、区画内に収容された物質に対して封止部を形成する。

更なる一実施形態によれば、封止部は別個の部分として設けられ、プランジャの通路に組み込まれる。封止部は、好ましくは、三角形の断面形状又は円形の断面形状（Ｏリング）を有する。この実施形態の通路は、好ましくは（必須ではないが）階段状の形体を有し、即ち、通路は、プランジャの前端に向かって第１の直径と、プランジャの後端に向かって第２の直径とを有し、第１の直径は第２の直径よりも小さい。封止部は、第２の直径内に受け入れられ、第１及び第２の直径の間の段差において当接し、したがって、プラグが通路内に挿入されるとき、移動に対抗して固定される。好ましくは、プラグは、封止部を段差に押し付ける円周フランジを備える。

別の更なる実施形態によれば、封止部は、通路内ではなくプラグの前端に設けられる。封止部は、好ましくは三角形の断面形状のものであり、また、好ましくは変形可能なので、可撓性の封止リップを形成する。好ましくは、封止リップの直径は、通路の直径よりも実質的に大きい。プラグは、好ましくは、プラグの後端がプランジャの通路内に位置し、且つ封止リップが通路の外側に位置するようにして、プランジャと共に予め組み立てられる。好ましくは、封止リップは、プランジャの前端の内向きに先細になった領域内に位置し、その際、封止リップはプランジャに接触しないので、プラグは、この段階ではプランジャとの封止を成さない。

本発明の更なる代替実施形態によれば、格納システム内に物質を充填し封止する方法が提供される。物質用の区画を有する容器が提供される。区画には物質が充填される。第２の代替実施形態によるプランジャアセンブリが区画内に配置される。プランジャアセンブリは、物質がプランジャの通路の前端に侵入するまで、物質に向かって更に前進され、その際、空気は、プラグと通路の間に逃げることができる。プラグは、封止リップが通路内に動くまで、プランジャの後端に向かって引き戻されるので、プランジャとの封止を成す。封止リップの直径がより大きく、且つ封止リップは変形可能なので、封止リップは、通路内に動かされると、区画に充填された物質の方向に向かって撓む。

本発明は様々な利点を提供する。第一に、換気が提供されるので、プランジャが挿入されるのと同時に区画に含まれる空気が逃げることができ、それにより、容器内に空気はほぼ閉じ込められない。更に、材料の良好な封入が達成され、これは、材料の経時変化に関して非常に重要である。第１及び第２の封止部両方によって、容器区画内の圧力が増加したとき（材料を放出する際）の封止部それぞれの接触面に対する接触力が増加するので、本発明によって、（プランジャが前方に押されたときに）材料を放出する際の封止効果が向上する。更に、本発明のプランジャ、プランジャアセンブリ、及びシステムは製造が容易である。

本発明のプランジャの更なる利点は、プランジャを介してシステムを充填することができるので、事実上、容器とプランジャのアセンブリを予め組み立てることができる点である。この場合、プランジャは容器内に配置され、このプレアセンブリは、プランジャの通路を介して材料を容器内に充填するため、充填機内に配置される。充填後、容器とプランジャのプレアセンブリはプラグによって閉止される。好ましくは、閉止は、プラグを通路内に完全に挿入する工程と、プラグを短い距離だけ戻して、容器内の圧力を軽減する工程とによって行われる。

従来のシステムを上回る本発明の更なる利点は、プランジャの通路内に多量の物質を収容することができ、それによって、プランジャが区画内に挿入されたとき、所定の位置まで動くことができると同時に、余分な物質がプランジャの通路内に変位されるので、製造中の不均等な充填性能を補償することができる点である。

余分な物質は、プラグが通路内に挿入されているとき、通路の壁面とプラグの外表面との間に封入される。

これは、２つ以上の区画を有する容器を備えるシステムと組み合わせた場合の更なる利点であるが、それは、プランジャを、所定の位置まで容器内に同時に挿入することができると同時に、すべての区画から余分な物質が、互いに別々にプランジャの通路内に変位されるためである。

記載される本発明の実施形態はすべて、更に、前端からの充填（例えば、デリバリーシステムの分配開口部を介しての充填）を可能にするデリバリーシステムと共に使用されてもよい。この場合、プランジャは容器内に予め組み立てられてもよい。容器は、前端から後端に向かって充填され、その際、空気はプランジャの通路を通って逃げる。物質がプランジャ内の封止リップを通過すると、充填が停止される。充填後、容器とプランジャのプレアセンブリは、その後端でプラグによって閉止される。前端は、後端を閉止する前、又はその後に閉止されてもよい。

或いは、容器の前端から充填している間、プランジャは容器と共に予め組み立てられない。この場合、前端からの充填ができないシステムに関して上述したように、容器は充填後に閉止される。

図１は、本発明の第１の実施形態による、カートリッジ（図示なし）用のプランジャ１０を示す。プランジャ１０は、第１の端部１１及び反対側の第２の端部１２を備える。プランジャ１０は、第１の端部１１と第２の端部１２の間を延びる通路１３を更に備える。図１に示されるように、通路１３の直径Ｄは、好ましくは、通路１３の実質的な長さに沿って一定である。本発明によるプランジャ１０は、第１の端部１１と第２の端部１２の間で通路１３内に配置された狭窄部１４を更に備える。狭窄部１４の直径ｄは、通路１３の直径Ｄよりも小さく、また、通路内に挿入可能なプラグ（図１には図示なし）の最小直径よりも小さい。プランジャとプラグの組み合わせは、更に詳細に後述される。

図１に示されるように、狭窄部１４は、好ましくは封止リップとして形成される。図１に示される好ましい実施形態では、封止リップの断面形状はほぼ三角形である。即ち、封止リップは、好ましくは先端１５で終端する傾斜した表面を備える。封止膨出部、Ｏリング、ほぼ方形の断面形状の平坦な封止カラー（例えば、０．５ｍｍ以下のフィルム様の厚さまで）など、他の封止リップ、表面、又は配置も使用されてもよい。更に、通路は、その長手方向軸線に沿って連続的に配置された１超過の狭窄部を備えてもよい。更に、様々な封止リップ、表面、又は配置の組み合わせが提供されてもよい。

図１の好ましい実施形態では、プランジャ１０の第１の端部１１における表面１９は、通路１３に向かって後方に傾斜している。使用する際、プランジャ１０は、プランジャ１０の第１の端部１１における表面１９がカートリッジ内に収容された材料に面するようにして、カートリッジ内に挿入される。図１に示される実施形態では、後方に傾斜した表面１９は狭窄部１４で終端するので、後方に傾斜した表面１９及び狭窄部１４は、通路１３に向かって徐々に窪んだ、材料に面する表面全体を形成する。したがって、更に詳細に後述されるように、プランジャが挿入されると同時に、容器内に存在する空気を通路内に容易に追いやることができるので、容器がプランジャ１０及びプラグ２０によって閉止されると、その中には実質的に空気は閉じ込められていない。

プランジャ１０の第１の端部１１はまた、好ましくは、例えば容器の外壁に接してそれを封止する第２の封止リップ１６として形成される。図１に示されるように、プランジャ１０の外径は、第１の端部１１におけるプランジャ１０の縁部に向かって増加する。

図２は、本発明のプランジャの代替実施形態を示す。図２に示されるプランジャ１０’もまた、第１の端部１１’、反対側の第２の端部１２’、及びそれらの間を延びる通路１３’を備える。しかし、図１に示される実施形態とは異なり、図２に示されるプランジャ１０’は、通路１３’内に配置されているが、通路１３’の後端１２’に向かって位置付けられた、即ち、プランジャ１０’の第１の端面１９’が通路１３’に向かって後方に傾斜しているプランジャ１０’の領域から離れている狭窄部１４’を備える。

図２に示される実施形態では、狭窄部１４’もまた、先端１５’が形成されるようにして形成される。更に、プランジャ１０’の外径は第１の端部１１’に向かって増加しているので、第２の封止リップ１６’が形成される。

本発明によるプランジャアセンブリが図３に示される。図３は、図１に示される実施形態によるプランジャ１０を備えるプランジャアセンブリ３０を示す。ただし、プランジャアセンブリ３０は、この実施形態によるプランジャ１０に限定されない。図２に示される実施形態など、他のプランジャ設計も本発明に包含される。プランジャアセンブリ３０はプラグ２０を更に備える。プラグ２０は、第１の端部２４及び第２の端部２２を備える。好ましくは、第２の端部２２にフランジ２１が設けられる。図３に示されるプランジャ１０は図１に示されるプランジャ１０と同一なので、プランジャ１０の詳細な説明は省略する。

図３に見られるように、狭窄部１４の直径ｄは、好ましくは、少なくとも狭窄部１４がプラグ２０との封止を成す領域において、プラグ２０の直径Ａよりも小さい。狭窄部１４とプラグ２０の間の封止は、図５に更に詳細に示される。プラグの直径Ａに対する狭窄部の直径ｄの比は、１未満、好ましくは０．７５〜０．５の範囲内である。代表的な一実施形態では、狭窄部は１．５ｍｍの直径を有し、プラグは２．１５ｍｍの直径を有する。これらのサイズ及び比は、様々な構成要素を作成する材料、特にプランジャを作成する材料次第であり得る。代表的な実施形態では、プランジャはポリプロピレンから作成される。より剛性の材料（例えば、ポリアミド、ポリオキシメチレン）が使用される場合、ｄとＡの比は、代表的な実施形態よりも１に近くなる。好ましくは、プラグは、ポリプロピレンから、又は、例えば、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレートなどのより剛性の材料から作られ、その場合、ｄとＡの比は、好ましくは、別の材料の場合に類似するか、又は等しい。

図３に示される実施形態では、狭窄部１４の位置以外の少なくとも１つの位置において、通路１３の直径Ｄがプラグ２０の最大直径Ａよりも大きいことも好ましい。「プラグの最大直径」という用語は、図３に明瞭に示されるように、好ましいフランジ２１の直径を包含しない。通路の直径Ｄに対する狭窄部の直径ｄの比は、１未満、好ましくは０．７５〜０．５の範囲内である。代表的な一実施形態では、狭窄部は１．５ｍｍの直径を有し、通路は２．５ｍｍの直径を有する。

図４は、本発明による、物質を格納するシステム５０を示す。システム５０は、容器４０と、プランジャ１０と、プラグ２０とを備える。容器４０は、物質４２を格納する区画４１を有する貯蔵容器である。容器４０は、プランジャ１０をその中に挿入することができる開口部４４を更に備える。図４には示されないが、容器４０は、物質を分配する分配開口部を更に備えてもよい。好ましくは、そのような分配開口部は開口部４４と反対側の容器壁面に位置する。

本発明のプランジャ１０は、容器区画４１内に挿入し、その中で動かすことができる。プランジャ１０が容器区画４１内に挿入されると、プランジャ１０の第２の封止リップ１６が容器区画４１の内壁４３と当接するので、第２の封止リップ１６と容器４０との間に封止部が確立される。第２の封止リップ１６が設けられていない場合、プランジャの壁面が区画の壁面４３に接して封止を成すように、プランジャ１０の外径は、好ましくは区画の直径に一致する。

更に、プラグ２０は、図５を参照して更に詳細に後述されるように、プランジャ１０の通路１３内に挿入することができる。

図５は、一連の４つの図Ａ〜Ｄを示す。図５では、本発明の格納システムの構成要素を明瞭に示すため、参照番号は基本的に省略している。ただし、図５に示される格納システムの構成要素は図４に示される構成要素と同一なので、図４の参照番号を図５の以下の説明に使用する。

図５Ａに示される本発明の格納システムの構成要素は、図４に示される構成要素と同一である。ただし、図４とは異なり、図５Ａでは、プランジャ１０は容器区画４１内に既に挿入されているが、物質４２にはまだ達していない。

図５Ｂは、容器区画４１内の所望の位置まで前進されたプランジャ１０を示す。図５Ｂに示される２つの矢印は、図５Ａと比較して、プランジャがこの位置まで前進されていることを示す。図５Ｂでは、容器内に格納された物質４２のうち少量が、狭窄部１４を越えてプランジャ１０の通路１３内に変位していることが分かる。

図５Ｃは、プラグ２０がプランジャ１０の通路１３内に挿入されていることを示す。プラグ２０は、ある位置まで押されており、そこで、その前端２４は封止リップ１４と既に接触している。図５Ｃは、封止リップ１４が既に、プラグ２０によって容器の内部に向かってわずかに撓んでいることを明瞭に示す。

図５Ｃには更に、プラグ２０の直径Ａがプランジャ１０の通路１３の直径Ｄよりも小さく、そのため、通路１３の壁面とプラグ２０の間に空間１７（図５Ｄを参照）が形成されていることが示される。余分な材料は空間１７内に格納される。

図５Ｃでは、区画は、プランジャ１０及びプラグ２０によって完全に閉止されている。プラグ２０をプランジャ１０内へ更に動かすと、図５Ｄに上向きの２つの黒い矢印によって示されるように、プランジャ１０は押し戻される。材料４２は実質的に圧縮不能なので、プランジャ１０は、容器４０内に格納された材料の内部に蓄積する圧力によって押し戻される。プラグ２０がその後端２２にフランジ２１を備える場合、プラグ２０は、好ましくは、プランジャ１０の第２の端部１２がプラグ２０のフランジ２１に達するまでプランジャ１０に押し込まれるので、プラグ２０とプランジャ１０との間にある空間１７の上端は、フランジ２１によって閉止される（図５Ｄを参照）。したがって、余分な物質は空間１７内で保持される。

図面には示されないが、好ましくは、プラグ２０はプランジャ１０に完全に押し込まれ、残留圧力を軽減するため、短い距離だけ戻される。この残留圧力は、容器壁面の特定の弾性に起因し、且つ、容器内に蓄積している圧力と摩擦力が均衡することに起因するものであり、その摩擦力は、封止部１４に対してプラグ２０を動かし、またプランジャ１０を容器内に押し戻すために打ち勝たなければならないものである。

図８に示されるように、プラグ２０は、好ましくは、狭窄部リップ１４がその中に嵌合してプラグ２０をプランジャ１０内の適所で係止する、より小さな直径を有する階段状の形体又は凹状リング２５を備える。

図５から更に、プランジャ１０の第１の端面１９と容器４０に収容された物質４２との間の空間内に存在する空気は、狭窄部１４を通って、且つ通気路１３を通って逃げることができることが分かる。プランジャ１０の表面１９は後方に傾斜した形状であるため、また、狭窄部１４の表面は傾斜しているため、空気があっても通気路の方へ押し上げられるので、余分な材料が通路に流れ込むとき、容器内には空気はほとんど閉じ込められない（図５Ｂを参照）。最初は、封止リップが撓んでいないので、プランジャが物質に押し込まれるとき、プランジャは空気が閉じ込められたままになる構造を有さない。しかし、封止リップは、プラグが挿入された後、改善された封止部を形成する。容器内の材料は、封止リップ１４とプラグ２０の間の封止によって、また第２の封止リップ１６と容器壁面の間の封止によって、完全に封止される。

封止リップ１４は材料の方に向いている（図５Ｄを参照）ので、材料内の圧力が増加すると、例えば、材料がプランジャ及びプラグによって前方に押され、分配開口部（図示なし）を介して分配されるとき、封止効果はより一層増加する。第２の封止リップを提供するテーパーも、リップに対する圧力が増加すると封止効果を増加させる。付加的な封止効果、並びにプランジャ内でのプラグの係止は、凹状リング２５（図８を参照）によって提供される。直径に段差があるため、プラグは狭窄部１４に接して係止されるので、プランジャ１０を前方に押す継続的な圧力によって、物質がプラグを押し戻し、狭窄部１４との封止係合が外れることはない。

図６は、本発明の格納システムの代替実施形態を示す。図６に示される実施形態では、容器４０は、第１の物質４２ａ用の第１の区画４１ａと、第２の物質４２ｂ用の第２の区画４１ｂとを備える。第１のプランジャ１０ａは第１の区画４１ａ用に提供され、第２のプランジャ１０ｂは第２の区画４１ｂ用に提供される。図６に示される好ましい実施形態では、２つのプランジャ１０ａ及び１０ｂは、接続バー１８によって互いに接続される。好ましくは、２つのプランジャ１０ａ及び１０ｂは一体物として形成される。

区画を封止するため、第１のプラグ２０ａ及び第２のプラグ２０ｂが提供される。２つのプラグ２０ａ及び２０ｂは、好ましくは接続バー２３によって接続される。好ましくは、接続バー２３には保持要素２６（図９を参照）が設けられる。保持要素２６は、プランジャ１０ａ、１０ｂの壁面の後端において、対応する窪み１９と係合する。係合が確立されると、プラグ２０ａ、２０ｂとプランジャ１０ａ、１０ｂとの間の相対位置はほぼ固定される。

図７は、２つの異なる物質を、図６の格納システムの２つの区画内にどのように封止することができるかを示す。図７の４つの図に示される構成要素は図６に示される構成要素と同一なので、明瞭にするため、図７では参照番号を省略している。

図７Ａは、最初の位置にある、本発明のこの実施形態における格納システムの構成要素を示す。図７Ａは図６と同一である。図７Ａに見られるように、２つの区画には、物質が異なる充填レベルまで充填されている。

図７Ｂでは、プランジャは、その所望の位置まで既に前進されている。異なる区画の充填レベルが異なっているので、異なる量の余分な物質が狭窄部を通過しており、今度は各プランジャの通路内に含まれている。次の工程では、２つのプラグが、封止リップに達し、それを撓ませて封止部を形成するまで、通路内に挿入されている（図７Ｃ）。各プランジャの通路内に含まれる余分な物質は、プラグとプランジャ壁面との間の空間内に格納される。最終工程（図７Ｄを参照）では、プランジャは区画に更に押し込まれるので、プランジャの接続バーがプラグの接続バーに接触するまで、実質的に圧縮不能な材料がプランジャを持ち上げる。

図面には示されないが、好ましくは、プラグはプランジャに完全に押し込まれ、次に、残留圧力を軽減するため、短い距離だけ戻される。この残留圧力は、容器壁面の特定の弾性に起因し、且つ、容器内に蓄積している圧力と摩擦力が均衡することに起因するものであり、その摩擦力は、封止に対してプラグを動かし、またプランジャを容器区画内に押し戻すために打ち勝たなければならないものである。

図６及び７に示される格納システムの実施形態は、容器区画内の不正確な充填に対する許容誤差と異なる充填レベルとを補償するため有利である。２つの区画に精密に均等な量又は均等な充填レベルの材料を充填することは非常に困難なため、このことは有益である。

これは、本発明が、システムが使用されるとき（例えば、プランジャアセンブリを移動させることによって、区画内に格納された物質が単一の分配開口部を介して放出されるとき）に互いに混合される構成成分で充填された、２つ以上の区画を有するデリバリーシステムと組み合わせて使用される場合に特に有利である。この場合、個々の区画の充填量は、互いに対して所定の比（例えば、１：１、２：１、３：１など）以内でなければならない。

複式プランジャ装置（図６及び７のような）が使用される場合、プランジャは、両方の区画に空気がほぼなくなるまで（上述の、且つ図７Ｂに示されるやり方で）物質に向かって同時に前進される。複式プラグ装置は、プランジャ装置の通路に押し込まれ、結果として区画を封止する（図７Ｃ及び７Ｄ）。図７Ｄに見られるように、個々の区画の充填量の比は、充填システムではなくデリバリーシステムの幾何学形状によって画定される。

図６及び７に示される格納システムに対する代替実施形態では、プランジャは、異なる長さ、異なる直径のものであり、或いは、プランジャ（互いに接続されない）は区画内の異なる位置まで挿入される。これは、構成成分がデリバリーシステムから完全に放出された後に混合するため、構成成分を不均等な比率で提供するのに格納システムが使用される場合に有利である。したがって、本発明は、例えば約１：２〜約１：１０の比で、２つの区画内に実質的に異なる量の材料が存在する、２つの区画内に材料を有するシステムを包含する。

図１０は、本発明の更なる代替実施形態による、物質を格納するシステムを示す。図１０の実施形態のシステムも、２つの材料を格納する２つの区画を含む。この実施形態では、これら２つの区画は容器４００内に同心状に配置される。参照番号４１１は内側区画を示し、これは、環状の区画４１０に取り囲まれている。

同様に、プランジャ１００は、内側プランジャ部分１０２と、環状の外側プランジャ部分１０１とを備える。プランジャ部分１０１、１０２は両方とも同心状に配置される。外側プランジャ部分１０１は、ほぼ円筒形状であり、その内表面に封止リップ１４０を備える。内側プランジャ部分１０２はほぼ逆Ｕ字形であり、且つほぼ環状である。その外表面には封止リップ１４１が設けられる。封止リップ１４０及び１４１は、外側区画４１０と関連付けられた第１の狭窄部を形成する。環状のプランジャ部分１０２の内表面は、内側区画４１１と関連付けられた狭窄部１４２を備える。同心状の配置は別として、プランジャ１００及び設けられた狭窄部は、本発明の他の実施形態を参照して上述したように配置され、寸法が決められる。

プラグ２００は、内側プラグ部分２０１及び外側の環状プラグ部分２０２を備える。プラグ部分２０１、２０２は両方とも同心状に配置される。環状の外側プラグ部分２０２と内側の円筒形状のプラグ部分２０１とは、接続プレート又はディスク２３０によって接続される。図１０に示されるように、プランジャの狭窄部は、プランジャの通路を通って延びるプラグ部分に接して封止を成す。

プランジャ１００は、好ましくは一体物として形成され、プランジャ部分１０１、１０２は、好ましくは、それらの後端においてスポークによって接続される。プランジャ１００のスポークの領域において、プラグ２００の接続ディスク２３０は窪んでいるので、スポーク及びディスクは、共に組み立てられると互いと係合する（図示なし）。

２つの区画と分配カニューレ８１とを有する代表的な容器８０が、図１１及び１２に示される。本発明によるプランジャ８２とプラグ８３のアセンブリも、これらの図面に示される。本発明のシステムと共に使用される同様の容器が、ＷＯ２００５／０１６７８３に示されている。

図１３ａ及び１３ｂは、本発明の更なる実施形態によるプランジャアセンブリを示す。封止部１４’’は、別個の部品として設けられ、プランジャ１０’’の通路１３’’に組み込まれる。封止部１４’’は、好ましくは、三角形の断面形状（図示なし）又は円形の断面形状（Ｏリング）を有する。この実施形態の通路１３’’は、好ましくは（必須ではないが）階段状の形体を有し、即ち、通路は、プランジャ１０’’の第１の前端に向かって第１の直径Ｄ１と、プランジャ１０’’の後端に向かって第２の直径Ｄ２とを有し、第１の直径Ｄ１は第２の直径Ｄ２よりも小さい。封止部１４’’は、第２の直径Ｄ２内に受け入れられ、第１の直径Ｄ１と第２の直径Ｄ２の間の段差９５において当接し、したがって、プラグ２０’’が通路１３’’内に挿入されるときの変位に抵抗して固定される。

図１３ａでは、プラグ２０’’は、プランジャ１０’’の通路１３’’にはまだ完全に挿入されていない。図１３ｂは、プラグ２０’’が通路１３’’内に挿入された後の、本発明のこの実施形態のプランジャアセンブリを示す。この段階では、プラグ２０’’は、直径Ｄ２を有する通路の壁面とプラグ２４’’との間で封止部１４’’を圧縮することによって、プランジャ１０’’との封止を成す。好ましくは、プラグ２０’’は、封止部を段差９５に押し付けるため、円周フランジ２８’’を備える。

図１４ａ及び１４ｂは、本発明の更なる実施形態によるプランジャアセンブリを示す。封止部１４’’’はプラグ２０’’’の前端に設けられる。封止部１４’’’は、好ましくは三角形の断面形状のものであり、且つ好ましくは変形可能であり、したがって、可撓性の封止リップを形成する。好ましくは、封止リップ１４’’’の直径Ａ’’’は通路１３’’’の直径Ｄ’’’よりも実質的に大きい。プラグ２０’’’は、好ましくは、プラグ２０’’’の後端がプランジャ１０’’’の通路１３’’’内に位置し、封止リップ１４’’’が通路１３’’’の外側に位置するようにして、プランジャ１０’’’と共に予め組み立てられる。好ましくは、封止リップ１４’’’は、プランジャ１０’’’の前端における内側に向かって先細になった領域１９’’’内に位置し、その際、封止リップ１４’’’はプランジャ１０’’’とは接しないので、この段階（図１４ａに示される）ではプラグ２０’’’はプランジャ１０’’’との封止を成さない。

図１４ｂは、プラグ２０’’’がプランジャ１０’’’の後端に向かって引き戻されており、封止リップ１４’’’が通路１３’’’内に動かされている段階の、本発明のこの実施形態によるプランジャアセンブリを示す。この段階では、プラグ２０’’’はプランジャ１０’’’との封止を成す。封止リップ１４’’’の直径Ａ’’’がより大きく、また封止リップは変形可能なので、封止リップ１４’’’は、通路内へ変位させる際、プランジャ１１’’’の前端の方向に向かって撓んでいる。

本発明を、そのいくつかの実施形態を参照して記載してきた。上述の詳細な説明は、単に明瞭な理解のために提供されたものである。その説明から、不必要な限定が解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく、記載の実施形態において多数の変更を行うことができる。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載された正確な詳細及び構造に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の文言によって記載される構造及びそれらの等価物によって限定される。

本発明の好ましい実施形態の以下の説明及び図面から、更なる利点が明らかになるであろう。

本発明の好ましい一実施形態によるプランジャを示す。 本発明の代替実施形態によるプランジャを示す。 本発明によるカートリッジ用プランジャアセンブリの分解図を示す。 本発明による、物質を格納するシステムの分解図を示す。 本発明による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 本発明による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 本発明による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 本発明による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 本発明の代替実施形態による、物質を格納するシステムを示す。 図６による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 図６による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 図６による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 図６による格納システム（概略図）に物質を充填し封止する方法を示す。 プラグを改善した図４のシステムを示す。 追加の保持要素を有する図６のシステムを示す。 本発明の更なる代替実施形態による、物質を格納するシステムを示す。 ２つの区画と分配カニューレとを有する容器の断面図。 図１１の容器の斜視図を示す。 本発明の更なる実施形態によるカートリッジ用プランジャアセンブリを示す。 本発明の更なる実施形態によるカートリッジ用プランジャアセンブリを示す。 本発明の更なる実施形態によるカートリッジ用プランジャアセンブリを示す。 本発明の更なる実施形態によるカートリッジ用プランジャアセンブリを示す。

Claims (47)

1. 第１の端部及び反対側の第２の端部を有し、かつ前記第１と第２の端部との間に延びる通路を備えると共に、前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記通路内に配置された少なくとも１つの狭窄部を備えるカートリッジ用プランジャであって、前記狭窄部の直径が、前記通路内に可動自在に挿入可能なプラグの最小直径よりも小さい、プランジャ。
2. 前記狭窄部の直径が、少なくとも前記狭窄部が前記プラグとの封止を成す領域において、前記プラグの直径よりも小さい、請求項１に記載のプランジャ。
3. 前記通路の直径が、前記狭窄部の位置以外の少なくとも１つの位置において、前記プラグの最大直径よりも大きい、請求項１に記載のプランジャ。
4. 前記狭窄部が、前記プラグで封止部を形成するための封止リップを形成する、請求項１に記載のプランジャ。
5. 前記封止リップが変形可能である、請求項４に記載のプランジャ。
6. 前記第１の端部における前記プランジャの表面が、前記通路に向かって後方に傾斜している、請求項１に記載のプランジャ。
7. 前記後方に傾斜している表面が前記狭窄部で終端する、請求項６に記載のプランジャ。
8. 第１の端部と、反対側の第２の端部とを有し、前記第１と第２の端部との間に延びる通路を備えるカートリッジ用プランジャであって、前記通路が、前記通路内に突出する変形可能な第１の封止リップを備える、プランジャ。
9. 前記第１の端部における前記プランジャの表面が、前記通路に向かって後方に傾斜している、請求項８に記載のプランジャ。
10. 前記後方に傾斜している表面が、前記変形可能な第１の封止リップ内で終端する、請求項９に記載のプランジャ。
11. 前記第１の封止リップが、前記第２の端部から前記通路内に可動自在に挿入可能なプラグによって変形可能である、請求項８に記載のプランジャ。
12. 前記第１の封止リップが、前記プランジャの前記第１の端部に向かって押されるプラグによって変形可能である、請求項１１に記載のプランジャ。
13. 前記変形可能な第１の封止リップ及び前記挿入されるプラグが封止部を形成する、請求項１１に記載のプランジャ。
14. 前記第１の封止リップの表面が前記通路に向かって傾斜している、請求項８に記載のプランジャ。
15. 前記第１の封止リップにおける前記通路の最小直径が、前記プラグの最小直径よりも小さい、請求項８に記載のプランジャ。
16. 前記第１の封止リップが弾性である、請求項８に記載のプランジャ。
17. 前記プランジャの外径が、前記第１の端部における前記プランジャの縁部に向かって増加する、請求項８に記載のプランジャ。
18. 前記プランジャの前記第１の端縁部が、外壁面に接して封止を成す第２の封止リップとして形成される、請求項１７に記載のプランジャ。
19. カートリッジ用プランジャアセンブリであって、
    第１の端部と、反対側の第２の端部とを有し、前記第１と第２の端部との間に延びる通路を備えるプランジャと；
    前記通路内に挿入可能なプラグと、
    前記第１の端部と前記第２の端部との間の前記通路内の少なくとも１つの狭窄部と、を備え、
    前記狭窄部の直径が、少なくとも前記狭窄部が前記プラグとの封止を成す領域において、前記プラグの直径よりも小さい、アセンブリ。
20. 前記狭窄部が、前記プラグとの封止を成す封止リップを形成する、請求項１９に記載のアセンブリ。
21. 前記封止リップが変形可能である、請求項２０に記載のアセンブリ。
22. 前記通路の直径が、前記狭窄部の位置以外の少なくとも１つの位置において、前記プラグの最大直径よりも大きい、請求項１９に記載のアセンブリ。
23. 物質を格納する区画を備える容器と、
    前記容器区画内において変位可能である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のプランジャと、
    前記プランジャの通路内で可動自在であるプラグと、を備える物質を格納するシステム。
24. 前記第２の封止リップが、前記容器区画の内壁と当接する、請求項２３に記載のシステム。
25. 前記プラグの直径が、前記通路の直径よりも小さい、請求項２３に記載のシステム。
26. 通気路の壁面と前記プラグとの間に空間が形成され、それによって前記区画内の余分な物質を前記空間内に受け入れ可能である、請求項２５に記載のシステム。
27. 前記プラグが、前記第１の封止リップに達すると、余分な物質が前記空間内に封止される、請求項２６に記載のシステム。
28. 前記プラグが、その後端において少なくとも１つのフランジを備える、請求項２３に記載のシステム。
29. 前記フランジの直径が、前記プランジャの前記第２の端部において前記空間を閉止するようにサイズ決めされる、請求項２８に記載のシステム。
30. 前記容器が、前記物質を分配する分配開口部を備える、請求項２３に記載のシステム。
31. 前記システムが前記物質を更に包含し、前記物質が歯科用材料である、請求項２３に記載のシステム。
32. 前記歯科用材料が流体歯科材料である、請求項３１に記載のシステム。
33. 前記流体歯科材料が歯科充填材料である、請求項３２に記載のシステム。
34. 前記歯科充填材料が、歯科用ガラスアイオノマー成分を含む、請求項３３に記載のシステム。
35. 前記歯科充填材料が、歯科用複合成分を含む、請求項３３に記載のシステム。
36. 前記容器が、別の物質を格納する更なる区画と、前記更なる区画内で変位可能である請求項１から２０のいずれか一項に記載の更なるプランジャと、前記更なるプランジャの前記通気路内で変位可能な更なるプラグと、を備える、請求項２３に記載のシステム。
37. 前記プラグが、互いに接続される、請求項３６に記載のシステム。
38. 前記プラグが、接続バーによって接続される、請求項３７に記載のシステム。
39. 前記プランジャが、それらの第２の端部において互いに接続される、請求項３６に記載のシステム。
40. 前記プランジャが、接続バーによって接続される、請求項３６に記載のシステム。
41. 前記プランジャが、一体物に形成される、請求項３６に記載のシステム。
42. 物質を格納する区画を備える容器と、
    前記容器区画と共に予め組み立てられる、請求項１から１８のいずれか一項に記載のプランジャと、を備える物質を格納するシステム。
43. ｉ）物質用の区画を有する容器を提供する工程と、
    ｉｉ）前記区画に前記物質を充填する工程と
    ｉｉｉ）請求項１から１８のいずれか一項に記載のプランジャを前記区画内に配置する工程と、
    ｉｖ）前記物質が、前記第１の封止リップを通過するまで前記プランジャを前記物質に向かって前進させる工程であって、それによって前記通気路内に空気を逃がす工程；及び
    ｖ）前記第１の封止リップが、プラグに接して封止を成すまで、前記プラグを前記プランジャの前記通気路に押し込む工程と、を含む格納システム内に物質を充填し封止する方法。
44. 工程ｉｖ）と工程ｖ）との間に、前記第１の封止リップを通過する前記余分な物質が、前記通気路の前記壁面と前記プラグとの間の前記空間に受け入れられる、請求項４３に記載の方法。
45. 前記プラグと前記第１の封止リップとの間に封止部が形成される、請求項４３に記載の方法。
46. 追加工程ｖｉ）において、前記プラグが短い距離だけ前記プランジャに対して押し戻されることによって、前記第１の封止リップが前記プラグに接して依然封止を成す、請求項４３に記載の方法。
47. ｉ）各物質用の区画を有する容器を提供する工程と、
    ｉｉ）各区画に関連する物質を充填する工程であって、その際、前記区画には異なる量の物質が充填される工程と、
    ｉｉｉ）請求項１から１８のいずれか一項に記載のプランジャを各区画内に配置する工程と、
    ｉｖ）前記物質が、前記第１の封止リップを通過するまで前記プランジャを前記物質に向かって前進させる工程であって、それによって前記通気路内に空気を逃がす工程と、
    ｖ）前記第１の封止リップが、プラグに接して封止を成すまで、前記プランジャの前記通気路に前記プラグを押し込む工程と、を含む物質を格納システム内に充填し封止する方法。

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