JP2015228878A

JP2015228878A - 定量吐出容器

Info

Publication number: JP2015228878A
Application number: JP2014114611A
Authority: JP
Inventors: 孝小嶋; Takashi Kojima; 直人三好; Naoto Miyoshi
Original assignee: Pentel Co Ltd; Santen Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd; Santen Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2015-12-21

Abstract

【課題】従来より、注射器には注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りが表示され、一定量を正確に吐出することが望まれている。しかし、バイアルやアンプルから薬液を吸引し、投薬に先立って、泡抜き操作と呼ばれる注射筒内の気泡を抜くために、注射筒内の薬液の一部を注射針から排出する必要がある。この時、バイアルやアンプルから薬液を吸引する際の吸引量にばらつきが生じ、また、投薬時に排出される薬液量にもばらつきが生じていた。【解決手段】シリンジの内部に摺動自在にピストンを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンの何れか一方の長手方向には溝部を形成し、他方には突出部を設け、前記溝部と突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記溝部には前記突出部と長手方向で当接する段部を設け、前記シリンジ前部の内径が前記シリンジ後部の内径よりも小さいことを特徴とする定量吐出容器。【選択図】図１

Description

本発明は、シリンジの内部に摺動自在にピストンを配置した定量吐出容器に関するものである。

一定量の液体を吐出させる容器の１例として、注射器がある。注射器は、投薬に必要な薬液や筆記具のインキを一定量吐出するのに適している。

その一例が、特開２００１−２９９９１３号公報に記載の注射器である。以下、記述する。注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りが表示され、そこにピストンを合わせ、簡単、且つ、正確に投薬出来るようになっている。

特開２００１−２９９９１３号公報

従来より、注射器には注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りが表示され、一定量を正確に吐出することが望まれている。
しかし、バイアルやアンプルから薬液を吸引し、投薬に先立って、泡抜き操作と呼ばれる注射筒内の気泡を抜くために、注射筒内の薬液の一部を注射針から排出する必要がある。この時、バイアルやアンプルから薬液を吸引する際の吸引量にばらつきが生じ、また、投薬時に排出される薬液量にもばらつきが生じていた。
このような不都合の発生を防止するために、医療従事者は、注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りにピストンを的確に合わせて適正量とする必要があり、細心の注意を払って投薬操作に集中しなければならなかった。
また、前記注射器は、筆記具のインキの充填器として使用する場合もある。主に、サンプル用として１０本〜１００本程度を試作するボールペンやマーキングペンなどのインキ収容部へのインキの充填である。このような場合、最初にインキを注射器に注入するが、明るい色よりも暗い色、特に黒色は、注射器の目盛りと同色のため、見えにくく、必要なインキ量の目盛りにピストンを合わせることが非常に難しい。よって、作業性が非常に悪く、ややもすると、一定量のインキを注入することができなくなってしまうことがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、シリンジの内部に摺動自在にピストンを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンの何れか一方の長手方向には溝部を形成し、他方には突出部（レバー）を設け、前記溝部と突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記溝部には前記突出部と長手方向で当接する段部を設け、前記シリンジ前部の内径を前記シリンジ後部の内径よりも小さくすることを要旨とする。

本発明は、シリンジの内部に摺動自在にピストンを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンの何れか一方の長手方向には溝部を形成し、他方には突出部（レバー）を設け、前記溝部と突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記溝部には前記突出部と長手方向で当接する段部を設け、前記シリンジ前部の内径を前記シリンジ後部の内径よりも小さくした定量吐出容器であるので、前記ピストンのシリンジへの組み付けが容易になると共に、一定量の液体を正確に吐出させることができる。

実施例１の薬液吸引前および薬液吐出完了時の定量吐出容器全体の斜視図である。図１の縦切断側面図である。図２のレバー９の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３前部の小内径部３ｂにある状態の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３後部の大内径部３ｄにある状態の拡大図である。図１の分解斜視図である。吸引完了時の定量吐出容器全体の斜視図である。図７の縦切断側面図である。第１段階の吐出完了時（泡抜き完了時）の定量吐出容器全体の斜視図である。図９の縦切断側面図である。第２段階の吐出前（薬液吐出前）の定量吐出容器全体の断面斜視図である。図１１の縦切断側面図である。レバー９の斜視図である。Ｏリング８がシリンジ３前部の小内径部３ｂにある状態の変形例１の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３後部の大内径部３ｄにある状態の変形例１の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３前部の小内径部３ｂにある状態の変形例２の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３後部の大内径部３ｄにある状態の変形例２の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３前部の小内径部３ｂにある状態の変形例３の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３後部の大内径部３ｄにある状態の変形例３の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３前部の小内径部３ｂにある状態の変形例４の拡大図である。Ｏリング８がシリンジ３後部の大内径部３ｄにある状態の変形例４の拡大図である。実施例２のインキ充填器全体の正面図である。

作用について説明する。シリンジの長手方向に複数の段部を有する溝部を形成すると共に、その溝部にピストンに設けられた突出部が嵌り込み、前記溝部内で前記シリンジの軸線方向に対して前後摺動可能となっているので、定量の吸引と吐出が出来、更に、溝部を複数段にしたことにより、シリンジの軸線方向の前後移動と周方向の回転移動が可能となり、簡便な操作で定量の吸引、複数回の吐出が出来る。また、前記溝部の後端側の内側の側面にリブを設けたことにより、突出部が溝部に対して軽い圧入状態となるので、定量の吸引が完了したことが分かるようになっている。
そして、定量吐出容器においてシリンジ前部の内径をシリンジ後部の内径よりも小さくすることで、シリンジの後方からＯリングを取り付けたピストンセットを組み付ける操作が容易になる。さらに、シリンジ前部の小内径部と前記シリンジ後部の大内径部の間にテーパー部を設けることで、ピストン先端部に取り付けられたＯリングをキズ付けることなくスムーズに、シリンジの後方からピストンセットを組み付けることができる。
このように、本容器の使用者は、注射筒の外周面に吐出に必要な液量の目盛りにピストンを正確に合わせる操作を要しないので、過度の注意を払わずとも適正な吐出量の注射を行うことが出来る。

本発明の実施の形態の１例を図１〜１３に示し、説明する。一定量の薬液を正確に投与する医療用注射器に適応させた例である。
実施例１
実施例１の注射器１は、注射針セット２、シリンジ３、ピストンセット４で構成されている。前記注射針セット２は前記シリンジ３の軸線方向に対して前方に着脱可能にねじ螺合されていて、一般的にルアーロック方式と呼ばれているものである。前記注射針セット２は針５が針基６に圧入固定、及び、接着されていて、且つ、前記針基６の内径６ａと前記シリンジ３の先端部３ａが圧入嵌合されているので薬液が注射針先端以外から漏れ出ないようになっている。それぞれ材質は、前記針５がステンレス鋼、前記針基６がＰＰ樹脂（ポリプロピレン）である。
また、前記シリンジ３前部の小内径部３ｂにピストンセット４が前記シリンジ３の軸線方向に対して、前後摺動可能に配置されていている。その前記ピストンセット４は、ピストン７の前方に設けた溝７ａに配置されたＯリング８から構成されている。そして、前記Ｏリング８の外周面８ａは前記シリンジ３前部の小内径部３ｂに対して摺動可能に圧入されている。つまり、前記シリンジ３前部の前記小内径部３ｂは前記Ｏリング８の前記外周面８ａの外径より若干、小さく出来ており、且つ、前記Ｏリング８の材質は軟質部材であるシリコーンゴムで出来ているので圧縮、変形可能となっているため、密閉性が保たれ、薬液が前記ピストン７から漏れ出ないようになっている。更に、前記シリンジ３前部の前記小内径部３ｂとの摺動性を向上させるため、前記Ｏリング８の外周面８ａにシリコーンを塗布している。なお、前記シリンジ３の材質はＣＯＰ樹脂（シクロオレフィンポリマー）である。
また、前記シリンジ３前部には前記Ｏリング８の前記外周面８ａより、若干、小さい前記小内径部３ｂが配置されているが、前記シリンジ３後部には溝部３ｃとＯリング８の前記外周面８ａより、若干、大きい大内径部３ｄが配置されている。そして前記シリンジ３前部と前記シリンジ３後部は同一の材質または異なる材質でつながっている。図１〜１２は、シリンジ３の小径部３ｂと大内径部３ｄの間に緩やかなテーパー部３ｇが設けられているものを示す。
尚、実施例１においては、前記大内径部３ｄの内径を、Ｏリング８の外周面８ａの外径よりも、若干、大きく形成しているが、ほぼ同一な径としても良い。
次に、前記シリンジ３と前記ピストンセット４の組み立て方法と固定方法を詳しく説明する。前記ピストンセット４は前記シリンジ３の後方に開放された孔３ｅから前端に向かって挿嵌されており、前記大内径部３ｄは前記Ｏリング８の前記外周面８ａより若干、大きく出来ているので、挿嵌時に、前記Ｏリング８は前記大内径部３ｄの内壁面で圧縮、変形されることはない、したがって、組立段階で前記溝部３ｃのエッジ３ｆによって、前記Ｏリング８はキズつけられることはない。また、前記シリンジ３前部にある前記小内径部３ｂと前記シリンジ３後部にある前記大内径部３ｄとの間には緩やかな前記テーパー部３ｇを設ければ、前記ピストンセット４が前進する際に前方に配置された前記Ｏリング８がキズつくことなくスムーズに、前記小内径部３ｂに組み付けられ、注射器の組立性がより向上する。
前記シリンジ３に前記ピストンセット４が挿嵌された後、レバー９は、前記シリンジ３の前記溝部３ｃの外周面から軸線方向に向かって前記ピストン７の貫通孔７ｂへと挿嵌される。この時、前記レバー９には係止部９ａと凸部９ｂを有しており、その前記係止部９ａは前記ピストン７の前記貫通孔７ｂに嵌合し、且つ、前記凸部９ｂにより圧入されている。更に、前記レバー９は凹部７ｃに嵌り込み、前記レバー９は前記シリンジ３の軸線方向に対して垂直方向に前記ピストンセット４と一体的に係合しているので、前記レバー９は前記ピストンセット４から容易に抜けることが出来ないようになっている。それぞれ材質は前記ピストン７がＰＰ樹脂（ポリプロピレン）であり、レバー９がＰＰ樹脂（ポリプロピレン）である。
また、前記シリンジ３の溝部３ｃは第１溝部３ｈと第２溝部３ｉからなり、前記レバー９が嵌り込んでいて、且つ、そのレバー９の前端部９ｃが前記第１溝部３ｈの段部３ｊと前記第２溝部３ｉの前端面３ｋにそれぞれ当接し、更に、前記レバー９の後端部９ｄが前記第１溝部３ｈの後端面３ｌに当接すると共に、前記シリンジ３の軸線方向に対して前後、及び、回転方向に移動可能となっている。この時、前記Ｏリング８の外周面８ａは前記シリンジ３前部の前記小内径部３ｂに対して常に摺動可能に圧入されている状態であるため、薬液が前記ピストン７から後方に向かって漏れ出ることはなく、更に、前記シリンジ３と前記ピストンセット４は前記シリンジ３の溝部３ｃと前記ピストンセット４と一体的に係合した前記レバー９によって、前後摺動可能に、且つ、外れることなく、固定されているので、誤って前記シリンジ３から前記ピストンセット４が抜け落ちることはない。

操作方法について説明する。操作として吸引、吐出の操作がある。使用前、ビーカー等の容器に入っている薬液を吸引する前の状態は、図１の様にシリンジ３の第２溝部３ｉの前端面３ｋにレバー９の前端部９ｃが当接している。つまり、前記ピストンセット４が最前端の位置にいる。次に、容器から薬液を吸引するため、前記ピストンセット４を後方へ引くと、前記ピストン７とＯリング８、前記ピストンセット４と一体的に係合した前記レバー９が後方へと移動を始める、更に、前記ピストンセット４を後方へ引くと斜面３ｍに前記レバー９の後端部９ｄが当接し、その前記レバー９が前記斜面３ｍに沿って、軸線方向に対して回転しながら第１溝部３ｈへ移動する。更に、前記ピストンセット４を後方へ移動し、図７の様に前記第１溝部３ｈの後端面３ｌに前記レバー９の前記後端部９ｄが当接し、前記ピストンセット４が最後端の位置となる。この時、前記シリンジ３の前記溝部３ｃの前記第１溝部３ｈにあるリブ３ｎよって、前記レバー９が軽い圧入状態で固定され、吸引が完了し、前記シリンジ３内に薬液が充填された状態となる。この間、前記Ｏリング８の外周面８ａは前記シリンジ３前部の小内径部３ｂに対して常に摺動可能に圧入されている状態であるため、薬液が前記ピストン７から後方に向かって漏れ出ることはない。
前記シリンジ３の前記溝部３ｃに前記レバー９が嵌り込んでいるので、通常の注射器の様に誤って前記シリンジ３の後方へ前記ピストンセット４が抜け出る心配がない。また、前記注射針セット２を取り外し、替わりにキャップをして、包装すれば、薬液充填済シリンジとして利用できる。さらに、注射針を通じて薬液を吸引しなくても、キャップをした状態で薬液をシリンジ３の後方からピストンセット４を組み付ける前に充填して、包装すれば、同様に薬液充填済シリンジとして利用できる。
続いて、前記シリンジ３内の薬液を吐出するため、前記ピストン７の押圧操作部７ｄの後端面を押圧すると、前記ピストンセット４と一体的に係合した前記レバー９が前方へ移動し、針５の先端穴５ａから薬液が吐出し始めると共に、図９の様に前記レバー９の前端部９ｃが前記シリンジ３の溝部３ｃの第１溝部３ｈの段部３ｊと当接し、前記ピストン７の前進が規制される。この時、第１段階の吐出が完了し、泡抜きされた状態となる。
次に、第２段階の吐出の操作方法について説明する。第２段階の吐出をするため、前記ピストンセット４をシリンジ３の軸線方向に対して回転させると、前記レバー９が前記第２溝部３ｉへ移動する。更に、前記ピストン７の押圧操作部７ｄの後端面を押圧すると前記ピストンセット４が前方へ移動を始める。最後に図１の様に前記シリンジ３の第２溝部３ｉの前端面３ｋに前記レバー９の前記前端部９ｃが当接し、吐出が完了し、使用前と同じ状態に戻る。

実施例１では、注射針セット２の固定方法をルアーロック方式（ねじ螺合）を用いているが、シリンジ３の筒先をテーパー形状のルアースリップ方式（差し込み式）でも良く、適宜選択可能である。また、前記シリンジ３は、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン）やＰＥ樹脂（ポリエチレン）、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート）などの樹脂材質であっても良く、ステンレス鋼やガラスなどからなる硬質な材質であっても良い。さらに、変形例１の図１４と図１５、変形例２の図１６と図１７の様にシリンジ３の前部と後部が異なる材質で構成されていても良く、つまり、シリンジ３の前部の小内径部３ｂはガラス材で、シリンジ３の後部の大内径部３ｄはＰＰ樹脂（ポリプロピレン）で構成し、その接合方法と材質の構成は用途により適宜選択可能である。シリンジ３の前部と後部が異なる材質で構成させる理由として、使用する薬液の種類により、シリンジに使用できる材質がガラス材や特殊な材料などに限られている場合などが挙げられる。ただし、部品点数が増えるためコストアップとなり、出来れば実施例１の様にシリンジ３は１部品で構成されるのがより望ましい。さらには、インサート成形や２色成形などを用いていて一体に形成しても良い。
また、成形性を考慮すれば、シリンジ３の前部と後部の肉厚が均一であることが好ましく、変形例３の図１８と図１９、変形例４の図２０と図２１の様にシリンジ３の前部と後部の内径に合わせて、外径が異なる径で構成されても良く、つまり、外観上、シリンジ３に段があっても良い。
実施例１では吸引時と吐出時において、注射針セット２を細い針と交換しているが、用途に合わせて注射針セット２を太い針に変えても良い。
また、実施例１では、レバー９の形状は長方形であったが、これに限定されることはなく、例えば、正方形や丸、だ円、ひょうたん形などであっても良く、レバー９の形状は適宜選択可能である。
更に、実施例１においては、シリンジ３と針基６を透明樹脂、ピストン７とレバー９を色付き不透明樹脂で成形しているが、それらを逆転させても良く、更には、不透明樹脂同士や透明樹脂同士、あるいは半透明樹脂同士でも良く、それらを組み合わせるなど適宜選択可能である。
更に、実施例１では針基６とピストン７とレバー９の材質はＰＰ樹脂（ポリプロピレン）を使用しているが、ＰＥ樹脂（ポリエチレン）等でも良い。また、Ｏリング８はシリコーンゴムを使用しているが透明、不透明樹脂に限らず、ブタジエンゴムやブチルゴム、エラストマー樹脂でも良く、また、Ｏリングの形状はＯ形だけでなく、□形、△形、Ｕ形、Ｖ形、Ｗ形、もしくはガスケット形状にするなどしても良く、使用状況により、その材質及び形状は適宜選択可能である。
更に、実施例１においては、シリンジ３のテーパー部３ｇのテーパー角度は約３０°だが、テーパー角度は例えば５°〜９０°の範囲であれば良く、その角度についてはＯリングやガスケットの形状、及び、材質もしくはゴム硬度など、その用途により適宜選択可能である。また、実施例１のテーパー部３ｇは直線状であるが、Ｒ形状や放物線のような円弧形状、スプライン曲線でも良く、組立性やＯリング８の破損やねじれなどの変形、機能上に支障がなければ、その形状は適宜選択可能である。なお、変形例１〜４の図１４〜２１の様にシリンジ３の後部の大内径部３ｄの内径がＯリング８の外径より、極端に大きい場合、組立性やＯリング８の破損やねじれなどの変形、機能上に支障がなければ、テーパー部３ｇと大内径部３ｄの間に段が生じても良い。なお、シリンジ３前部の内径をシリンジ３後部の内径よりも小さくしているので、シリンジ３前部の小内径部と前記シリンジ３後部の大内径部の間にテーパー部が設けられていなくとも、組立用治具などを用いれば、シリンジ３の後方からピストンセット４を組み付けることができる。ただし、組立性を簡易にしたい場合は、実施例１の様にテーパー部３ｇを設けた方がより望ましい。
更に、実施例１では、第１段階の吐出完了後、第２段階の吐出前へ移行させる場合、シリンジ３の段部３ｊの幅は１．８ｍｍで、レバー９の幅０．８ｍｍの倍以上の幅とし、且つ、約５０°回転させて、第１溝部３ｈから第２溝部３ｉへ移動するようになっている。その理由として、第１段階の吐出時に誤ってレバーを回転させてしまうことがあり、第１溝部３ｈから第２溝部３ｉへ誤ってレバーを移動させないためであり、回転角度はシリンジの第１溝部３ｈ、第２溝部３ｉやレバー９の形状、及び、材質もしくは硬度など、その用途により適宜選択可能であり、特に制限されないが、例えば１５°〜１２０°の範囲が望ましく、さらに３０〜８０°の範囲がより望ましい。

前記レバー９の係止形状はピストン７から抜けないように、前記シリンジ３の軸線方向に対して垂直方向に係止部９ａと凸部９ｂが形成されており、前記係止部９ａが前記ピストン７の貫通孔７ｂと嵌合され、且つ、凸部９ｂと圧入され、一体的に固定されているが、圧入固定のみでも良く、また、着脱可能であったり、容易に組み立て可能であったりしても良く、使用状況により、その係止形状は適宜選択可能である。
実施例１では２段階の溝部を設けているが、３段階、４段階など、多段階にしても良く、更に、溝形状も直線でなく、円弧形状、スプライン曲線でも良い。
具体的に説明すると、シリンジ３の溝部３ｃを３段階、４段階など、多段階にすると、各段、正確に一定量を吐出可能となり、例えば細字用は２段階まで、中字用は３段階まで、太字用は４段階まで、と多くのペン先の太さ、或いは、中綿の太さや長さ等に対応可能となる。
また、溝形状を直線でなく、円弧形状、スプライン曲線にした場合、人が物を押す時、人の指や手首など多くの関節を使いながら押すため、その軌跡は一直線ではなく、若干、湾曲する傾向がある。それに合わせるように円弧形状、スプライン曲線を組み込むことにより、操作性の向上が期待される。
更に、ピストン側に溝部を設け、シリンジの内径部に凸部を設け、その凸部にピストン側の溝部が嵌り込むような構造にすると、外観にレバー（突出部）が出なくなるので、外観が良くなり、それらを組み合わせるなど用途に合わせて適宜選択可能である。
また、前記ピストン７の前記凸部７ｅは凸形状に指の側面に当てて、前記レバー９を軸線方向に対して回転させているが、凹形状にして、指の腹に当てても良く、用途に合わせて適宜選択可能である。

尚、前記実施例１においては、一定量の薬液を正確に投与する医療用注射器への適応例を示したが、例えばボールペンや直液式、或いは、中綿式のマーキングペンなど筆記具のインキ充填器として好適に展開できるので、その適用について説明する。
筆記具は、その外径、内径や全長などにより、充填出来るインキの量は筆記具毎に異なり、軸筒の中に入っている中綿に、染み込ませられる量より多いインキを充填してしまうと、インキ漏れが発生してしまい、また、充填不足だと筆記距離が短くなるなどの不具合があり、そのため、第１段階の吐出の次に第２段階の吐出、第３段階の吐出などを行い、充填するインキ量を微調整させる必要がある。例えば図２２は、３つの溝部を設けて第１段階〜第３段階の吐出を可能とする実施例２のインキ充填器である。
さらに、本発明は、簡便に一定量の吐出が出来る容器なので、注射針を外せば乳児用や小動物用の飲み薬、アロマオイル、香水などの定量吐出容器としても利用できる。
また、シリンジの溝部を３段階、４段階など、多段階にすることによって、第２段階までは４．２ミリリットル、第３段階までは４．５ミリリットルなど、シャーレに一定量の試薬を滴下するような実験の条件を変える時などに有効である。

１注射器
２注射針セット
３シリンジ
３ａ先端部
３ｂ小内径部
３ｃ溝部
３ｄ大内径部
３ｅ孔
３ｆエッジ
３ｇテーパー部
３ｈ第１溝部
３ｉ第２溝部
３ｊ段部
３ｋ前端面
３ｌ後端面
３ｍ斜面
３ｎリブ
４ピストンセット
５針
５ａ先端穴
６針基
６ａ内径
７ピストン
７ａ溝
７ｂ貫通孔
７ｃ凹部
７ｄ押圧操作部
７ｅ凸部
８Ｏリング
８ａ外周面
９レバー
９ａ係止部
９ｂ凸部
９ｃ前端部
９ｄ後端部

Claims

シリンジの内部に摺動自在にピストンを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンの何れか一方の長手方向には溝部を形成し、他方には突出部を設け、前記溝部と突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記溝部には前記突出部と長手方向で当接する段部を設け、前記シリンジ前部の内径が前記シリンジ後部の内径よりも小さいことを特徴とする定量吐出容器。
前記シリンジ前部と前記シリンジ後部の間にテーパー部を設けたことを特徴とする請求項１記載の定量吐出容器。
前記シリンジ前部に薬液を充填すると共に、前記シリンジ後部に溝部を配置することを特徴とする請求項１または２記載の定量吐出容器。
前記シリンジ前部にインキを充填すると共に、前記シリンジ後部に溝部を配置することを特徴とする請求項１または２記載の定量吐出容器。