JP2770170B2 - 注射器の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、薬液等を患者に注入する際に使用される注
射器の製造方法に関するもので、特に、二色押し出し成
形により大量にかつ低コストに製造できるディスポーザ
ブル注射器の製造方法を提供するものである。

［従来の技術］ 現在、ワクチン等の薬液等を患者に注入する際には、
ガラス製のピストンとシリンダーからなり、先端に金属
製の針を装着したシリンジが使用されている。

これらシリンジは、一度使用した後、滅菌、消毒を施
して使用しているが、最近次のような問題がクローズア
ップされてきた。

シリンジは、ピストンを押してシリンダー内の薬液を
患者の体内へ注入するものであるが、しかしながら、完
全に注入しても患者の体内圧よりピストンが押し戻され
て、該薬液が患者の体液と共に逆流する傾向のあること
が経験的に知られている。

このため使用したシリンジが、患者の体液の中に含ま
れるビールス等に汚染されることになる。

このように、２度目にシリンジを使用する際には、ビ
ールスが他の患者に感染するおそれがあった。

そこで最近は、これらガラス製のシリンジに代って、
プラスチック製のデスポーザブルシリンジが普及するよ
うになってきた。

しかしながらこれらのシリンジにおいても、 ピストンの先端とシリンダーの底部間に比較的大きな
空気溜が生成しやすいこと、 シリンダーに装着される針管は、やはり金属製で、針
管が比較的大きくまたシリンダー底部に着脱可能に形成
されていること、 等の理由により、薬液を針管を通して吸引した後に
は、シリンダー内に多量の空気が混入する傾向があっ
た。

そこで薬液を完全に患者に注入する際には、空気を抜
くため針管を上方向に向けてピストンを下から押して、
針管の先端から薬液が連続的に排出されるまで行なわけ
ればならないので、空気を排出するのに時間がかかり面
倒であった。

さらに、薬液を吸引する際には、片手でシリンダーを
把持し、他方の手でピストンを引き上げなければならな
いので操作が面倒であり、針管を薬液瓶のゴム栓に穿刺
して薬液を吸引する場合は、針管に必要以上の曲げ応力
等がかかってシリンダーから針管が離脱したりあるいは
針管が折れたりする危険性があった。

また、弾性部材からなる本体と針管を一体に形成した
簡易な注射器が提案されているが、本体は、射出成形又
はブロー成形等によって製造されているため、プラスチ
ック製のシリンジと同様に一個当たりの製造コストが高
くディスポーザブル注射器としては広く普及していな
い。

［課題を解決するための手段］ そこで本発明者らは、簡易な形状の注射器を安価でか
つ大量生産できる方法を鋭意検討した結果次の発明に到
達した。

第１の発明として、（１）お互いに接合可能な熱可塑
性の合成樹脂を第１の押し出し成形機１からチューブ状
に、第２の押し出し成形機２から板状に、それぞれ押し
出して、金型３の内部で接合させて注射器本体８と針基
９を一体に成形した状態で押し出す工程、 （２）針基９の開口部10に針管40を連続的に挿入する工
程、 （３）針管40を挿入した針基９を上下から押圧して針管
40を針基９に密着させる工程、 （４）注射器本体８と針管40を密着した針基９を注射器
12の形状に成型する工程、 （５）個々の注射器12に切断する工程、 以上の（１）から（５）の工程よりなる注射器の製造
方法である。

第２の発明として、お互いに接合可能な熱可塑性の合
成樹脂をチューブ状に押し出す第１の押し出し成形機１
と板状に押し出す第２の押し出し成形機２を対向させて
上流に配置し、 前記第１の押し出し成形機１と第２の押し出し成形機
２の下流に前記合成樹脂を内部で接合させて注射器本体
８と針基９を一体に成形した状態で押し出す金型３を配
置し、 前記金型３の下流に針管40の連続供給装置４と針基９
の圧着装置５を配置し、 前記連続供給装置４と圧着装置５の下流に注射器12の
成形装置６と切断装置７を配置した注射器の製造装置で
ある。

［作用］ 注射器本体８と針基９を構成する熱可塑性樹脂の押し
出しから針管40の圧着固定、注射器12の成型、仕上げを
連続的に行なうことができ、終始に亘って注射器本体８
内は常に外気と連通しているので、金型３からの押し出
し時から成型時、仕上げ時まで終始一定の形状を維持し
ながら注射器12を成型することができる。

［実施例］ 第１図は、本発明を実施するための製造装置の概略図
を示す。

製造装置は、お互いに接合可能な熱可塑性の合成樹脂
をチューブ状に押し出す第１の押し出し成形機１と板状
に押し出す第２の押し出し成形機２を対向させて上流に
配置し、 前記第１の押し出し成形機１と第２の押し出し成形機
２の下流に前記合成樹脂を内部で接合させて注射器本体
８と針基９を一体に成形した状態で押し出す金型３を配
置し、 前記金型３の下流に針管40の連続供給装置４と針基９
の圧着装置５を配置し、 前記連続供給装置４と圧着装置５の下流に注射器12の
成形装置６と切断装置７を配置することにより構成され
ている。

本発明の製造方法の概要は次の通りである。

まず第１の押し出し成形機１と第２の押し出し成形機
２からそれぞれ溶融樹脂をチューブ状と板状にそれぞれ
金型３内に押し出して、該溶融樹脂を金型３内で接合さ
せて、チューブ状の注射器本体８と開口10を有する針基
９を一体に形成した状態で金型３のノズル11から押し出
す。

次に針管40を連続供給装置４から前記針基９の開口部
10に挿入するやいなや針基９を圧着装置５より圧着し
て、針管40を針基９に密着して成形金型６により所定の
注射器12の形状に成型し、最後に切断装置７より個別の
注射器12に切断して注射器12を製造する方法である。

尚、本発明では注射器12の成型と切断を同時に実施す
ることもできる。

以下本発明の各製造工程の詳細について説明する。

第２図は、押し出し成形機１、２と金型３付近の拡大
断面図、第３図は、金型３のノズル11付近の拡大図、第
４図は、金型３のノズル11から押し出された押し出し樹
脂（注射器本体８と針基９が一体的に形成されている）
の拡大断面図である。

押し出し成形機１には、プレート20、21及びボルト22
を介して金型３が装着固定され、該金型３には、プレー
ト23及びボルト24を介して押し出し成形機２が装着され
ている。

金型３は、外型25、内型26、出口内型27より構成され
ている。

内型26の先端部は、円柱部28と板状部29から構成さ
れ、該円柱部28にはリブ30が周方向に間隔をおいて複数
形成されており、該リブ30より外型25に装着固定されて
いる。

他方、内型26の後端部は、プレート18及びボルト19を
介して外型25に装着固定されている。

出口内型27は円錐部（円柱部含む、以下「円錐部」と
略記する）31と板状部32から構成されており、該出口内
型27はボルト（図示せず）を介して内型26に装着固定さ
れている。

押し出し成形機１、２と内型26の溶融樹脂通路はエル
ボ33、34より連結されている。

エルボ33、34の先端部35、36は、押し出し成形機１、
２より押し出された溶融樹脂が内型26又出口内型27の内
部で接合する事ができるように並列に配置されている。

また必要に応じて内型26の円柱部28と板状部29及び／
又は出口内型27の円錐部31と板状部32の間に仕切りを設
けても良い。

押し出し成形機１と押し出し成形機２のスクリュー3
7、38の回転速度を適宜調整しながら溶融樹脂をエルボ3
3、34を介して、チューブ状と板状に押し出して、内型2
6の溶融樹脂の流路16の中に導入される。前述した様に
エルボ33、34の先端は並列に配置されているので、押し
出し成形機１と押し出し成形機２から金型３内に導入さ
れた溶融樹脂は、内型26又は出口内型27内で適宜の割合
で接合し、出口内型27内の溶融樹脂の流路17を通過する
間に整流されながら夫々チューブ状の注射器本体８と開
口10を有する針基９の形状で一体に接合した状態でノズ
ル11から押し出される。

押し出されたチューブ状の注射器本体８の内部は針基
９の開口部10を介して外気と通じているので本体８の温
度が低下しても、円形に膨らんだ状態で、注射器12の形
状に成型加工することができる。

本体８と針基９は熱い状態で押し出されるので針基９
の開口端部10は、ハの字状に開いた形状で押し出す様に
するのが良い。また押し出し成形機１と押し出し成形機
２から押し出された樹脂の接合点Ｐの位置はスクリュー
37、38の回転速度を適宜設定することより調整する事が
できる。

また、押し出し成形機１と押し出し成形機２から供給
される熱可塑性の合成樹脂は、同種の合成樹脂でも良い
し、異種の合成樹脂でも良い。

同種の合成樹脂の場合は、接合の点では問題ないが、
異種の合成樹脂の場合は、お互いに熱により接合可能な
組合わせであれば全て使用可能である。

特に同種の軟質の合成樹脂の場合は、注射器本体８と
針基９の肉厚を調整する（注射器本体８の肉厚を薄く
し、針基９の肉厚を厚くする）ことによりバランスのと
れた注射器12を製造することができる。

このようにして押し出された注射器本体８と針基９の
押し出し樹脂には次のようにして針管11が挿入され、圧
着固定される。

第５図は、針管40を針基９の開口部10に挿入して該針
基９を圧着固定する方法の一実施例を示す概略図であ
る。

図中、４は針管の連続供給装置で、駆動軸42及びコン
ベヤ43からなり、該コンベヤ43には、針管40の固定溝44
が形成されている。

45は針管40の載置台で針管40が積載され、針管40の寸
法に合わせて切欠溝46が形成されている。

コンベヤ43の移動に伴って固定溝44と切欠溝46が合致
すると載置台45から針管40が前記固定溝44に落ち込んで
コンベヤ43より針基９の開口部10へ搬送されるしくみに
なっている。

コンベヤ43より針基９の開口部10へ搬送された針管40
は、針管40の基部が針基９内壁面に当接すると挿入され
かつ同時に固定溝44から針管40の刃先が離脱するように
形成されているので針管40の刃先を痛めるおそれはな
い。

針管40は、開口部10に挿入されるやいなや、針基９が
上下から圧着装置５（ローラー）により押圧されるの
で、針管40は針基９に密に圧着固定される。

尚、針管40の基部にあらかじめ接着剤を塗布したり、
該基部を加熱あるいは針管40自身に回転を加えながら開
口部10に挿入すると圧着装置５より針基９を押圧する際
に基部付近の針基９の構成部材が巻き込まれるのでより
完璧に針基９に圧着固定することができる。

このように針管40を針基９に圧着した後、次のように
注射器の形状に成型する。

第６図は、成形装置６の全体的な概略図、第７図は成
形装置６の金型51の拡大図を示す。

成形装置６は、駆動軸49とコンベヤ50からなり、コン
ベヤの表面には、第７図に示す様な金型51が複数形成さ
れている。

これらの成形装置６は、金型３より押し出しされた注
射器本体８と針基９からなる押し出し樹脂を両側（上下
又は左右）方向からはさみ込む事ができる様に前記押し
出し樹脂通路をはさんで対に形成されている。

成形金型51も表面は、第７図に示す様な注射器本体８
の形状に合せて形成された本体溝部52と針基９の形状に
合せた針基溝53が形成されている。

54は、嵌合突起部で、対に形成された他方の成形金型
表面には、該嵌合突起部54と対向する位置に嵌合溝55
（第８図参照）が形成されている。

注射器本体８と針管40を圧着固定した針基９からなる
押し出し樹脂は両側（上下又は左右）から成形金型51に
押圧されて注射器12の形状に成型される。

成形金型51は、駆動軸49に適宜押圧されるので押し出
し樹脂が熱いうちであれば成形は容易である。

成形金型51は、コンベヤ50の移動に伴って周期的に回
転するので金型３から前記押し出し樹脂を連続的に注射
器12の形状に形成する事ができる。

以上のように成型した注射器12は、最後に第９図に示
す切断装置７より最終的な注射器12の形状に仕上げるこ
とができる。

切断装置７も一対の駆動軸60とコンベヤ61から構成さ
れコンベヤ61の表面には、切断金型62が装着されてい
る。

例えば、第10図に示すように該切断金型62表面に注射
器の外径形状に合せて形成した切断刃63を形成したもの
が使用される。

尚、本発明では、注射器12の成型と切断を同時に実施
することができる。例えば切断刃63を成形金型51の表面
に装着（一体又は着脱自在）することにより注射器12の
成型と切断を同時に実施することができる。

さらに成型と切断をスムーズに実施するために、成形
金型51または表面に切断刃63を装着した成形金型51（切
断刃63及び／又は成形金型51）に高周波、超音波、電熱
等を通電しても良い。

第11図及び第12図は、本発明により製造した注射器12
の実施例を示す概略図で、弾性回復力を有する本体８と
針管40を装着させた針基９が一体に形成されている。

本体８及び針基９の形状、肉厚等は、出口内型27、成
形金型51の溝の形状等を変更する事により自由に設定す
る事ができる。

注射器本12の使用に際しては、本体８に完全に押しつ
ぶして、本体８内の空気を排気した後針管40を薬液中に
浸す。

本体が弾性回復力により元の形状に回復するにつれ
て、針管40を通して本体８内に薬液が導入され、最終的
には、押しつぶされた本体８の容量に対応する薬液が本
体８内に導入される。

従って本体８の液体の容量を成型金型51を作成する際
にあらかじめ設定しておき、所定の設定容量毎に設定容
量と実際の液体の排出量について検量線を作成、準備し
ておけば使用の際薬液の正確な注入量を知る事ができ
る。

また注射器本体８はなめらかな曲面状に形成すること
ができるので、例え空気が本体中に入ったとしても、針
管40を上方向に向けるのみで空気は本体８の内壁面に沿
って上昇し針管40を経て外に排出される。

その後、本体８を押圧すると薬液は、針管40内を上昇
し、針管40内の空気と置換される。

針管40内の容積は、本体８の容積と比較して非常に小
さいので、内部の空気を薬液と置換するのは容易であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、 注射器本体８と針基９を構成する熱可塑性樹脂の押し
出しから針基への針管40の圧着固定、注射器の成形、仕
上げを一連の連続工程で、無塵的に実施することができ
るので、製造時間が短縮でき、注射器の大量生産が可能
で、安価で、衛生性の高い注射器を提供することができ
る。

において金型３から押し出された注射器本体８と針
基を構成する押し出し樹脂は、開口部を通して外気と通
じ又針管を針基に装着した後も、注射器本体８内は針管
を通して外気と通じているので、本体８が冷えた後も、
内部の空気の収縮に伴って本体８が収縮することなく常
に一定の形状を維持することができるので、注射器の形
状に成型するのが容易である。

等の優れた効果を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための製造装置の概略図、第
２図は押し出し成形機と金型付近の拡大断面図、第３図
は金型３のノズル付近の拡大図、第４図は金型のノズル
から押し出された押し出し樹脂の拡大図、第５図は針管
を針基に圧着固定する方法の概略図、第６図は成形装置
の概略図、第７図は成形金型の拡大図、第８図は成形金
型を合せた状態の断面図、第９図は、切断装置の概略
図、第10図は切断金型の一実施例を示す概略図、第11図
および第12図は本発明により製造した注射器の概略図で
ある。 図中、１、２は押し出し成形機、３は金型、４は針管の
連続供給装置、５は圧着装置、６は成形装置、７は切断
装置、８は注射器本体、９は針基、12は注射器を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可とう性で弾性回復力を有する本体と針管
   を装着した針基を一体に成型した注射器を製造する方法
   であって、 （１）お互いに接合可能な熱可塑性の合成樹脂を第１の
   押し出し成形機１からチューブ状に、第２の押し出し成
   形機２から板状に、それぞれ押し出して、金型３の内部
   で接合させて注射器本体８と針基９を一体に成形した状
   態で押し出す工程、 （２）針基９の開口部10に針管40を連続的に挿入する工
   程、 （３）針管40を挿入した針基９を上下から押圧して針管
   40を針基９に密着させる工程、 （４）注射器本体８と針管40を密着した針基９を注射器
   12の形状に成型する工程、 （５）個々の注射器12に切断する工程、 以上の（１）から（５）の工程よりなることを特徴とす
   る注射器の製造方法。
2. 【請求項２】お互いに接合可能な熱可塑性の合成樹脂を
   チューブ状に押し出す第１の押し出し成形機１と板状に
   押し出す第２の押し出し成形機２を対向させて上流に配
   置し、 前記第１の押し出し成形機１と第２の押し出し成形機２
   の下流に前記合成樹脂を内部で接合させて注射器本体８
   と針基９を一体に成形した状態で押し出す金型３を配置
   し、 前記金型３の下流に針管40の連続供給装置４と針基９の
   圧着装置５を配置し、 前記連続供給装置４と圧着装置５の下流に注射器12の成
   形装置６と切断装置７を配置した、ことを特徴とする注
   射器の製造装置。