JP6403536B2 - 注出器 - Google Patents

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Description

本発明は、歯牙修復材などのペーストを充填室に充填し若しくは注出するのに好適な注出器に関する。
齲蝕された歯牙の治療は、齲蝕部を削り取った後、形成された修復部位に、歯牙修復材ペーストを充填し、これを口腔内に光照射して光重合することにより、或いはそのまま化学重合により硬化させることによって行われる。
このような歯科修復に使用されるペースト等(以下、単にペーストともいう)の充填具としては、少量のペーストを定量的に注出させる必要があることから、先端においてペースト注出口がノズル状に突出するシリンダ部材、および該シリンダ部材の後端開口部から挿嵌されるプランジャ部材とからなるシリンジ型のペースト注出器が使用されている。かかるシリンジ型のペースト注出器では、プランジャ部材の先端近傍の外周面には環状凹溝が形成されており、該環状凹溝には、外周縁がシリンダ部材の内周壁と当接する弾性シールリングが装着されているため、プランジャ部材を、シリンダ部材の先端方向に所望程度に押すことにより、そのシリンダ部材の充填室内の内圧を高めることができ、ペーストを、修復に必要な量だけペースト注出口から押し出すことができる。
しかしながら、このようなペースト注出器を用いての歯牙修復材ペーストの注出では、必要量を注出した後のペースト注出口でのペーストの切れを良くすることが課題であった。すなわち、こうしたペーストの注出では、プランジャ部材への押圧を停止した後においても、シリンダ内部に充填されるペーストにはかなりの圧が残り、前記したようにペーストの注出口はノズル状(小口径)であるため、この残圧により該注出口からペーストが漏れ出すことがあった。また、ペースト注出器にペーストを充填する際に空気が混入し、混入した空気は押し出し時に圧縮し、押し出し停止時に膨張するため、押し出しを停止してもペーストが漏れ出すことも考えられる。
このペーストの漏れ出しは、ペーストの注出量の定量性を損なう他、必要外の箇所で落滴して周囲を汚す原因にもなり改善が望まれていた。
特開2006−204628号公報 特開2011−4775号公報
ペーストの漏れ出しを解決するために、下記の特許文献1や特許文献2のペースト用注出器が開示されている。
特許文献1の注出器は、弾性シールリングのよれに起因するペーストの漏れ出しを課題とし、注出器のプランジャの先端近傍に環状凹溝を形成しており、該環状凹溝には、外周縁がシリンダ部材の内周壁と当接し、且つ後壁面に複数の突部が周方向に形成された弾性を有する弾性シールリングが装着されている。
このように、弾性シールリングの後壁面の突部が、環状凹溝の後側壁面に圧接されると、該弾性シールリングは、上記後壁面の中央付近で、突部により部分的に支持された状態になる。したがって、ペーストの内圧のさらなる高まりにより、弾性シールリングの外周縁がシリンダの後端開口部側へよっても、そのよりの程度が適度に抑制されることによって、よりに起因する空気の巻き込みが抑制される。
特許文献2のペーストの注出器は、プランジャの前端近傍の外周に環状凹溝を形成し、該環状凹溝には、注出器の注出口側と該注出器の後端開口部側への空気の流通を遮断する弾性シールリングを装着している。環状凹溝の底面には、前後方向に渡ってエア抜き溝を形成し、該エア抜き溝は、空気の流れを許容するが、ペーストに対しては流通抵抗が大きくエア抜きを阻止する。よって、ペーストのシリンダ内部への注入時に簡単な構造によって内部の密閉空間を開放してその外部へ残留空気を排出することができる。
このように、特許文献1及び特許文献2は、ペーストの漏れや空気の巻き込みや空気抜きをそれぞれの方法で防止している。
しかしながら、特許文献1の注出器は、シリンダ内へのペーストを充填する際に、一般の弾性シールリングと同様に空気が抜け辛く、シリンダ内に空気が残ったような場合は、押出し停止後にシリンダ先端部からペーストが漏れだすおそれがある。
特許文献2の注出器は、弾性シールリングがよれたような場合に、エア抜き溝より先端部側に弾性シールリングが位置する状態を想定すると、エア抜き溝による空気の流通が閉ざされ、エア抜き溝が効果を発揮せず、シリンダ内に空気が残る。シリンダ内に空気が残ることによって、押出し停止後にシリンダ先端部からペーストが漏れだすおそれがある。
このように、特許文献1や特許文献2の注出器にもそれぞれ、今なお、改善の余地がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、上述の特許文献1及び特許文献2のペースト漏れ防止の技術をさらに改善して、より好適にペーストの充填室から空気抜きを促進するとともにペーストの漏れを防止する注出器を提供することを目的とする。
本発明によれば、上記目的を達成する注出器として、
端に流体の注出口が形成され、後端に開口部が形成されているシリンダと
シリンダの前記開口部から挿嵌され、流体の充填室を前記シリンダとともに形成するプランジャと
プランジャに装着され、前記充填室側と前記開口部側への流体の流通を阻止する弾性シールリングとを備え
記プランジャには、前記プランジャの前進時に流体を押圧する押圧部と、該押圧部の後側に隣接し、前記弾性シールリングを装着する環状凹溝とを備えた注出器において
前記弾性シールリングには、前記シリンダの軸方向に一端側から他端側へ抜ける開閉溝若しくは開閉孔が形成され、
前記充填室への流体の注入時に、前記開閉溝若しくは開閉孔が空気の流通を許容し、前記流体の注出時には、前記弾性シールリングの弾性変形によって、前記開閉溝若しくは開閉孔が閉塞し、前記流体の流通を阻止するようにした注出器が提供される
前記注出器の前記環状凹溝のシリンダ軸方向における溝幅の長さは、弾性シールリングのシリンダ軸方向における幅よりも大きく形成されていることが好ましい。
前記注出器の弾性シールリングは、横断面が四角形であり、前記シリンダの軸方向における前端側及び後端側は平面であるのが好適である
前記注出器の前記弾性シールリングの後端側には、前記環状凹溝の後端面側に突出する突起を形成することが好ましい。
前記注出器の前記弾性シールリングのショア硬度が30〜95の範囲であることが好ましい。前記注出器は、前記流体が歯科用のペースト材であることが好ましい。
本発明においては弾性シールリングに形成した開閉溝若しくは開閉孔が弾性によって開閉されこれによってペーストの充填時に充填室内の空気を充填室外に排出し、ペーストの注出時にはペーストの漏れを防止若しくは抑制することができる。
本発明の実施形態によるペースト注出器を側面から見た断面図である。 図1の注出器のシリンダの側面から見た断面図である。 図1の注出器におけるプランジャの中央を水平方向に切断した平面方向から見た断面図である。 Aは、図1のペースト注出器の弾性シールリングの斜視図、Bはペースト注出器の環状凹溝周辺の断面図である。 Aは、弾性シールリングの変形例による斜視図、Bは該弾性シールリングを備えたペースト注出器の環状凹溝周辺の断面図である。 Aは、図4の弾性シールリングの他の変形例による斜視図、Bは該弾性シールリングを備えたペースト注出器の環状凹溝周辺の断面図である。 Aは、ペースト注出器に充填ノズルを差し込む前の断面図、Bはペースト注出器にペースト材が充填されて空気が排出された状態の断面図、Cはプランジャが後退位置まで達し、ペーストが充填室に所定量充填された状態の断面図である。 Aは、プランジャがペーストを注出する前の断面図、Bはプランジャがペーストを注出している状態の断面図である。 Aは、本発明の実施例7の突起のない単純リング形状の弾性シールリングの斜視図、Bは実施例8の断面が円形の弾性シールリングの外周部に開閉溝を形成した弾性シールリングの斜視図である。
以下、本発明のペースト注出器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、ペースト注出器1の代表的態様の断面図、図2はペースト注出器1のシリンダ2の断面図、図3はペースト注出器1のプランジャ3の断面図である。
これらの図を参照にして、ペースト注出器1は、シリンダ2とプランジャ3とを備えている。シリンダ2は、断面が円形でかつ内部が中空であり、先端(前端)にはペーストの注出口5がノズル状に突出している。注出口5には外部からペーストを注入した後、目的部へペーストを注出するためのノズル本体4が装着されている。通常、ノズル本体4はチップ状の別部材として、シリンダ2の本体部に装着して使用する構造としている。
また、シリンダ2の後部には後端開口部6が設けられ、後端開口部6にはプランジャ3が挿嵌されている。
ペースト注出器1の材質は、特に制限されるものではなく、金属やガラス等であっても良いが、通常は、プラスチック、例えばポリプロピレン、ナイロン、テフロン(登録商標)等が採用される。先端のノズル本体4については、プラスチックや金属製であっても良い。
図2に示されるシリンダ2は、注出口5に備えた先端チップとしてのノズル本体4が外された状態でのシリンダ本体部の断面図である。
シリンダ2の内口径は5〜10mmであるのが一般的であり、シリンダ2の先端近くは、ペーストが定量的に注出できるように、テーパ面7を経て縮径されているのが好ましい。すなわち、シリンダ2の先端近くは、細い円柱筒状、或いはゆるやかなテーパを有する逆円錐形状をしているのが好ましい。なお、テーパ面7は、シリンダ2の軸方向に対して断面形状が直角に形成されていても良いが、充填されるペーストがなだらかに流動し易いようにテーパ状であるのが好ましい。
シリンダ2の後端開口部6の外周壁には、操作者が該シリンダ部材を保持する際に指(通常は、人差し指と中指)を引掛ける係指部8が、シリンダ2の半径方向外側へ張り出しているのが好ましい。
ペースト注出器1において、ノズル本体4の先端部にはノズル10が形成され、ノズル10の内口径は0.1〜2.0mm、より好適には0.3〜1.5mmの場合において本発明の効果が良好に発揮され易く好ましい。ノズル10の長さは1〜30mmが一般的であり、この長さにおいて、図1に示すようにノズル10の先端は途中で屈曲させてあってもよい。
図3に示すプランジャ3は、先端側に軸状の押し込み部材12、該押し込み部材12の基端側に設けられている円錐部13、該円錐部13の後側に隣接して配設される環状凹溝14が形成されている。押し込み部材12は、注出口5の内径にほぼ等しく形成され、プランジャ3の前端位置で注出口5内に残ったペーストを押し出すことができる。円錐部13は、上述したシリンダ2のテーパ面7に対応するよう形成され、プランジャ3の前方位置で円錐部13のテーパ面がテーパ面7に隙間なく合致することが好ましい。
円錐部13の後側には弾性シールリング15が装着される環状凹溝14が形成されている。環状凹溝14は、円錐部13と間隔を空けて配設されている円板16との間に形成される。したがって、環状凹溝14の前側の前面14aが円錐部13の背面であり、後側の後面14cは円板16の前面から構成されている。円板16の外径は円錐部13の外径よりも大きくシリンダ2の内径よりも僅かに小さい。
本実施形態では、環状凹溝14のシリンダ軸方向に対する長さは、弾性シールリング15のシリンダ軸方向に対する長さよりも少し長く形成されている。
プランジャの円錐部13の外径は、シリンダ2の内径よりも小さく形成されている。プランジャ3の先端部には、径の細い円柱形状の押し込み部材12が形成され、後端部には、プランジャ3をシリンダ2の内部に押し込み易いように、親指平の係指部17が、プランジャ3の半径方向外側に張り出しているのが好ましい。プランジャ3の先端から後端までの長さは、一般的に50〜100mmの長さのものが使用される。
このような基本構造のペースト注出器1において、そのシリンダ2のテーパ面7とプランジャ3の先端部との間に形成される充填室9には、ペーストが充填される。
図4を参照にして、環状凹溝14は、前面14aと後面14cとが、底面14bの前後を隔てて、底面14bから直角方向に立ち上がるように形成されている。環状凹溝14の底面14bの直径は、一般的に2〜9mmである。また、環状凹溝14の幅(前面14aから後面14cまでの長さ)は、一般的に0.5〜10mmである。
プランジャ3をシリンダ2に挿嵌する前には、半径方向外側外周面がシリンダ2の内周壁に当接する形態の弾性体で形成される弾性シールリング15を装着する。弾性シールリング15の材質は、シリコーン樹脂、フッ素系エラストマー等の合成樹脂からなる弾性材料が好ましい。また、これらの弾性材料は、一般にはショア硬度が100以下、より好適には30〜95のものが使用される。
弾性シールリング15は、横断面(環状の周方向軸に直交する断面が円形、四角形又はその他の異形のものが使用できるが、本実施形態では、弾性シールリング15は、リング状主部15aとこのリング状主部15aから後方側に突出する突起15bとから構成されている。リング状主部15aは、横断面(環状の周方向軸に対して直交する断面が四角形状であり、シリンダ軸に対して前端側と後端側が平面で形成されている。突起15bは、本実施形態では、ほぼ半球形状であり、リング状主部15aの後端面から後方側へ突出する。また、突起15bは、周方向に間隔をあけて8個が形成されているが、これ以外の数であってもよい。また、突起15bは、高さの異なる2種の突起を1つ置きに配置してもよい。
弾性シールリング15の厚さ(プランジャ3の軸方向における長さ)は、環状凹溝14の前後方向の幅よりも小さく、弾性シールリング15は、環状凹溝14を前後方向に移動することができる。
弾性シールリング15の内径は内周面が環状凹溝14の底面の径にほぼ等しく、外径は外周面がシリンダ2の内周面に密着するような径に形成される。
本実施形態では、弾性シールリング15の内周面に、シリンダ2の軸方向に直線状に延び、かつ内周面を貫通する開閉溝21が形成されている。開閉溝21の大きさは弾性シールリング15が環状凹溝14に装着されたとき、ペーストを充填していない状態では空気が流通する。弾性シールリング15にシリンダ2の軸方向へ所定以上の外力が負荷したときに、弾性シールリング15の圧縮変形によって、弾性シールリング15が半径方向に膨張するように作用するが、環状凹溝14の底面側に押されて、開閉溝21が閉塞されることが重要である。
このような、弾性シールリング15については、シリンダ2の軸方向に所定以上の外力が負荷したときに、弾性シールリング15の圧縮変形によって、開閉溝2がシリンダ2の内周面に押されて、開閉溝2が閉塞される。開閉溝21を弾性シールリング15の内周面に形成する他、図5に示す開閉溝22のように、弾性シールリング15の外周面にシリンダの軸方向へ向けて直線状に形成してもよい。
また、図6に示すように、弾性シールリング15、開閉溝21に代えて弾性シールリング15の突起15bの間にシリンダ2の軸方向へ向けて直線状に延びる開閉孔23を形成してもよい。
このような、弾性シールリング15については、シリンダ2の軸方向に所定以上の外力が負荷したときに、弾性シールリング15の半径方向に広がろうとする圧縮変形によって、開閉孔23の隙間が逃げ場となって閉塞される。開閉孔23については、突起15bの間に形成しているが、突起15bの中心先端からずらした突起内の部分に形成してもよい。
これらの開閉溝21,22及び開閉孔23は、各々1個形成したが、複数形成することも可能である。開閉溝21,22の形状については、断面が四角形の他、半円形、半楕円形などがある。開閉孔23の形状については、円形、楕円形、多角形やスリット状の孔も可能である。また、開閉溝21,22及び開閉孔23については、シリンダ2の軸方向へ直線状に形成したが、傾斜させたり直線以外の形状についても可能である。
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
[ペースト充填剤]
本発明のペースト注出器1に充填するペーストとしては、歯牙修復材ペーストであるのが好ましい。これら歯牙修復材ペーストの具体例としては、コンポジットレジンと呼ばれる欠損した歯牙の充填修復材料、歯髄保護のための裏層材料、および小窩裂溝封鎖に適した充填修復材料などが挙げられる。これらは、化学重合により硬化するタイプであっても良いし、光重合により硬化するタイプであっても良いが、後者の方がより好ましい。
本実施形態において、ペースト注出器1に充填するペーストは、特に制限されるものではないが、ペースト注出口からのペーストの切れを良くする本発明の効果を顕著に発揮される観点からは、低粘度のものが好ましく、粘度が10〜10,000ポイズ、より好適には50〜5,000ポイズであることが好ましい。
[ペーストの充填作業]
弾性シールリング15を装着したペースト注出器1において、シリンダ2の充填室9にペーストを注入するときには、図7に全体を図示せず先端の充填ノズル25と本体の一部のみを示すペースト充填器26にセットする。そして、充填ノズル25を注出口5に差し込むときは、充填ノズル25と押し込み部材12が干渉しないように、プランジャ3を注出口5から離した位置に配置する。
弾性シールリング15の移動について説明すると、当初プランジャ3を充填時の初期位置に移動した後は、弾性シールリング15の位置は、通常、環状凹溝14の前面に密接しているか、あるいは後面に密接しているかのいずれかである。内周面に開閉溝21を有する弾性シールリング15を例にあげると、弾性シールリング15が後面14cに密接しているときは問題ないが、弾性シールリング15が環状凹溝14の前面14aに密着しているときに、開閉溝21は、環状凹溝14の前面14aに閉塞されて、充填室9は密閉状態となっている場合があり、このような状態では残留空気は排出されないおそれがある。
しかしながら、円錐部13の外径よりも弾性シールリング15外径が大きいので、充填室9の残留空気の内部圧力で弾性シールリング15が後方に押されたりして、開閉溝21は開放状態になる。あるいは、充填器26には、プランジャ3の後退時に後端位置を規制するストッパー部材(図示せず)があり、開閉溝21が環状凹溝14の前面に密着していても、充填室9のペースト若しくは残留空気の内部圧力によってプランジャ3が後方側へ押し戻される。そして、プランジャ3の後端(係指部17)がストッパーに接触すると、プランジャ3の後退移動が規制され、この際、弾性シールリング15には圧縮空気及びペーストによる後方への押圧力が増大し、弾性シールリング15は、プランジャ3に対して後方側へ移動し、環状凹溝14の前面と離間する。こうして、以後、開閉溝21は開状態となり、残留空気の排出分だけのペーストの注入が続けられる。
なお、当初から開閉溝21を開状態にしたいのであれば、ペーストの注入前にプランジャ3を少し前進させれば、弾性シールリング15と環状凹溝14の前面14aとの密着は解除され、開閉溝21は開状態となり、ペーストが弾性シールリング15の位置まで充填される間に残留空気を抜くことができる。充填室9内の空気は、開閉溝21を通って円板16とシリンダ2の内周面の隙間からシリンダ2の後端側へ抜ける。
突起15bは、開閉溝21を環状凹溝14の後面14cに密着させないので、開閉溝21から空気を抜くことができる。ペーストが弾性シールリング15に達したときには、円錐部13の外径よりも弾性シールリング15外径が大きいので、弾性シールリング15にペーストの圧力が直接に負荷する。このペーストの充填時において、面積の小さい注出口5から該注出口5に比べて、比較的に面積(体積)の大きな充填室にペーストが注入されるので、プランジャ3の後退時における弾性シールリング15に負荷する圧力は小さく、後述するペーストの注出時よりも、弾性シールリング15の変形は僅かであり、開閉溝21が閉塞されることはない。よって、ペーストと弾性シールリング15の間の空気や気泡は排出される。
ペーストの充填時には、弾性シールリング15の前面にペーストが満たされるが、充填室9の内圧は小さく、開閉溝21の大きさを、空気を通すが粘性の大きなペーストを通さない大きさ若しくは形状に形成することによって、ペースト漏れは防止できる。
図5に示す弾性シールリング15の開閉溝22は、弾性シールリング15の外周面に形成されているので、環状凹溝14の前面に弾性シールリング15が密着していても、ペーストの充填時においては、円錐部13よりも外側に開閉溝22が位置するので、常時、開閉溝は開状態である。よって、上述の開閉溝21と同様に、充填時において空気や気泡を排出し、ペーストの漏れを防止する。
図6に示す弾性シールリング15は、開閉孔23が円錐部13よりも内側に位置している場合、開閉溝21と同じように、環状凹溝14の前面に弾性シールリングが密着している状態では、開閉孔23は閉塞される。しかしながら、上述の開閉溝21と同じ作用によって、開閉孔23から空気や気泡を排出できる。また、開閉孔23が円錐部13よりも外側に位置している場合は、上述した開閉溝22と同じように、常時、開閉孔23は開状態である。よって、上述の開閉溝21と同様に、充填時において空気や気泡を排出し、ペーストの漏れを防止する。
このような開閉溝21,22又は開閉孔23を有するペースト注出器1は、充填室9にペーストが所定量充填されたならば、充填器26の充填を停止し、充填作業が終了する。充填作業が終了した状態では、弾性シールリング15の開閉溝21は前方側がペーストに閉塞され、実質的に閉状態となっている。よって、充填室9への空気の流入は防止される。
充填作業が終了した後、シリンダ2にノズル本体4がセットされる。
[ペーストの注出作業]
ペースト注出器1によって、患者の患部にペーストを注出するときには、弾性シールリング15は突起15bが環状凹溝14の後面に接した後退位置にある。
プランジャ3の押圧時では、ノズル10の面積と比べて、十分に面積の大きな充填室9からノズル10にペーストが流出される。したがって、充填器26によって充填されるときよりも、ペースト注出時のほうが内部圧力は増大する。よって、弾性シールリング15には充填時よりも大きな圧力が負荷する。プランジャ3を前方に押圧すると、弾性シールリング15は、ペーストの内部圧力により、後面側に押圧される。ペーストは、ノズル10から注出され、開閉溝21からも流出されようとするが、弾性シールリング15は、ペーストと環状凹溝14の後面(円板16)との間で圧縮力を受ける。弾性シールリング15突起15bが後面側に押されて、突起15bの高さが小さくなる一方、その分だけ広がる。
同様に、リング状主部15aもまた、シリンダ2の軸方向に縮み、半径方向に広がろうとするが、環状凹溝14の底面とシリンダ2の内周面によって、半径方向への広がりが阻止される。このとき開閉溝21は、溝の隙間が狭くなって閉塞されるか、反対に開閉溝21が開いて環状凹溝14の底面に密着して閉塞する。よって、充填室9内の高圧力下の雰囲気において、開閉溝21の隙間から漏れ出すことができるペーストであっても、開閉溝21は閉じているので、弾性シールリング15は密閉状態を維持し、開閉溝21からのペーストの漏れを防止することができる。
ペーストの注出が終了し、プランジャ3の押し込みを停止させた後は、残留するペースト内の内部圧力によって、ノズルからペーストの漏れが生じる恐れがある。
しかしながら、弾性シールリング15は、プランジャ3の前方への移動によって、プランジャ3とともに前方へ摺動されるが、シリンダ2の内面との密着力によって、もとの位置に留まろうとする摺動反力を有し、加えて、弾性シールリング15は、弾性変形をもとの形状に戻す復元力を有する。
したがって、プランジャ3の停止後は、弾性シールリング15はプランジャ3を後方側へ押し返す力が働き、実際に、プランジャ3が後方へ押し戻される。すなわち、弾性シールリング15は、摺動反力及び復元力によってプランジャ3を押し戻し、リング状主部15a及び突起15bは弾性変形した反力によって、もとの形状に戻ろうとする。特に、本実施形態における弾性シールリング15は、突起15bの部分の弾性変形が大きいので、効果的にプランジャ3を後方へ押し戻す。
こうして、プランジャ3が後方へ押し戻されることによって、シリンダ2内の内部圧力を逃がし、ノズル10の先端に残されていたペーストも、その位置に留まるか後方へ押し戻される。その結果、ノズル10からのペーストの漏れを防止できる。充填室9内には、上述したように、空気抜きがされているので、空気の影響を受けることなく、直接プランジャ3の戻りをペーストに伝えることができ、効果的にプランジャ3を後方へ押し戻すことができる。
詳しくは、ペーストの注出後において、注出口5側を上方に向けてペースト注出器1を静置したが、ノズル10からのペーストの漏れ出しは認められなかった。
なお、シリンダ2内から空気を排除することによって、ペースト注出器1の本来の目的であるペースト注出器1の操作者が、シリンダ2の先端方向に所望程度に押すと、その充填室9に充填されるペーストの内圧が高まり、それに応じて、必要量のペーストを注出口11から押し出すための操作性の効果を、より高めることができる。
[試験例1]
図1〜3に示された構造であり、さらに、シリンダ2が透明で内部の様子が観察可能なシリンジ型のペースト注出器1を使用して、以下の試験を行った。
試験に使用したペーストは、また、シリンジ型のペースト注出器に充填するペーストとしては、温度23℃の条件にて、
測定装置;ボーリン社製CVO120型レオメーター
測定治具;φ20mm、角度0°のプレート
クリアランス;500μm
剪断速度;10秒−1、で測定した粘度が730ポイズである光硬化型の歯牙修復材ペーストを使用した。
ペースト注出器1は、図1〜図3に示す形態で、シリンダ2は、シリンダ内径が6mm、ペーストの充填容量が1ml、ノズル10の注出口の内径が0.5mm、長さは13mmのものを使用した。
プランジャ3は、環状凹溝14の幅が1.8mm(弾性シールリングの無負荷状態における全体の厚みに対して1.1倍の長さ)、深さが1.2mm(シリンダ2の内径の20%の長さ)のものを使用した。
[実施例1〜6]
上述したペースト注出器1に以下の弾性シールリングを試験に用いた。
弾性シールリング15のリング状主部15aは、直径が6.4mm、環幅が2.0mm、前面から後面までの厚みが0.7mm、突起15bは、プランジャ3側に形成し、直径1.0mmの半円状で形成し、突起15bの高さは、0.5mm(弾性シールリング15の前面から後面までの厚みに対して71%の長さ)のものを用い、突起15bの形成個数は8個であり、それぞれは、外周が真円で、先端は上方に弧を描いた形状であった。また、突起15bのそれぞれの最高部は、弾性シールリング15の後面において、環幅の中央をとおる円周上に位置させた。弾性シールリング15の材質は、弾性体のフッ素系エラストマーを使用した。
このうち、フッ素系エラストマーからなる弾性シールリング15のショア硬度を変えて試験を行った。
実施例1としてショア硬度30、実施例2としてショア硬度40、実施例3としてショア硬度50、実施例4としてショア硬度60、実施例5としてショア硬度90、実施例6としてショア硬度95の弾性シールリングを用意した。
開閉溝は図4のAに示すように、全て弾性シールリングの内周面に形成している。
[実施例7]
実施例7として図9のAに示すように、弾性シールリングのリング状主部のみを有し、突起を省略したものを用意した。弾性シールリングのショア硬度は50のものを用いた、開閉溝21は、弾性シールリングの内周面に形成した。
[実施例8]
実施例8として図9のBに示すように、断面が円形の一般的な弾性シールリングを準備した。開閉溝24は弾性シールリングの外周側に形成した。ショア硬度は50のものを用いた。
開閉溝21は、弾性シールリングの外周面に形成した。
[比較例1]
比較例1として、開閉溝を形成していないことを除き上記した実施例3と同じ弾性シールリングを用意した。
このような弾性シールリングをペースト注出器に装着し、23℃の暗室内で、シリンダ2の先端の注出口5側からペーストを充填後、透明なシリンダ2を透視して、弾性シールリング15より注出口5側に気泡が無いか観察した(表1の気泡混入)。
続いて、23℃の暗室内で、プランジャ3をシリンダ2の先端方向に押して、ノズル10より0.1mlのペーストを抽出させ、プランジャ3の押圧を停止した。その後、60秒間静置しノズル10からのペーストの漏れ出しを確認した(表2のバックサクション機能)。
また、これらの操作の後、透明なシリンダ2を透視して、弾性シールリング15より後端開口部6側の円板16の壁面に、プランジャ3の押し込み時のペーストの後方への流出による付着はないか観察した(表3のペースト漏れ)。
試験結果を表1に示す。
充填時における気泡混入の判定は、目視で行い気泡が確認されないものを○、品質等に影響はないが気泡が僅かにあるものを△、品質等に影響がある恐れがある程度の気泡があるものを×と判定した。
ペースト注出器のプランジャの押し出し停止後のバックサクションについては、ノズルから漏れが確認されないものを○、漏れが僅かにあるが先端部に留まる程度のものを△、漏れが生じたものを×と判定した。
プランジャ側へのペースト漏れは、漏れが確認されないものを○、品質等に影響はないが漏れが僅かにあるものを△、円板側に漏れるものを×と判定した。各△の判定は、実用に影響がないものである。
試験結果から実施例2〜について、気泡混入、バックサクション機能、プランジャ側へのペースト漏れの判定が全て○であった。よって、突起付きの弾性シールリングでは、ショア硬度40〜90の範囲が最も好ましい範囲である。また、実施例7,8のように、突起のないものや、弾性シールリングの形状が通常の円形断面のものであっても、溝を形成したものは実用に耐えるものであることが確認できた。
また、実施例6のように硬質(ショア硬度95)になると僅かに漏れが生じ、実施例1のように軟質になると充填時の気泡が僅かに残ることが確認できた。
以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の変形あるいは変更が可能である。
1 ペースト注出器
2 シリンダ
3 プランジャ
4 ノズル本体
5 注出口
9 充填室
10 ノズル
13 円錐部(押圧部)
14 環状凹溝
15 弾性シールリング
15a リング状主部
15b 突起
16 円板

Claims (6)

  1. 前端に流体の注出口が形成され、後端に開口部が形成されているシリンダと、
    該シリンダの前記開口部から挿嵌され、流体の充填室を前記シリンダとともに形成するプランジャと、
    該プランジャに装着され、前記充填室側と前記開口部側への流体の流通を阻止する弾性シールリングとを備え、
    前記プランジャには、前記プランジャの前進時に流体を押圧する押圧部と、該押圧部の後側に隣接し、前記弾性シールリングを装着する環状凹溝とを備えた注出器において、
    前記弾性シールリングには、前記シリンダの軸方向に一端側から他端側へ抜ける開閉溝若しくは開閉孔が形成され、
    前記充填室への流体の注入時に、前記開閉溝若しくは開閉孔が空気の流通を許容し、前記流体の注出時には、前記弾性シールリングの弾性変形によって、前記開閉溝若しくは開閉孔が閉塞し、前記流体の流通を阻止するようにした注出器。
  2. 前記環状凹溝の前記シリンダ軸方向における溝幅は前記弾性シールリングの前記シリンダ軸方向における幅よりも大きく形成されている請求項1に記載の注出器。
  3. 前記弾性シールリングは、横断面が四角形であり、前記シリンダの軸方向における前端側及び後端側は平面である請求項1又は2に記載の注出器。
  4. 前記弾性シールリングの後端側には、前記環状凹溝の後端面側に突出する突起を形成した請求項3に記載の注出器。
  5. 前記弾性シールリングのショア硬度が30〜95の範囲である請求項1〜4のいずれかに記載の注出器。
  6. 前記流体が歯科用のペースト材である請求項1〜5のいずれかに記載の注出器。
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