JP2022542832A - 材料を吐出するためのカートリッジ - Google Patents

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Abstract

材料を吐出するためのカートリッジ（１）は、－長手方向軸（Ｘ－Ｘ’）を有し、吐出孔（２３）が設けられた遠位壁（２２）を備えるスリーブ（２）と、－材料を収容するように構成されたチャンバ（３５）を画定するバレル（３）であって、バレル（３）は、近位開口端と遠位端に破断可能な遠位壁（３９）とを備え、バレル（３）の遠位壁（３９）がスリーブ（２）の遠位壁（２２）からある距離（ｅ１）にある第１の位置とバレル（３）の遠位壁（３９）の封止部分が前記スリーブ（２）の遠位壁（２２）の内面と接触している第２の位置との間で長手方向軸（Ｘ－Ｘ’）に沿ってスリーブ（２）内を移動するように構成される、バレル（３）と、－バレル（３）のチャンバ（３５）を封止するように構成されたピストン（４、５）であって、ピストン（４、５）は、バレル（３）のチャンバ（３５）内で封止係合して移動するように構成されたプレート（４７）を備えるピストン（４、５）とを備え、－スリーブ（２）は、吐出孔（２３）の近傍に内部穿孔要素（２９）を備え、穿孔要素（２９）は、第１の位置から第２の位置へのバレル（３）の移行時にバレル（３）の遠位壁（３９）を破断するように構成され、－スリーブ（２）は、穿孔要素（２９）の周りに環状空洞（２４）を備え、環状空洞（２４）は、バレル（３）の対応傾斜外面と相補的な傾斜内面によって周囲が画定される。【選択図】図２

Description

本発明は、材料を吐出するためのカートリッジに関する。被吐出材料は、一成分材料または多成分系材料、例えば、粉末成分および液体成分を含む二成分系材料であり得る。
後者の場合に、本発明のカートリッジは、有利には、材料の混合および吐出の両方に適している。本発明のカートリッジは、特に、歯科用材料の吐出に使用され得る。
材料の混合および吐出に適したカートリッジは、多成分歯科修復材料を混合し、それを患者の歯に吐出するために、歯科修復用途にとって特に興味深い。歯科修復材料は、従来、粉末成分と液体成分とを含み、これらは混合されて歯科用セメントが形成される。各成分を秤量するステップおよび２つの成分を混合するステップは、面倒であり、危険を伴い、時間がかかる。この問題を克服するために、歯科修復用のカートリッジが開発されており、このカートリッジでは、２つの成分の偶発的な混合を防止するために、一定量の粉末成分および液体成分が事前に秤量され、隔離されたチャンバ内に収容される。このようなカートリッジにおいて、成分は、所望の時点で隔離チャンバから放出され、互いに機械的に混合されて、カートリッジから吐出される歯科用セメントを形成することができる。
例えば、ＵＳ ６，３８６，８７２ Ｂ１（米国特許第６，３８６，８７２号明細書）は、重ね入れられる第１の管状部材部材と第２の管状部材とプランジャとを連続的に備える歯科修復材料用のカートリッジを開示しており、第１の管状部材は粉末成分を含み、第２の管状部材は液体成分を含み、吐出ノズルが第１の管状部材に接続されている。第１の横断壁が第１の管状部材と第２の管状部材とを分離し、第２の横断壁が第１の管状部材とノズルとを分離する。プランジャに力を加えると、第１の横断壁の破裂可能な部分に開口部が開けられ、その結果、２つの成分が混合されて歯科修復材料が形成される。プランジャがノズルに向かってさらに移動すると、プランジャは第２の横断壁の破裂可能な部分を破裂させ、歯科修復材料がノズルから吐出される。このようなカートリッジでは、吐出時に破裂可能な部分の破片が材料中へ移動して材料を汚染するリスクがある。さらに、破裂可能な部分の破片がノズルを詰まらせ、材料の吐出を妨げる場合がある。このようなカートリッジはまた、材料の非制御吐出を回避するために注意深く取り扱われなければならない。
ＥＰ ２ ６９２ ３０８ Ａ１（欧州特許出願公開第２６９２３０８号明細書）は、材料の混合および吐出用のカートリッジを開示しており、該カートリッジは、主チャンバを含む本体と、吐出ノズルと、液体容器と、前方に突出する鋭利な突起を有するプランジャとを備える。プランジャを押下すると、鋭利な突起が液体容器の前方部分の膜を破裂させ、液体容器から本体の主チャンバ内に液体を液圧で押し出して、主チャンバ内に収容されている粉末との混合物を形成する。液体容器の前方部分は、プランジャの継続的な押下によって液体容器の残りの部分から分離されるように構成され、プランジャが主チャンバの全長を横断して主チャンバの遠位端の膜を破裂させ、混合物を主チャンバから吐出ノズル内に吐出することができるようになっている。液体容器を主チャンバから分離し、主チャンバをノズルから分離する破裂可能な膜を備えるこのようなカートリッジでは、各チャンバ内の湿度測定を精密に制御することができない。湿気に非常に敏感な粉末の場合、主チャンバ内の粉末が湿気から適切に保護されないので、カートリッジの貯蔵寿命を制限する。さらに、破裂した膜の破片が吐出時に材料中へ移動して材料を汚染する、またはノズルを詰まらせて材料の吐出を妨げるリスクがある。繰り返すが、カートリッジはさらに、材料の非制御吐出を回避するために注意深く取り扱われなければならない。
同様に、材料の汚染および吐出ノズルの詰まりの問題は、一成分材料の吐出に適したカートリッジにおいて生じる場合があり、このようなカートリッジはまた、湿気に非常に敏感な材料の場合にカートリッジのチャンバの封止およびチャンバ内の一定湿度レベルの維持の制約を受ける。
これらの欠点に対して、本発明は、操作が容易であると同時に材料の吐出をより確実にする、材料を吐出するためのカートリッジを提案することによって、特に材料を汚染するリスクまたは吐出ノズルを詰まらせるリスクを制限することによって改善することを特に意図しており、カートリッジはさらに、有利には、カートリッジ内の湿度測定の制御を可能にし、したがって、感湿材料の長期保存に適合する。また、特に材料を送達するときに、良好な封止性を特徴とする材料を吐出するためのカートリッジを提供する必要もある。
この目的のために、本発明の主題は、材料を吐出するためのカートリッジであって、
－長手方向軸を有し、吐出孔が設けられた遠位壁を備えるスリーブと、
－材料を収容するように構成されたチャンバを画定するバレルであって、前記バレルは、近位開口端と、遠位端に破断可能な遠位壁とを備え、バレルの遠位壁がスリーブの遠位壁から離れている第１の位置と、バレルの遠位壁の封止部分がスリーブの遠位壁の内面と接触している第２の位置との間で長手方向軸に沿ってスリーブ内を移動するように構成される、バレルと、
－バレルのチャンバを封止するように構成されたピストンであって、前記ピストンは、バレルのチャンバ内で封止係合して移動するように構成されたプレートを備える、ピストンと、
を備える、カートリッジであり、
スリーブは吐出孔の近傍に内部穿孔要素を備え、穿孔要素は第１の位置から第２の位置へのバレルの移行時にバレルの遠位壁を破断するように構成される、カートリッジである。一実施形態によれば、穿孔要素は針ではないか、または針を備えない。
従来の方式では、本発明の枠内において、「近位」および「遠位」という用語は、操作者（例えば、歯科医）を基準としたカートリッジの部分の位置を指し、すなわち、「近位」という用語は、カートリッジの操作者により近い位置を指し、「遠位」という用語は、操作者からより遠い位置を指す。
本発明のカートリッジでは、バレルの遠位壁は、バレルが第１の位置から第２の位置へと移動するときに内部穿孔要素によって破断され、これは、カートリッジの吐出形態への移行に対応する。吐出孔の近傍における穿孔要素の特定の配置により、穿孔要素によってバレルの遠位壁に加えられる力は、吐出孔に接続された吐出ノズルから離れる方向に向けられ、その結果、バレルの遠位壁の破断部分がノズルから離れるように押しやられる。このようにして、被吐出材料を汚染するリスクまたはノズルを詰まらせるリスクが効率的に低減される。本発明のカートリッジはさらに、ピストンによって密閉されたバレルのチャンバ内の湿度測定の制御を可能にし、したがって、感湿材料の貯蔵に適合する。低い湿度測定で制御された環境に維持される感湿材料の例としては、限定的ではないが、別々に貯蔵され、液体と即座に混合されることを意図した多成分歯科修復材料の粉末成分、硫酸カルシウム系セメントまたはケイ酸カルシウム系セメントなどの一成分材料が挙げられる。
一実施形態によれば、穿孔要素は、スリーブの遠位壁から内部へ突出する管状要素であり、前記穿孔要素は、吐出孔と流体連通している。この配置により、バレルの遠位壁が破断されると、管状穿孔要素は、材料をバレルから直接吐出孔へと案内する優先通路を形成し、このことにより、バレルとスリーブとの間の隙間における材料の損失が制限される。
一実施形態によれば、穿孔要素の内径は、吐出孔の直径よりも大きいかまたは等しい。このようにして、穿孔要素の作用下でバレルの遠位壁に形成された開口部は、被吐出材料の適切な流れを確実にするのに適したサイズを有し、これはペースト状材料の吐出にとって特に重要である。
一実施形態によれば、スリーブは、穿孔要素の周りに環状空洞を備え、環状空洞は、バレルの対応傾斜外面と相補的な傾斜内面によって周囲が画定される。
相補的な傾斜面は、穿孔要素および吐出孔に近いバレルとスリーブとの間の境界面を効率的に封止し、このことがバレルとスリーブとの間の隙間における材料の通過を制限し、その結果、最適な吐出制御を確実にする。
一実施形態によれば、バレルの遠位壁は、封止部分によって囲まれた中央破断可能部分を備え、破断可能部分の表面積と封止部分の表面積との比は、開口後に、開口している破断可能部分のフィンがスリーブの吐出孔を完全な開通状態にすると同時に、封止部分の支持面が接触面積を制限するのに十分な薄さになるような比である。このようにして、封止はスリーブの遠位壁を用いてより容易に達成され、接触圧力が最大化されることにより、確実に材料の吐出中の封止が可能になる。特に、破断可能部分および封止部分の相対寸法は、有利には、被吐出材料の適切な流れを確実にすると同時に材料損失を制限するように構成される。
一実施形態によれば、バレルの遠位壁は、遠位壁の残りの部分の厚さよりも薄い厚さを有する少なくとも１つの弱化部分を含む。好ましくは、バレルの遠位壁は、穿孔要素の作用を受けたときにバレルの遠位壁の特定の変形を案内するように、破断可能部分上に分布した複数の弱化部分を備える。一実施形態では、弱化部分は、吐出孔に接続された吐出ノズルから離れる方向に向けられた花冠形状の遠位壁の変形を案内するように、バレルの遠位壁の中央部分の周りに分布した弱化線である。特定の実施形態では、弱化部分は、特に星形に沿って、バレルの遠位壁の中央部分を起点として半径方向に分布した弱化線を備える。
有利には、バレルの遠位壁は、材料を汚染し得るまたは吐出孔に接続されたノズルを詰まらせ得る破片を切り離さずに、穿孔要素の作用下で破断される。より具体的には、バレルの遠位壁は、穿孔要素によって加えられたスラスト力が遠位壁を弱化部分で開口し、このようにして形成された開口部を囲む遠位壁の部分を変形させるように構成される。
一実施形態によれば、バレルは、１００μｍのフィルム厚さに対して、２３℃および相対湿度（ＲＨ）８５％における水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）が０．５ｇ／（ｍ２・日）未満、好ましくは０．４ｇ／（ｍ２・日）未満である材料、例えば、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン （ＨＤＰＥ）から作製される。このような低ＷＶＴＲ材料で作製されたバレルは、チャンバ内の一定の湿度レベル、特に、多成分歯科修復材料の感湿粉末成分または感湿性一成分材料などの収容されている感湿材料を保護するのに適した湿度レベルを維持することを可能にする。
一実施形態によれば、バレルは、その近位端の近くに、スリーブの対応ハウジングと協働してバレルをスリーブに対して第１の位置に係止するように構成された少なくとも１つのタブを備える。このようにして、カートリッジは、バレルのタブまたは各タブがスリーブの対応ハウジングから係脱したときにのみバレルの遠位壁が破断され得ることを確実にする係止システムを備える。したがって、係止形態では、カートリッジは、材料の望ましくない吐出のリスクを伴わずに操作され得、これは、多成分系材料の吐出を意図したカートリッジのように、吐出ステップの前に混合ステップが必要である場合に特に有用である。
一実施形態によれば、バレルは、スリーブの少なくとも１つの内側半径方向特徴部と協働して、バレルのタブまたは各タブがスリーブの対応ハウジングから係脱してもバレルをスリーブに対して第１の位置に維持するように構成された少なくとも１つの外側半径方向特徴部を備える。バレルとスリーブとの間のこのような協働する半径方向特徴部は、係止システムが作動していなくても、カートリッジを貯蔵形態で固定することを可能にする。一実施形態によれば、バレルは、スリーブの少なくとも２つの内側半径方向特徴部と協働してバレルをスリーブに対して第１の位置に維持するように構成された少なくとも２つの外側半径方向特徴部を備える。
一実施形態によれば、スリーブは、近位端の近くに、バレルが第１の位置から第２の位置へ移動するときにバレルのタブの変位を案内するように構成された少なくとも１つ、２つ、３つまたは４つの長手方向溝を備える。長手方向溝または各長手方向溝は、バレルを穿孔要素に向かって案内し、カートリッジの吐出形態に到達するためのバレルの変位の安定性を改善する。
一実施形態によれば、バレルは、ピストンが材料の吐出のためにバレルの遠位壁に向かって移動する前に、ピストンの少なくとも１つ、２つ、３つまたは４つの外側半径方向特徴部と協働してピストンのプレートをバレルの遠位壁からある距離に維持するように構成された少なくとも１つ、２つ、３つまたは４つの内側半径方向特徴部を備える。バレルとピストンとの間のこのような協働する半径方向特徴部は、ピストンの近位端に同じスラスト力を加えることによって得られる吐出形態に向かうカートリッジの２段階移行、すなわち、材料の吐出を開始する第１のステップであり、バレルの遠位壁がスリーブの遠位壁と接触して穿孔要素によって破断されるまでバレルがスリーブに対して第１の位置から第２の位置へと変位する第１のステップであって、バレルとピストンとの間の半径方向特徴部がこの第１のステップにおいて互いに係合してバレルとピストンとが互いに一体的に移動する、第１のステップと、吐出ノズルから材料を吐出する第２のステップであり、ピストンがバレルに対して変位する第２のステップであって、バレルとピストンとの間の半径方向特徴部がこの第２のステップにおいて互いに係脱する、第２のステップとを有することを可能にする。バレルの遠位壁がスリーブの遠位壁と接触すると、バレルの内側半径方向特徴部とピストンの外側半径方向特徴部との協働が解除されるので、第１のステップから第２のステップへの移行は、スラスト力の作用下で自動的に生じる。一実施形態によれば、スラスト力は、５０Ｎ～４００Ｎ超までの範囲であり、好ましくは５０Ｎ～４００Ｎ、好ましくは２００Ｎ～４００Ｎの範囲である。
１つの特徴によれば、カートリッジは、吐出孔に接続された吐出ノズルを備える。吐出ノズルは、カートリッジのスリーブと一体に形成され得る、または吐出ノズルは、任意の適切な手段によって、例えばルアーロックコネクタによってカートリッジのスリーブに取り付けられ得る。一実施形態によれば、カートリッジは、吐出孔に接続された変形可能な吐出ノズルを備え、吐出ノズルの壁の厚さは、吐出孔から吐出ノズルの自由端に向かって減少する。一実施形態によれば、吐出ノズルの壁の厚さは、０．１ｍｍ～２ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ～１．６ｍｍである。吐出ノズル用の適切な材料の選択と組み合わされた吐出ノズルのこのような形状により、曲げられたときでも、一定の内径を有する配向可能なノズルを有することができる。吐出ノズル用の好適な材料の例としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、高密度ポリエチレンが挙げられる。一実施形態によれば、吐出ノズル用の好適な材料は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、高密度ポリエチレンまたはそれらのコポリマーを含む、またはそれらから成る。
一実施形態によれば、ピストンは、カートリッジが材料の吐出終了形態にあるときに穿孔要素の内部容積内に収容されるように構成された遠位ロッドを備える。管状穿孔要素に入るように構成された遠位ロッドは、被吐出材料を吐出孔およびノズルに向かって可能な限り遠くに押し出すことを可能にし、ひいては材料の損失を制限する。
一実施形態によれば、ピストンは、容器とプランジャとの組み合わせを備え、容器は、チャンバを画定し、近位開口端および開口可能な遠位壁を備え、プランジャは、容器のチャンバ内で移動可能であり、開口可能な遠位壁に圧力を加えるように構成された遠位ロッドを備える。このような２部品ピストンを備えるカートリッジは、二成分材料、特に、最初にバレルのチャンバ内に密閉収容された粉末成分と、最初に容器のチャンバ内に密閉収容された液体成分とを含む材料を吐出するのに適しており、これらの成分は、プランジャの遠位ロッドを使用して圧力を加えることによって容器の開口可能な遠位壁を開口することにより、所望の時点で互いに混合されて被吐出材料を形成する。
一実施形態によれば、容器の開口可能な遠位壁は、ヒンジを形成するように、３０°～９０°、好ましくは４０°～８０°、より好ましくは６０°程度の角度にわたって延在する中実部分と、中実部分の厚さ未満の厚さを有する弱化部分とを有する環状接続部によって、遠位壁の残りの部分に取り付けられた着脱可能部分を備える。この構成により、環状接続部の弱化部分のみを破裂させることによって容器の遠位壁を開口することが可能になるが、着脱可能部分は、ヒンジの役割を果たす中実部分を介して容器の遠位壁の残りの部分に接続された状態に維持される。このようにして、着脱可能部分は、遠位壁の開口形態において、容器の遠位壁の残りの部分に取り付けられた状態に維持され、 すなわち、容器の遠位壁は、被吐出材料を汚染する、またはカートリッジの吐出孔に接続された吐出ノズルを詰まらせ得る破片を切り離さずに、プランジャの遠位ロッドの作用下で開口可能である。
一実施形態によれば、容器は、カートリッジの貯蔵形態においてプランジャの少なくとも１つの外側半径方向特徴部と協働してプランジャを容器の開口可能な遠位壁からある距離に維持するように構成された少なくとも１つの内側半径方向特徴部を備え、内側半径方向特徴部とプランジャの外側半径方向特徴部との協働は、プランジャの近位端に加えられるスラスト力の影響下で解除可能である。容器とプランジャとの間のこのような協働する半径方向特徴部は、２つの成分の偶発的な混合のリスクを伴わずに、２つの成分が分離され、一方がバレルのチャンバ内に収容され、他方が容器のチャンバ内に収容される貯蔵形態で、二成分材料を含有するカートリッジを固定することを可能にする。
本発明の別の主題は、上述したカートリッジを使用して材料を吐出する方法であって、
－材料の吐出を開始する第１のステップにおいて、ピストンの近位端に加えられるスラスト力の作用下で、バレルの遠位壁がスリーブの遠位壁と接触して穿孔要素によって破断されるまで第１の位置から第２の位置へとスリーブに対してバレルを変位させ、この第１のステップにおいてバレルとピストンとを互いに一体的に移動させるステップと、
－ピストンの近位端に加えられるスラスト力の作用下で吐出ノズルから材料を吐出する第２のステップにおいて、ピストンをバレルに対して変位させるステップと
を含む方法である。
本発明の特徴および利点は、単なる例として添付図面を参照しながら示されている、本発明のカートリッジのいくつかの実施形態についての以下の説明から明らかになるであろう。
粉末成分および液体成分を含む二成分系材料を混合および吐出するのに適した本発明の第１の実施形態に係るカートリッジの分解斜視図である。 カートリッジの初期貯蔵形態における、図１のカートリッジの長手方向断面図である。 図２の矢印ＩＩＩの方向における図である。 カートリッジの第１の作動形態における、図２と同様の長手方向断面図である。 カートリッジの第２の作動形態における、図２と同様の長手方向断面図である。 図５の矢印ＶＩの方向における図である。 材料の吐出開始に対応するカートリッジの第１の吐出形態における、図２と同様の長手方向断面図である。 材料の吐出終了に対応するカートリッジの第２の吐出形態における、図２と同様の長手方向断面図である。 図１のカートリッジのスリーブの長手方向断面図である。 図１のカートリッジのバレルの長手方向断面図である。 図１０の矢印ＸＩの方向における図である。 図１のカートリッジの液体容器の長手方向断面図である。 図１２の矢印ＸＩＩＩの方向における図である。 図１のカートリッジのプランジャの長手方向断面図である。 一成分材料を吐出するのに適した、本発明の第２の実施形態に係るカートリッジの図５と同様の長手方向断面図である。 一成分材料を吐出するのに適した、本発明の第３の実施形態に係るカートリッジの図５と同様の長手方向断面図である。
図１は、粉末成分および液体成分を含む二成分歯科修復材料の混合および吐出の両方に適した本発明の第１の実施形態に係るカートリッジ１の分解組立図である。図１に示されているように、カートリッジ１は、円形断面を有する連続管状部材を備え、管状部材は、長手方向軸Ｘ－Ｘ’に沿って位置合わせされた状態で一方が他方の内側に挿入されるように構成される。この第１の実施形態では、カートリッジ１の管状部材は、最外要素から最内要素に向かって、外側スリーブ２と、バレル３と、液体容器４と、プランジャ５とを含む。
スリーブ２は、近位開口端２１１と、スリーブの遠位壁２２によって画定される遠位端２１２とを含む本体２１を備える。遠位壁２２には吐出孔２３が設けられ、そこからスリーブの本体２１と一体形成された管状吐出ノズル２０が延在する。図９の長手方向断面図に示されているように、吐出ノズル２０の周壁２０ａの厚さｔ２０は、吐出孔２３から吐出ノズルの自由端２０ｂに向かって減少する。ポリマー（好ましくは、この例では透明非晶質コポリエステルのような透明ポリマー）である吐出ノズル２０の構成材料と組み合わされたこの特定の幾何学的形状により、吐出ノズル２０は変形可能であると同時に、曲げられたときでも一定の内径を保持することができる。このようにして、吐出ノズル２０は、材料の吐出のための一定の直径を有しながら操縦可能である。
スリーブ２の遠位壁２２は、吐出孔２３と整列した内部穿孔要素２９を備え、穿孔要素２９はバレル３の破断可能な遠位壁３９を破断するためのものである。穿孔要素２９は、吐出孔２３と流体連通するように、スリーブの遠位壁２２から内部へ突出する管状要素である。この構成により、バレル３の遠位壁３９が破断されると、管状穿孔要素２９は、バレル３内に収容されている材料を吐出孔２３へと直接案内する優先通路を形成し、このことにより、バレル３とスリーブ２との間の隙間における材料の損失が制限される。
図９に示されているように、穿孔要素２９の内径ｄ２９は、吐出孔２３の直径ｄ２３よりもわずかに大きい。このようにして、穿孔要素２９の作用下でバレル３の遠位壁３９に形成された開口部は、被吐出材料の適切な流れを確実にするのに適したサイズを有する。穿孔要素２９の周囲にスリーブ２は、環状（またはリング状）空洞２４を備え、その底部は、遠位壁２２の内面２２１によって形成され、リングの中央壁は、管状穿孔要素２９の周壁によって形成され、リングの外壁は、バレル３の対応傾斜外面３３と相補的な傾斜内面２４１によって形成される。相補的な傾斜面２４１、３３は、バレル３とスリーブ２との間の隙間における材料の通過を制限するように、穿孔要素２９および吐出孔２３に隣接するスリーブ２とバレル３との間の境界面を効率的に封止するように設計される。
図１０および図１１に示されているように、カートリッジ１のバレル３は、近位開口端３１と、破断可能な遠位壁３９によって画定される遠位端３２とを備える。バレル３は、二成分歯科修復材料の粉末成分を収容するように構成されたチャンバ３５を画定する。バレル３の構成材料は、チャンバ３５内の一定の湿度レベルを維持して乾湿性粉末成分を保護するために、１００μｍのフィルム厚さに対して、２３℃および８５％ＲＨにおける水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）が０．５ｇ／（ｍ２・日）未満であるように選択される。特に、この例では、バレル３は、１００μｍのフィルム厚さに対して、２３℃および８５％ＲＨにおける０．４ｇ／（ｍ２・日）程度のＷＶＴＲを有する環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）で作製される。別の実施形態によれば、バレル３の構成材料は、１００μｍのフィルム厚さに対して、２３℃および８５％ＲＨにおける水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）が０．５ｇ／（ｍ２・日）より高くなるように選択される。
図１１に明確に示されているように、バレル３の遠位壁３９は、スリーブの遠位壁２２の内面２２１と協働するように構成された封止部分３９１によって囲まれた中央破断可能部分３９０を備える。有利には、封止部分３９１の表面積に対する破断可能部分３９０の表面積の比は、開口後に、開口している破断可能部分３９０のフィンがスリーブの吐出孔２３を完全な開通状態にすると同時に、封止部分３９１の支持面が接触面積を制限するのに十分な薄さのリングになるような比である。このようにして、封止はスリーブの遠位壁２２を用いてより容易に達成され、接触圧力が最大化されることにより、確実に材料の吐出中の封止が可能になる。この構成は、被吐出材料の適切な流れを確実にすると同時に材料損失を制限する。
さらに、破断可能部分３９０の直径および穿孔要素２９の直径も、穿孔要素２９の破断効率を最大化するように調整される。例えば、図示されている例では、穿孔要素２９の直径ｄ２９は、破断可能部分３９０の直径ｄ３９０の２分の１程度である。図１１に示されているように、破断可能部分３９０は、遠位壁３９の中央部分を起点として、星形の放射状に分布した６つの弱化線３９２を含む。各々の弱化線３９２は、遠位壁３９の残りの部分の厚さｔ３９よりも薄い厚さｔ３９２を有する。星形の中心部分は、破断が星形の中心で始まるように応力集中が生じるのを可能にする。
弱化線３９２のこの構成は、バレルの遠位壁３９が穿孔要素２９の作用を受けたときに、吐出ノズル２０から離れる方向に向けられた花冠形状で、バレルの遠位壁３９の変形を案内するように構成される。実際には、遠位壁３９の破裂は、バレルの遠位壁３９がスリーブの遠位壁２２から距離ｅ１にある第１の位置（図２、図４、図５に示されている）と、バレルの遠位壁３９の封止部分３９１がスリーブの遠位壁２２の内面２２１と接触し、相補的な傾斜面２４１、３３が協働してスリーブ２とバレル３との間を封止する第２の位置（図７、図８に示されている）との間における長手方向軸Ｘ－Ｘ’に沿ったスリーブ２内のバレル３の変位によって実現される。
バレル３はさらに、その近位端３１の近くに直径方向に対向する２つのタブ３８を備える。各々のタブ３８は、バレル３をスリーブ２に対して第１の位置に係止するように、近位端２１の近くに配置されたスリーブ２の係止翼２７によって画定された対応ハウジング２７８内に収容されるように構成される。カートリッジ１のこの係止形態は、バレル３の遠位壁３９がスリーブの遠位壁２２から距離ｅ１にある状態に維持するのを確実にし、その結果、遠位壁３９が穿孔要素２９によって穿孔されるリスクを伴わずにカートリッジ１を操作することができ、そのことにより、吐出ステップの前に混合ステップを実施することが可能になる。
さらに、バレル３は、スリーブ２の本体２１の内側で円周方向に分布している６つの挟持部材２５によって形成された内側半径方向凹部２５６と協働するように構成された外側半径方向カラー３６を備える。外側半径方向カラー３６と内側半径方向凹部２５６との協働により、タブ３８がハウジング２７８から係脱しても、バレル３をスリーブ２に対して第１の位置に維持することができ、ひいては、係止システム３８／２７８が作動していなくても、カートリッジ１を貯蔵形態で固定することができる。
特に図５に示されているように、スリーブ２の本体２１はさらに、その近位端２１１の近くに、バレルが第１の位置から第２の位置へ移動するときにバレル３のタブ３８の変位を案内するように構成された２つの直径方向に対向する長手方向溝２８を備える。長手方向溝２８は穿孔要素２９に向かうバレル３の移動において近位端２１１の近くでバレル３の案内を確実にするが、スリーブの本体２１の内側で円周方向に分布している６つの案内リブ２６が近位端２１２の近くで別の案内を確実にする。案内手段２６、２８は、カートリッジ１の吐出形態に到達するためのバレル３の変位の安定性を改善する。
バレル３のチャンバ３５は、液体容器４とプランジャ５との組み合わせによって形成されたピストンによって封止される。この例示的な実施例では、容器４は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）で作製され、プランジャ５はアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）で作製される。図１２に示されているように、容器４は、近位開口端４１と、開口可能な遠位壁４７によって画定される遠位端４２とを備える。容器４は、二成分歯科修復材料の液体成分を収容するように構成されたチャンバ４５を画定する。容器４の遠位壁４７は、環状接続部４９によって遠位壁の残りの部分に取り付けられた着脱可能部分４８を備える。図１３に最もわかりやすく示されているように、環状接続部４９は、ヒンジを形成するように、６０°程度の角度αにわたって延在する中実部分４９１と、中実部分４９１の厚さｔ４９１よりも薄い厚さｔ４９２を有する弱化部分４９２とを備える。この構成により、弱化部分４９２のみを破裂させることによって容器４の遠位壁４７を開口することが可能になるが、着脱可能部分４８は、中実部分４９１によって形成されたヒンジを介して容器４の遠位壁４７に接続された状態で容器４の外へはじき出される。
容器４は、バレル３のチャンバ３５内で封止係合して移動するように構成される。この目的のために、容器４は、容器４の遠位壁４７が開口し、容器４がバレルの遠位壁３９に向かって移動するときに、最初に容器４のチャンバ４５内に収容されている液体成分がバレル３と容器４との間の隙間に向かって通過するのを防止するように構成された周囲封止リブ４３を外側に備える。
実際には、容器４の遠位壁４７の開口は、プランジャ５の遠位壁５２から遠位方向に延びるロッド５９によって実現される。より正確には、容器４のチャンバ４５はプランジャ５によって封止され、プランジャ５は、チャンバ４５内で移動可能であり、その遠位ロッド５９は、容器の遠位壁４７の着脱可能部分４８に圧力を加えるように構成される。遠位壁４７が開口する前に、粉末成分はバレル５のチャンバ３５内に密閉収容され、液体成分は容器４のチャンバ４５に密閉収容される。次に、プランジャの遠位ロッド５９を用いて着脱可能部分４８に圧力を加えることによって容器の開口可能な遠位壁４７を開口し、この作動形態のカートリッジ１に手動でまたは振動式ミキサによって振動を加えることによって、２つの成分を所望の時点で容易に混合して、被吐出材料を形成することができる。
容器４は、カートリッジ１の貯蔵形態において、プランジャ５の２つの対応する外周リブ５６、５６’と協働してプランジャ５を容器４の開口可能な遠位壁４７から距離ｅ２に維持するように構成された２つの内周溝４６、４６’を備える。内周溝４６、４６’と外周リブ５６、５６’との協働は、例えば作動機械によって、プランジャ５の近位端５１に加えられたスラスト力Ｆ０の影響下で解除可能である。容器４とプランジャ５との間の協働する半径方向特徴部４６、５６および４６’、５６’により、２つの成分の偶発的な混合のリスクを伴わずに、粉末成分と液体成分とが分離され、第１の成分がバレルのチャンバ３５内に収容され、第２の成分が容器のチャンバ４５内に収容される貯蔵形態でカートリッジ１を固定することができる。
バレル３はさらに、その近位端３１の近くに内周溝３４を備え、内周溝３４は、容器４とプランジャ５との組み合わせによって形成されたピストンが材料の吐出のためにバレルの遠位壁３９に向かって移動する前に、容器４の外周リブ４４と協働して容器４の遠位壁４７をバレル３の遠位壁３９からある距離に維持するように構成される。バレル３と容器４との間の協働する半径方向特徴部３４、４４により、プランジャ５の近位端５１にスラスト力Ｆ１を加える（例えば、吐出装置を使用して）ことによって実現されるカートリッジ１の吐出形態に向かうカートリッジ１の２段階移行が可能になる。
より具体的には、材料の吐出を開始する第１のステップにおいて、バレル３は、バレルの遠位壁３９がスリーブの遠位壁２２と接触して穿孔要素２９によって破断されるまで、第１の位置から第２の位置へとスリーブ２に対して変位する。この第１のステップにおいて、バレル３と容器４との間の半径方向特徴部３４、４４は、バレル３、容器４およびプランジャ５が互いに一体的に移動するように互いに係合する。吐出ノズルから材料を吐出する第２のステップにおいて、容器４とプランジャ５との組み合わせによって形成されたピストンがバレル３に対して変位し、バレル３と容器４との間の半径方向特徴部３４、４４は、この第２のステップにおいて互いに係脱する。
本発明のカートリッジ１によって二成分材料（バレル３のチャンバ３５内に最初に収容される粉末成分と容器４のチャンバ４５内に最初に収容される液体成分とを含む）を吐出する方法は、後述のステップを含む。
最初は、カートリッジ１は、図２および図３に示されている貯蔵形態にあり、プランジャ５は、容器４の内側溝４６、４６’とプランジャ５の外側リブ５６、５６’との協働によって、容器４の開口可能な遠位壁４７から距離ｅ２に維持される。この貯蔵形態では、粉末成分はバレル５のチャンバ３５内に密封収容され、液体成分は容器４のチャンバ４５内に密封収容される。この形態から開始して、回転結合されたバレル３、容器４およびプランジャ５を備える組立体は、スリーブの係止翼２７のハウジング２７８内にバレルのタブ３８を挿入するようにスリーブ２に対して回転されて、図２および図３に示されている係止形態になり、ここでバレル３の遠位壁３９はスリーブ２の遠位壁２２から距離ｅ１に維持される。
次に、プランジャ５の遠位ロッド５９が容器４の遠位壁４７の着脱可能部分４８に圧力を加え、その結果、図４に示されている作動形態になるように、例えば作動機械によって、プランジャ５の近位端５１にスラスト力Ｆ０が加えられる。その後、手動でまたは振動ミキサによってカートリッジ１に振動を加えることによって、２つの成分が互いに混合され、被吐出材料を形成する。有利には、図４に示されている作動形態において、カートリッジ１は、タブ３８と係止翼２７との協働により、バレル３の遠位壁３９が穿孔要素２９によって穿孔されるリスクを伴わずに、振動され得る。
２つの成分が混合されると、回転結合されたバレル３、容器４およびプランジャ５を備える組立体は、スリーブ２のハウジング２７８からバレルのタブ３８を引き出すように、図４の矢印Ｒの方向にスリーブ２に対して回転され、その結果、図５に示される係止解除形態になる。この係止解除形態では、例えば吐出装置を使用して、プランジャ５の近位端５１にスラスト力Ｆ１が加えられる。材料の吐出を開始する第１のステップにおいて、スラスト力Ｆ１の作用下で、バレル３は、図７に示されているようにバレルの遠位壁３９がスリーブの遠位壁２２と接触して穿孔要素２９によって破断されるまで、第１の位置から第２の位置へとスリーブ２に対して変位する。この第１のステップにおいて、バレル３、容器４、およびプランジャ５は、半径方向特徴部３４、４４の協働により、互いに一体的に移動する。
吐出ノズルから材料を吐出する第２のステップにおいて、スラスト力Ｆ１の作用下で、バレル３と容器４との間の半径方向特徴部３４、４４が互いに係脱し、容器４とプランジャ５との組み合わせによって形成されたピストンがバレル３に対して変位する。第１のステップから第２のステップへの移行は、スラスト力Ｆ１の作用下で自動的に生じ、半径方向特徴部３４、４４の協働は、バレル３の遠位壁３９がスリーブ２の遠位壁２２と接触すると解除される。材料の吐出終了形態（図８に示されている）において、プランジャ５の遠位ロッド５９は、穿孔要素２９の内部容積内に収容され、そのことにより、被吐出材料を吐出孔２３および吐出ノズル２０に向かって可能な限り遠くに押し出すことが可能になり、ひいては材料の損失が制限される。
図１５に示されている第２の実施形態において、第１の実施形態の要素と同様の要素は、同一の参照符号を有する。第２の実施形態のカートリッジ１０１は、一成分材料の吐出に適しているという点において第１の実施形態とは異なり、第１の実施形態の２部品ピストン４、５は、モノブロックピストン１０５で置き換えられている。この第２の実施形態では、ピストン１０５は遠位プレート１５３を備え、バレル３のチャンバ３５内で密封係合して移動するように構成される。特に、封止は、ピストン１０５の周囲封止リブ１５５によって確保される。バレル３の内周溝３４は、ピストン１０５が材料の吐出のために遠位壁３９に向かって移動する前に、ピストン１０５の外周リブ１５４と協働して遠位プレート１５３をバレル３の遠位壁３９からある距離に維持するように構成される。バレル３の溝３４とピストン１０５のリブ１５４との協働は、例えば吐出装置を使用して、ピストン１０５の近位端１５１にスラスト力Ｆ１を加えることによって解除される。
図１６に示されている第３の実施形態において、第１の実施形態の要素と同様の要素は、同一の参照符号を有する。第３の実施形態のカートリッジ２０１では、ピストン２０５が遠位プレート２５３から遠位に延在する遠位ロッド２５９を備えるという点のみが、第２の実施形態とは異なる。遠位ロッド２５９は、スリーブ２の管状穿孔要素２９の中に入るように構成され、そのことにより、被吐出材料を吐出孔２３および吐出ノズル２０に向かって可能な限り遠くに押し出し、ひいては材料の損失を制限する。その他の点では、ピストン２０５は第２の実施形態のピストン１０５と同一である。特に、ピストン２０５は、ピストン２０５がバレル３のチャンバ３５内で封止係合して移動するのを確実にする周囲封止リブ２５５を備える。ピストン２０５はさらに、バレル３の内周溝３４と協働するように構成された外周リブ２５４を備え、内周溝３４と外周リブ２５４との協働は、例えば吐出装置を使用して、プランジャ２０５の近位端２５１にスラスト力Ｆ１を加えることによって解除される。
カートリッジ１０１またはカートリッジ２０１を使用して材料を吐出する方法は、カートリッジ１について上述した方法と類似しており、２つの成分を混合するステップを省略するだけである。実際に、第２の実施形態および第３の実施形態では、バレル３のチャンバ３５内に収容されている被吐出材料は、いつでも使用できる状態にある。最初は、カートリッジ１０１またはカートリッジ２０１は、図１５および図１６に示されている形態にあり、バレル３の遠位壁３９は、スリーブ２の遠位壁２２から距離ｅ１に維持される。この構成は、第１の実施形態と同様の方法で、スリーブの係止翼２７のハウジングに対してバレルのタブ３８を挿入するまたは引き出すように、スリーブ２に対して、回転結合されたバレル３およびピストン１０５またはピストン２０５を備える組立体を回転させることによって、係止および係止解除され得る。材料の吐出のために、図１５および図１６に示されている係止解除形態から開始して、例えば吐出装置を使用して、ピストン１０５の近位端１５１またはピストン２０５の近位端２５１にスラスト力Ｆ１が加えられる。
材料の吐出を開始する第１のステップにおいて、スラスト力Ｆ１の作用下で、バレル３は、バレルの遠位壁３９がスリーブの遠位壁２２と接触して穿孔要素２９によって破断されるまで、第１の位置から第２の位置へとスリーブ２に対して変位する。この第１のステップにおいて、バレル３およびピストン１０５もしくはピストン２０５は、半径方向特徴部３４と半径方向特徴部１５４、２５４との協働により、互いに一体的に移動する。吐出ノズルから材料を吐出する第２のステップにおいて、スラスト力Ｆ１の作用下で、半径方向特徴部３４および半径方向特徴部１５４、２５４が互いに係脱し、ピストン１０５またはピストン２０５がバレル３に対して変位する。第１のステップから第２のステップへの移行は、スラスト力Ｆ１の作用下で自動的に生じ、半径方向特徴部３４と半径方向特徴部１５４、２５４との協働は、バレル３の遠位壁３９がスリーブ２の遠位壁２２と接触すると解除される。
本発明は、記載され、図示されている例に限定されない。特に、上述したもの以外の他の材料および形状が、本発明のカートリッジの構成部材として考えられ得る。

Claims (14)

  1. 材料を吐出するためのカートリッジ（１、１０１、２０１）であって、
    －長手方向軸（Ｘ－Ｘ’）を有し、吐出孔（２３）が設けられた遠位壁（２２）を備えるスリーブ（２）と、
    －前記材料を収容するように構成されたチャンバ（３５）を画定するバレル（３）であって、前記バレル（３）は、近位開口端（３１）と、遠位端（３２）に破断可能な遠位壁（３９）とを備え、前記バレル（３）の遠位壁（３９）が前記スリーブ（２）の遠位壁（２２）から距離（ｅ１）の位置にある第１の位置と前記バレル（３）の遠位壁（３９）の封止部分（３９１）が前記スリーブ（２）の遠位壁（２２）の内面（２２１）と接触している第２の位置との間で前記長手方向軸（Ｘ－Ｘ’）に沿って前記スリーブ（２）内を移動するように構成される、バレル（３）と、
    －前記バレル（３）のチャンバ（３５）を封止するように構成されたピストン（４、５；１０５；２０５）であって、前記ピストン（４、５；１０５；２０５）は、前記バレル（３）のチャンバ（３５）内で封止係合して移動するように構成されたプレート（４７；１５３；２５３）を備える、ピストン（４、５；１０５；２０５）と、
    を備える、カートリッジ（１、１０１、２０１）であり、
    －前記スリーブ（２）は、前記吐出孔（２３）の近傍に内部穿孔要素（２９）を備え、前記穿孔要素（２９）は、前記第１の位置から前記第２の位置への前記バレル（３）の移行時に前記バレル（３）の遠位壁（３９）を破断するように構成され、
    －前記スリーブ（２）は、前記穿孔要素（２９）の周りに環状空洞（２４）を備え、前記環状空洞（２４）は、前記バレル（３）の対応傾斜外面（３３）と相補的な傾斜内面（２４１）によって周囲が画定される、カートリッジ（１、１０１、２０１）。
  2. 前記穿孔要素（２９）は、前記スリーブ（２）の遠位壁（２２）から内部へ突出する管状要素であり、前記穿孔要素（２９）は、前記吐出孔（２３）と流体連通している、請求項１に記載のカートリッジ。
  3. 前記穿孔要素（２９）の内径（ｄ２９）は、前記吐出孔（２３）の直径（ｄ２３）よりも大きいかまたは等しい、請求項２に記載のカートリッジ。
  4. 前記バレル（３）の遠位壁（３９）は、前記遠位壁（３９）の残りの部分の厚さ（ｔ３９）よりも薄い厚さ（ｔ３９２）を有する少なくとも１つの弱化部分（３９２）を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  5. 前記バレル（３）は、１００μｍのフィルム厚さに対して、２３℃および８５％ＲＨにおける水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）が０．５ｇ／（ｍ２・日）未満、好ましくは０．４ｇ／（ｍ２・日）未満である材料で作製される、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  6. 前記バレル（３）は、その近位端（３１）の近くに、前記スリーブ（２）の対応ハウジング（２７８）と協働して前記バレル（３）を前記スリーブ（２）に対して前記第１の位置に係止するように構成された少なくとも１つのタブ（３８）を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  7. 前記バレル（３）は、前記スリーブ（２）の少なくとも１つの内側半径方向特徴部（２５６）と協働して、前記バレル（３）のタブまたは各タブ（３８）が前記スリーブの対応ハウジング（２７８）から係脱しても前記バレル（３）を前記スリーブ（２）に対して前記第１の位置に維持するように構成された少なくとも１つの外側半径方向特徴部（３６）を備える、請求項６に記載のカートリッジ。
  8. 前記スリーブ（２）は、前記近位端（２１）の近くに、前記バレル（３）が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動するときに前記バレル（３）のタブ（３８）の変位を案内するように構成された少なくとも１つの長手方向溝（２８）を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  9. 前記バレル（３）は、前記ピストン（４、５；１０５；２０５）が前記材料の吐出のために前記バレル（３）の遠位壁（３９）に向かって移動する前に、前記ピストン（４、５；１０５；２０５）の少なくとも１つの外側半径方向特徴部（４４；１５４；２５４）と協働して前記ピストン（４、５；１０５；２０５）のプレート（４７；１５３；２５３）を前記バレル（３）の遠位壁（３９）からある距離に維持するように構成された少なくとも１つの内側半径方向特徴部（３４）を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  10. 前記吐出孔（２３）に接続された変形可能な吐出ノズル（２０）を備え、前記吐出ノズル（２０）の壁（２０ａ）の厚さ（ｔ２０）は、前記吐出孔（２３）から前記吐出ノズル（２０）の自由端（２０ｂ）に向かって減少する、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  11. 前記ピストン（４、５；１０５；２０５）は、前記カートリッジ（１）が前記材料の吐出終了形態にあるときに前記穿孔要素（２９）の内部容積内に収容されるように構成された遠位ロッド（５９；２５９）を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  12. 前記ピストンは、容器（４）とプランジャ（５）との組み合わせを備え、前記容器（４）は、チャンバ（４５）を画定し、近位開口端（４１）および開口可能な遠位壁（４７）を備え、前記プランジャ（５）は、前記容器（４）のチャンバ（４５）内で移動可能であり、前記開口可能な遠位壁（４７）に圧力を加えるように構成された遠位ロッド（５９）を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  13. 前記容器（４）の開口可能な遠位壁（４７）は、ヒンジを形成するように、３０°～９０°、好ましくは６０°程度の角度（α）にわたって延在する中実部分（４９１）と、前記中実部分（４９１）の厚さ（ｔ４９１）未満の厚さ（ｔ４９２）を有する弱化部分（４９２）とを有する環状接続部（４９）によって、前記遠位壁（４７）の残りの部分に取り付けられた着脱可能部分（４８）を備える、請求項１２に記載のカートリッジ。
  14. 前記容器（４）は、前記カートリッジ（１）の貯蔵形態において前記プランジャ（５）の少なくとも１つの外側半径方向特徴部（５６、５６’）と協働して前記プランジャ（５）を前記容器（４）の開口可能な遠位壁（４７）からある距離（ｅ２）に維持するように構成された少なくとも１つの内側半径方向特徴部（４６、４６’）を備え、前記内側半径方向特徴部（４６、４６’）と前記プランジャ（５）の外側半径方向特徴部（５６、５６’）との協働は、前記プランジャ（５）の近位端（５１）に加えられるスラスト力（Ｆ０）の影響下で解除可能である、請求項１２または請求項１３に記載のカートリッジ。
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