JP5575814B2 - 多成分材料を分配するシリンジ - Google Patents

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Description

本発明は、多成分材料を分配するシリンジに関し、より詳細には、多成分材料の成分用のそれぞれの隔室を有するカートリッジを備えるシリンジに関する。本発明は、より具体的には、歯科材料を分配する単位用量シリンジを含むそのタイプの単位用量シリンジに関する。
多成分材料の成分用のそれぞれの隔室を有するカートリッジを備えるシリンジは周知である。一形態では、シリンジカートリッジの出口端において、典型的には、反対端でカートリッジ内に差し込まれるプランジャアセンブリによって、カートリッジから分配された材料成分を受け入れるために静的ミキサが接続される。成分は、静的ミキサ内を通る際に混合され、得られた多成分材料は、ミキサの出口端にあるノズル(ミキシングチップとしても知られる)から分配される。
歯科学の分野では、前述のシリンジと同じように静的ミキサとミキシングチップとを備える2つの隔室供給カートリッジから歯科印象材を分配するために、アプリケータを使用することは知られている。供給カートリッジの隔室は、印象材(典型的には、それぞれ基本ペースト及び触媒)の成分を収容し、これらの成分は、アプリケータ内のプランジャアセンブリによって必要な相対量が供給カートリッジから分配される。このタイプのアプリケータは、商標名「Garant」で、ドイツ国ゼーフェルトの3M ESPE AGから交換カートリッジ、静的ミキサ及びミキシングチップと共に入手可能である。
小型シリンジ、特に単位用量シリンジは、使用直前にのみ混合される2つ以上の成分から形成される材料を分配するために、歯科学分野での使用がますます提案されている。そのような小型シリンジは、特に、少量の材料だけを必要とするとき、例えば歯科印象用の洗浄材料を塗布するとき、口腔内に塗布するのに適する。1つの小型シリンジは、例えば、米国ネバダ州ラスベガスのHo Dental Companyから商標名「BFC」で入手可能であり、他のものは、国際公開第2007/095769号(MIXPAC SYSTEMS AG)及び同第2005/016170号(3M ESPE AG)に記載されている。
小型シリンジには、操作が容易で、患者の口の大きさにより適し、かつ使用後に使い捨てできるという利点がある。更に、小型シリンジは、必要に応じて、特定の歯科処置用の材料だけが充填される場合に、歯科材料のより長期貯蔵と関連した問題(再使用可能なシリンジが使用されるときに起こることがある)を回避することができる。そのような問題には、例えば、シリンジを使用不能にする材料の故意でない混合及び硬化、並びにそれらの材料が貯蔵されている間に材料が劣化する危険が挙げられる。
本発明は、多成分材料を分配するシリンジ、特に歯科用シリンジ、更に特に単位用量シリンジの改良に関する。詳細には、本発明は、分配される多成分材料の成分によるシリンジの充填と、必要に応じて、その後のシリンジ内の成分の一時的貯蔵とを容易にすることに関する。
本発明は、多成分材料を分配するシリンジを提供し、シリンジは、
第1端及び第2端と、多成分材料の成分用のそれぞれの隔室とを有するシリンジカートリッジと、
カートリッジの第1端に接続され、分配出口を有する静的ミキサと、
第1端から材料を分配するために第2端でシリンジカートリッジ内に移動可能なプランジャアセンブリと、を含む。静的ミキサとシリンジカートリッジの第1端との接続部は、カートリッジの隔室が静的ミキサから遮断されかつそれぞれの通気孔と独立的に連通する通気位置と、カートリッジの隔室が静的ミキサと連通しかつ通気孔から遮断される分配位置とを有する流れ管理機構を含む。
本発明のこの態様による独立した通気孔を提供することによって、特に隔室が充填されるときに、カートリッジの隔室からの材料の意図しない混合を回避することができる。
流れ管理機構は、カートリッジの隔室が静的ミキサ及び通気孔から遮断され、充填されたシリンジをすぐに使用する必要がない場合に、一時的に貯蔵することを可能にする貯蔵位置もまた有すると有利である。
本発明は、多成分材料を分配するシリンジを更に提供し、シリンジは、
第1端及び第2端と、多成分材料の成分用のそれぞれの隔室とを有するシリンジカートリッジと、
第1端から材料を分配するための、第2端でシリンジカートリッジ内に移動可能なプランジャアセンブリと、を含む。シリンジカートリッジは、一端に、多成分材料の成分を供給カートリッジから隔室に装填することができる入口ポートが形成され、入口ポートは、供給カートリッジのそれぞれの出口を密閉する直立カラーを有し、各直立カラーの少なくとも一部は、供給カートリッジのそれぞれの出口内に位置するように形成されており、それにより、シリンジが供給カートリッジから取り外されるときに、材料が出口内から除去される。
本発明のこの態様によれば、シリンジカートリッジ上に直立カラーを提供することにより、材料をシリンジに装填する供給カートリッジ上のシリンジカートリッジの位置決めが容易になる。供給カートリッジの出口内から材料を後で自動的に除去することにより、それらの出口を、出口内の材料を排出することなく従来の閉鎖キャップを使用して再び閉じることができ、それにより、排出した材料の混合及び硬化によって供給カートリッジの出口領域が汚される危険が回避される。
本発明によるシリンジは、歯科用シリンジでよく、歯科材料を口腔内に塗布するのに適したサイズでよい。
本発明によるシリンジは、単位用量シリンジの形で提供されてもよい。
本発明によるシリンジは、成形部品、好ましくは射出成形部品から形成されてもよい。
シリンジが、静的ミキサの分配出口に傾斜分配ノズルを含む本発明の実施形態では、分配ノズルは、静的ミキサと一体形成されてもよい。
シリンジカートリッジが、その外側面に、カートリッジの少なくとも適所に実質的に円形の外側断面を提供するように成形される拡張部及び/又は突出部を含む本発明の実施形態では、そのような拡張部及び/又は突出部は、カートリッジと一体形成されてもよい。
シリンジカートリッジが、プランジャアセンブリをカートリッジに差し込むために使用される指支持体、好ましくは2つの指支持体を含む本発明の実施形態では、指支持体は、カートリッジと一体形成されてもよい。
例として、本発明により構成されたシリンジを、これから添付図面を参照して説明する。
使用できる状態にある、本発明による単位用量歯科用シリンジの斜視図。 シリンジカートリッジの充填に備えて分解状態のシリンジを示す。 図2に示された位置で、シリンジカートリッジの前端の流れ管理機構の長手方向断面を示す。 アプリケータ内の供給カートリッジから充填されるシリンジカートリッジを示す全体図。 供給カートリッジの出口端に接続されようとしているシリンジカートリッジの後端を示す斜視図。 図5の状況におけるシリンジカートリッジの後端と供給カートリッジの出口端との長手方向断面を示す。 図6と類似しているが、供給カートリッジに接続されたシリンジカートリッジを示す長手方向断面。 図7の供給カートリッジの閉鎖キャップの斜視図であり、キャップの内側を示す。 供給カートリッジの出口ノズルの1つが図7より大きい直径を有すること以外は、図7と類似している。 図1と類似しているが、貯蔵状態のシリンジを示す。 図3と類似しているが、図10に示された位置の流れ管理機構を示す。 充填位置にある、改良されたシリンジカートリッジの前端の流れ管理機構の平面図。 図11の線A−Cの長手方向断面を示す。 シリンジが使用できる状態にあるときの、図11の線B−Cの長手方向断面を示す。 図1のシリンジの改良されたプランジャアセンブリを示す。
図1は、この説明のために、基本ペーストと触媒との混合物を含む歯科印象材と仮定される、多成分歯科材料を分配するのに使用できる状態にある単位用量シリンジ1を示す。シリンジ1は、2つの並列の隔室5、7を有するカートリッジ3を含む。隔室5は、隔室7より大容積のものであり、基本ペーストが充填され、一方、隔室7は、触媒が充填されている。カートリッジ3内では、隔室5、7は互いに分離され、したがって、それらの隔室内に貯蔵された基本ペースト及び触媒は、シリンジ1の使用前に混合されない。
静的ミキサ9が、カートリッジ3の前端に接続され、その出口端に分配ノズル(又は、ミキサチップ)11を有する。以下により詳しく説明するように、静的ミキサ9は、シリンジカートリッジに対して枢動可能であるが、図1に示されたようにシリンジ1が使用できる状態にあるとき、カートリッジ3の長手方向軸と向きが合わせられる。ミキサチップ11は、静的ミキサ9の一体部分であり、図示されたように、ミキサの長手方向軸に対して斜めに向けられる。
プランジャアセンブリ13は、カートリッジ3の後端でカートリッジ3に延在する。プランジャアセンブリは、それぞれの入口ポート16、18からそれぞれカートリッジの隔室5、7内に延在する2本のピストン15、17を含む。ピストン15、17は、プランジャアセンブリ13の後端にプランジャ板19によって接続され、カートリッジの隔室5、7内でピストンの中心が合うのを支援する面取りされた前端15a、17aを有する。
シリンジが、図1に示されたように使用できる状態にあるとき、プランジャ板19は、プランジャアセンブリ13をカートリッジ3に差し込んで、材料を隔室5、7内から静的ミキサ9に分配するために使用される。歯科用シリンジに使用するのに適した様々なタイプの静的ミキサが知られており、その幾つかの例は、前述の国際公開第2005/016170号に記載されている。プランジャアセンブリ13のピストン15、17が、隔室5、7に差し込まれるとき、隔室からの基本ペーストと触媒とが、静的ミキサ9の内腔を通り混合されて印象材となり、印象材はミキサチップ11から分配される。シリンジ1の小さいサイズとミキサチップ11の角度との両方によって、シリンジの取り扱い及び正確な位置決めが容易になり、したがって、印象材を患者の口内の必要な場所に直接分配することができる。使用後に、シリンジ1は廃棄することができる。
プランジャアセンブリ13をシリンジカートリッジ3に差し込み易くするために、カートリッジの後端に、親指がプランジャ板19を押している間に、ユーザの指の間に把握される従来の指板20aが設けられている。プランジャアセンブリ13を更に動かし易くするために、シリンジカートリッジ3の長さに沿った適切な箇所(例えば、中間)に第2の指板20bが設けられ、ユーザがより便利だと思った場合に、第2の指板20bを第1の指板20aの代わりに使用することができる。第2の指板20bは、例えば、プランジャ板19と第1の指板20aとの間の距離が小さくなって、ユーザの親指と他の指の角度が、プランジャアセンブリ13の動きの良好な制御を維持できなくなったときに使用されてもよい。
シリンジ1の取り扱いは、シリンジカートリッジ3の周囲に形成される複数の平行な板22によって更に支援され、これらの板は、カートリッジの長さに沿って互いに離間され、カートリッジに、実質的に円形の外側断面と、より一般には丸い外側面を有する感触とを、適所に提供するように成形される。板22は、ユーザがシリンジを回転させてミキサチップ11を最適な位置に到達させるのを支援する。板22の代替として、シリンジカートリッジ3上に、前述の国際公開第2005/016170号に記載されたようなフランジ又はリブを含む任意の適切な形状の拡張部又は突出部を設けてもよい。
分配される材料が予め充填された単位用量歯科用シリンジを提供することができるが、多くの場合、最終ユーザが必要に応じて(即ち、この例では、歯科外科内で歯科印象材を取得しようとしているときに)材料を充填できることが望ましくより効率的である。そのような手順を念頭において、シリンジ1は、充填する準備ができた分解状態で提供されてもよい。図2に示されたこの分解状態では、プランジャアセンブリ13は、シリンジカートリッジ3から抜かれ、静的ミキサ9は、ミキサの内腔がシリンジの隔室5、7から遮断される下向き位置にある。次に、これを達成することを可能にする静的ミキサ9とシリンジカートリッジ3との間の枢動接続部21の形態について、図3を参照して説明する。
図3に示されたように、枢動接続部21は、外側スリーブ25内に回転可能な筒状体内側部品23を含む。静的ミキサ9のハウジングは、枢動接続部21の内側部品23から半径方向に延在し、内側部品23と一体形成され、静的ミキサの内腔は、内側部品23を直径方向に横切る通路27によって延在している。他方では、枢動接続部の外側スリーブ25は、シリンジカートリッジ3の一体部分である。カートリッジの隔室5、7の分配出口29はスリーブ25を貫通し、シリンジ1が使用できる状態にあるとき(図1)、通路27と位置合わせされ、これにより静的ミキサ9の内腔に接続される。しかしながら、静的ミキサ9が図2に示された下向き位置にあるとき、通路27は、分配出口29の位置からずれ、それにより静的ミキサが遮断される。その代わりに、分配出口29は、枢動接続部21の内側部品23のそれぞれの通気孔31と位置合わされ、それにより、内側部品23の開放内部を介して大気に繋がる。これは、シリンジカートリッジ3が最終ユーザに供給される状態である。シリンジを使用する必要があるとき、材料が、隔室の後方端の入口ポート16、18からシリンジの隔室5、7に装填され、その後でプランジャアセンブリ13が挿入される。この過程の間に隔室5、7内から排出される空気は、分配出口29と、枢動接続部21の内側部品23の通気孔31と、内側部品23の開放内部とによって提供される通気経路を通って大気に放出される。しかしながら、充填手順の間に任意の材料が分配出口29を通って排出される場合、2つの隔室5、7からの材料が互いに接触する危険が小さくなり、その理由は、通路27の存在によって、隔室からの通気経路が、物理的に分離され、隔室からの材料が、枢動接続部21の内側部品23のそれぞれの端から流れ出ることが保証されるからである。材料は接触した場合に、硬化し始めシリンジ1の動きを妨げることがあるので、シリンジが充填されているときに、隔室5、7からの材料を別々にしておくことが重要であることは理解されよう。
シリンジ1に充填されたとき、静的ミキサ9は、図1に示された位置に枢動されてシリンジが使用の準備ができた状態になる。しかしながら、場合によって、実際に必要になる前にシリンジを充填し、シリンジ内に材料を短期間貯蔵することが望ましいことがあり、静的ミキサ9とシリンジカートリッジ3との間の枢動接続部21は、図1及び図2の位置の中間の第3の位置を備えることができ、その位置で、分配出口29は接続部の内側部品23によって遮断され、それにより、通路27と通気孔31との両方から遮断される。静的ミキサのこの短期間貯蔵位置は、図10及び図11に示される。
静的ミキサ9とシリンジカートリッジ3との間の枢動接続部21によって、静的ミキサが、前述しかつ図1、図2及び図3、又は図10及び図11に示された特定のいずれかの位置で摩擦によって保持されることを確実にすることが好ましい。
図4は、シリンジ1の隔室5、7内に材料を充填する1つの方法を示す。この場合、両方の隔室は、シリンジの隔室5、7に装填される触媒と基本ペーストとをそれぞれ収容する2つの筒状体41、42を含む供給カートリッジ40から同時に充填される。供給カートリッジ40は、例えば、ドイツ国ゼーフェルトの3M ESPE AGから入手可能な「Garant(商標)」カートリッジでよい。供給カートリッジ40は、例えば、やはりドイツ国ゼーフェルトの3M ESPE AGから入手可能な「Garant(商標)」ディスペンサでよいトリガ式アプリケータ43内に位置する。アプリケータ・トリガ45の操作により、アプリケータ43内のプランジャ(図示せず)が、供給カートリッジ40の筒状体41、42からそれぞれの出口47を通して材料を放出する。
シリンジカートリッジ3は、静的ミキサ9が充填位置にある状態で、供給カートリッジ40の端に位置し、カートリッジの入口ポート16、18は、出口47から放出された材料を受け入れるように位置決めされる。これは、直立カラー49、51を提供することによって容易になり、直立カラー49、51は入口ポート16、18を取り囲み、後述するように、シリンジ1が充填された後で、供給カートリッジ40をきれいに密閉できるように構成されると有利である。後述するように、カラー49、51は、出口47が両方とも同じサイズとは限らない供給カートリッジ40に対応するように構成されることもまた好ましい。
入口ポート16、18の直立カラー49、51は、図5及び図6に見ることができ、これらの図は、供給カートリッジ40に接続されようとするシリンジカートリッジ3の後端を示す。各カラーは、内側部分49a、51aと同心外側部分49b、51bとを含み、内側部分49a、51aと同心外側部分49b、51bとは、シリンジが充填されているときに、供給カートリッジ40の対応する出口47内及びそのまわりにそれぞれ位置するように意図される。カラーの外側部分49b、51bは、入口ポート16、18の間の領域内で合体するが、これは必須ではない。更に、各カラー49、51は、内側部分と外側部分のサイズによって、以下により詳しく説明されるように2つの異なるサイズの供給カートリッジ出口と適合するように適応される。
図7は、互いに同じサイズの出口47を有する供給カートリッジ40上に位置するシリンジカートリッジ3を断面で示す。各カラー49、51の内側部分49a、51aが、対応する出口47内に位置し、この場合、カラー49の内側部分49aの外径は、対応する出口47の内側面を封止するようなものである。しかしながら、カラー51の場合、これは、対応する出口47、この場合はその外側面を封止する外側部分51bの内側面である。カラー49、51と供給カートリッジの出口47との間の封止は、シリンジが充填されているときに、材料が出口のまわりから漏れる危険を減少させる。更に、シリンジカートリッジ3が、供給カートリッジ40から取り外されるとき、カラーの内側部分49a、51a内に収容された材料も、供給カートリッジの出口47内にスペースを残すように除去され、その結果、供給カートリッジの従来の閉鎖キャップを、材料を出口からこぼすことなく交換することができる。図8は、そのような従来の閉鎖キャップ60を示し、キャップ内側の2つの直立ピン62は、閉鎖キャップ60が交換されるときに、供給カートリッジ40の出口47の内側に嵌るように意図されている。閉鎖キャップ60が交換されるときに出口47が材料でいっぱいである場合、その材料の一部がピン62によって押し出され、2つの出口47からの材料が混合され硬化した場合、問題を引き起こす可能性があることを理解されよう。ピストン15、17の面取り先端15a、17aだけが材料をカラーから押し出し、その後で材料が、ピストン密閉リング15b、17b(図2を参照)によって隔室5、7内に密閉されるので、プランジャアセンブリ13が挿入されるときに、シリンジカートリッジ3のカラー49、51から材料が漏れることによる類似の危険は起きない。
図9は、シリンジカートリッジ3が、互いに異なるサイズかつ図7に示された供給カートリッジの出口と異なるサイズの出口を有する供給カートリッジ40上に位置する代替状況を断面で示す。より詳細には、図8の供給カートリッジの出口47aの1つは、図7の出口47より大きい直径を有し、他の出口47bは、図7の出口47より小さい直径を有する。典型的には、大きい方の直径の出口47aは、供給カートリッジ40の大きい方の容積の筒状体(例えば、印象材の基本ペースト成分を収容する)上に提供され、小さい方の直径の出口47bは、供給カートリッジの小さい方の容積の筒状体(例えば、印象材の触媒成分を収容する)上に提供される。
図9に示された状況では、シリンジカートリッジ3の各カラー49、51の内側部分49a、51aが、この場合も、供給カートリッジ40の対応する出口47a、47b内に位置する。この場合、カラー49の外側部分49bの内側面は、大きい方の直径の出口47aの外側面を封止し、カラー51の内側部分51aの外側面は、小さい方の直径の出口47bの内側面を封止する。しかしながら、カラーは、図7と関連して前述したように、シリンジが充填されているときに、材料が出口47のまわりから漏れる危険を減少させ、またシリンジカートリッジ3が供給カートリッジ40から取り外されたときに、出口47a、47bから材料をこぼすことなく供給カートリッジの閉鎖キャップを交換することを可能にする働きをする。
シリンジカートリッジ3が、図9に示されたような異なるサイズの出口を有する供給カートリッジ40から充填されるとき、シリンジカートリッジのカラー49上の拡張部50が、供給カートリッジ上の対応する切欠き(図示せず)と嵌合して、シリンジカートリッジが正しく向けられることを保証する。
図12〜図14は、カートリッジの隔室5、7がシリンジ1の後端ではなく前端から充填されるシリンジの改良を示す。この場合、プランジャアセンブリ13の入口ポート16、18のカラー49、51は必要ない。その代わりに、静的ミキサ9とシリンジカートリッジと間の枢動接続部21のスリーブ25上に類似のカラー49、51が提供され、カラー49’、51’は、図12に示されたような枢動接続部の内側部品23内に延在するそれぞれの充填カナル53、55への入口を取り囲む。以下で明らかになるように、図3の通気孔31は、この修正版のシリンジに必須ではなく省略される。
図12〜図14のシリンジカートリッジの隔室5、7内に材料を充填する必要があるとき、静的ミキサ9は、図12及び図13に示された位置(図2に示された位置に対応する)にあり、シリンジの隔室5、7の分配出口29が、静的ミキサから遮断され、その代わりに、枢動接続部21の内側部品23内のそれぞれの充填カナル53、55と位置合わせされる。プランジャアセンブリ13(図13にはそのピストン17だけが見える)は、この段階で、シリンジカートリッジ3に完全に押し込まれる。このとき、カラー49’、51’は、必要に応じて、図7又は図9と関連して前述したように供給カートリッジ40の出口47内及びそのまわりに位置し、隔室の後端でプランジャアセンブリ13がシリンジカートリッジ3から出る動きに伴って、材料が、隔室の前端の充填カナル53、55と分配出口29を介してシリンジの隔室5、7に充填される。シリンジが充填されたとき、静的ミキサ9は、図14に示された位置に枢動されて、シリンジが使用の準備ができた状態になる。
場合によって、シリンジの隔室5、7が、異なる内容積を有するとき、供給カートリッジの隔室のサイズがそれ相応に適応されているという事実にもかかわらず、一方の隔室が他方より早く充填されることが見出される場合がある。この効果は、例えばシリンジカートリッジ3上のカラー49、51の幾何学形状の結果である場合があり、早く充填される隔室に挿入されるプランジャアセンブリ13のピストンの長さを短くすることによって補償することができる。図15は、例えば、大きい方の容積の隔室5が、大きい方の容積の筒状体42から充填されるよりも、シリンジの小さい方の容積の隔室7が、供給カートリッジの小さい方の容積の筒状体41から充填される方が早い状況にピストンアセンブリを適応させるために、ピストン17がピストン15よりも短いピストンアセンブリ13を示す。
以上、シリンジ1を多成分歯科印象材と関連して前述したが、シリンジ1は、他の材料を分配するために使用されてもよく、単位用量シリンジとしての使用にも歯科分野での使用にも限定されないことを理解されよう。
好みに応じて、シリンジカートリッジ3が射出成形部品である場合に、成形プロセスの間、隔室の内側のひけマークの形成を防ぐために、第2の指板20b及び平行板22の厚さは、シリンジの隔室5、7の壁の厚さより実質的に小さく(例えば、半分より小さく)なければならない。必要に応じて、第2の指板20bを、図5に示されたようなその後側のフランジ20cによって補強することができる。
必要に応じて、前述のシリンジ1の特定の特徴が、他の特徴と関係なくシリンジ内で実現されてもよいことを理解されよう。そのような特徴には、例えば、次のものが含まれる。
(i)シリンジカートリッジ3を後端から充填するときに使用される通気孔31。
(ii)シリンジカートリッジを供給カートリッジに接続するために使用される直立カラー49、51(又は、49’、51’)。
(iii)シリンジを取り扱い易くする第2の指板20b。
(iv)シリンジも取り扱い易くする板22。
しかしながら、前述のような組み合わせで提供されたとき、得られたシリンジは、使用する必要があるときに、シリンジの隔室内の成分材料が互いに時期尚早に接触する危険なしに充填し易く、また材料を必要な場所に制御された方式でかつ正確に分配することができるように取り扱い易い。

Claims (1)

  1. 多成分材料を分配するシリンジであって、
    第1端及び第2端と、前記多成分材料の成分用のそれぞれの隔室とを有するシリンジカートリッジと、
    前記カートリッジの前記第1端に接続され、分配出口を有する静的ミキサと、
    前記第1端から材料を分配するために前記第2端で前記シリンジカートリッジ内に移動可能なプランジャアセンブリと、を含み、
    前記静的ミキサと前記シリンジカートリッジの前記第1端との接続部は、通気位置及び分配位置の間で選択的に位置合わせされる流れ管理機構を含み、前記通気位置で、前記カートリッジの隔室のそれぞれが、前記静的ミキサから遮断されかつ同時にそれぞれの通気孔と独立的に連通し、前記分配位置では、前記カートリッジの隔室のぞれぞれが、前記静的ミキサと連通しかつ同時に前記それぞれの通気孔から遮断される、シリンジ。
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