JP6748581B2 - 多成分材料用のシリンジ、シリンジを駆動する方法、混合及び分注装置、並びに多成分カートリッジ - Google Patents

多成分材料用のシリンジ、シリンジを駆動する方法、混合及び分注装置、並びに多成分カートリッジ Download PDF

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Description

本発明は、多成分材料用のシリンジ、好ましくは多成分材料用の単回充填（ｓｉｎｇｌｅ−ｆｉｌｌ；使い捨て）シリンジと、シリンジを駆動する方法と、混合及び分注装置と、多成分カートリッジとに関する。
一般的なシリンジは、典型的には少量の材料を計量するために使用される単純なポンプであり、概して計量する材料用の管、管に緊密に嵌入するプランジャであって、それを用いて管内に存在する材料をシリンジの反対端に取り付けられた針又はノズルから吐き出させることができるプランジャを含む。管は多くの場合に材料の貯蔵チャンバとしても使用される。
多成分材料用のシリンジも存在する。分注される材料は、典型的にはマトリックス材と硬化剤である。充填済みカートリッジには、１：１、２：１、４：１及び１０：１等と呼ばれる様々なサイズがあり、これらの数字は、分注されることになる２つの材料の各々の量の比を指定している。このように異なるサイズがあるのは、多種多様な異なる組成の混合及び分注を可能にするためである。例えば、硬化剤がより多く必要な組成もあれば、硬化剤がより少なくてよい組成もある。また、一層混合する必要がある組成もある。
二成分材料は典型的には、例えば歯科印象の形成時の印象材（かかる印象材は例えば商標Ａｆｆｉｎｉｓで販売されている）、補綴修復用のセメント材料（例えば商標ＰｅｒｍａＣｅｍを用いて販売されている）、試験的なセメント合着修復用又は仮の歯冠のセメント合着用の仮着用セメント（例えば商標Ｔｅｍｐ−Ｂｏｎｄを用いて販売されている）として使用されている。二成分材料のさらなる適用は建築工業における適用であり、ここで二成分材料は、例えば、経時的に腐食する機械式継手の代替物として用いられている。接着剤結合を使用して窓及びコンクリート要素などの製品を結合させることができる。多成分保護コーティング、例えば防湿層、防食及び滑り防止コーティングの使用もますます一般的になっている。
多成分材料用の分注装置も公知であり、それが例えば交換可能な混合用先端部と組み合わせて使用される場合の複数回適用器具から、単回適用器具に至るまで様々である。これらの多成分材料が吐き出されるとき、異なる成分を反応させるためにそれらを互いに混ぜ合わせる必要がある。
二成分材料は、例えば歯科分野又は建築部門で公知である。二成分材料は、典型的にはそれらが互いに接触するときにのみ硬化する。しかしながら、これらの成分は化学組成物であり、かなりの長期間にわたって空気に曝露される場合には分解し得る。このためプレフィルドシリンジ及びカートリッジは、材料の早期経年劣化を防ぎ且つ成分の一定の貯蔵寿命を確保するクロージャを備える必要がある。それにも関わらず、この貯蔵機能は材料の分注時に容易にアクセス可能でなければならない。１回限りの適用については、クロージャは再密閉可能である必要はなく、複数回の分注適用については、クロージャは再密閉可能でなければならない。
欧州特許第０７３０９１３号明細書
このため、本発明の目的は、容易にアクセス可能であると共に、中に貯蔵される多成分材料の貯蔵の点で良好な密閉性を確保する分注アセンブリを有するシリンジを提供することである。
この目的は、本発明に係るシリンジによって達成される。
従って、多成分材料用、好ましくは二成分材料用のシリンジが、ミキサーハウジングと、混合要素と、二成分カートリッジなどの多成分カートリッジと、混合ヘッドであって、少なくとも部分的にミキサーハウジング内に且つ多成分カートリッジに隣接して配置される混合ヘッドとを含み、ここで混合ヘッドはシリンジの軸方向に少なくとも２つの位置の間で可動であるように配置され、少なくとも２つの位置は密閉位置と分注位置とを含み、混合ヘッドの軸方向の動きは多成分カートリッジに対するミキサーハウジングの少なくとも一部の回転によってもたらされ、混合ヘッドが密閉位置から分注位置に移動すると混合ヘッドは分注方向と逆方向に軸方向移動する。
かかるシリンジは、容易に駆動することのできるプレフィルドシリンジを使用者に提供し、これは、例えば多成分カートリッジのそれぞれのチャンバ内に存在する材料の分注を可能にするため、カートリッジの出口を容易に開放し得ることを意味する。シリンジの駆動は、単純にミキサーハウジングの少なくとも一部を密閉位置から分注位置へと回転させることによって行い得る。これは、場合により混合ヘッドに存在する通路が分注位置ではアクセス可能になり、従ってカートリッジ内に存在する材料をシリンジ出口に到達させることが可能になる点で実現し得る。
これに関連して、密閉位置とは、多成分カートリッジが密閉されていて、場合により多成分カートリッジのチャンバ内に存在する材料、即ち物質がそこを出ることができない位置を意味する。これは、密閉位置ではシリンジを材料の分注に使用できないことを意味する。
また、分注位置とは、例えば材料をカートリッジ及びシリンジからミキサーハウジング及び混合要素を経て分注するために、カートリッジ内を動くように適合されたそれぞれの分注ピストン又はプランジャアセンブリを用いて材料をカートリッジから吐き出させることができる位置であることにも留意しなければならない。
さらに、これに関連して、多成分材料用のシリンジとは、二成分材料、三成分材料等で使用し得るシリンジを意味することに留意しなければならない。
ミキサーハウジングはカートリッジに対して回転して動くため、プランジャを分注方向に作動させたとき、分注中に混合ヘッドが不注意に軸方向に動いて密閉位置に戻ることが確実になくなる。これは、軸方向の動きが単に単純な軸方向の動きでなく、回転によってもたらされるためである。
混合ヘッドが密閉位置から分注位置に移動するとき、混合ヘッドが分注方向と逆方向に軸方向移動することで、混合ヘッド（好ましくは分注位置でこれを介して多成分材料の分注が行われる）が多成分カートリッジ内に存在する多成分材料と（詳細には流体連通して）接触することが可能となり、それにより混合ヘッドを介した多成分カートリッジからの材料の分注が促進される。
これに関連して、分注方向と逆方向とは、混合ヘッドが多成分カートリッジの方に動く軸方向であることに留意しなければならない。
混合及び分注装置（例えば、ミキサーハウジング、混合要素及び混合ヘッドを含む）が多成分カートリッジの充填後に多成分カートリッジに取り付けられる場合、好ましい。このように組み立てるとき、貯蔵及び分注する材料をカートリッジに充填する際の空気抜き手段は不要である。このように組み立てるとき、装置は単純にカートリッジにスナップオン式に嵌めることができ、一度取り付けたらそれを取り外すことができない場合が好ましいこともある。
好ましくは、混合ヘッドは分注位置で多成分カートリッジ内に少なくとも部分的に突出する。
これは、有利には、混合ヘッドが多成分カートリッジに向かって軸方向に移動することにより、多成分カートリッジ（その充填状態において）内に貯蔵されている材料にかかる圧力が瞬間的に増加し、その直後に混合ヘッドが分注位置になると、次にこの圧力の僅かな増加が多成分カートリッジから混合ヘッドを経て出る材料の流れを促進することを意味する。
混合ヘッドの基部の少なくとも一部がシールとして構成され、且つ多成分カートリッジの出口を密閉する場合、好ましい。これにより、シリンジはより少ない構成部品ですみ、より費用対効果の高い方法で作製することができる。
有利な実施形態において、混合ヘッドは、分注される多成分材料用の複数の通路、好ましくは２つ以上の通路であって、その断面が略Ｌ字型である２つ以上の通路を含み、ここで分注される材料は、混合ヘッドが分注位置にあるとき、好ましくは略Ｌ字型の通路の短いシャンクを通って通路のみに入ることができる。
かかる構成は、混合ヘッドの基部の領域、従って出口の領域に密閉性を確保するための追加的な部品の必要なしに、混合ヘッドの基部をシールとして構成し得ることを確実にする。さらに、かかる構成方法は、カートリッジのチャンバ内に存在する材料がシリンジの分注部品へと良好に到達することを可能にする。
有利には、混合ヘッドの通路の各々は分注位置で多成分カートリッジのそれぞれのチャンバ内に少なくとも部分的に突出して、通路とチャンバとの間の流体接続を形成する。
これにより、通路とチャンバとの間の流体接続が確保され、従って混合ヘッドをその分注位置へと軸方向に動かすことによってシリンジが駆動されているときにプランジャを作動させると、材料がチャンバから通路内へと、ひいてはシリンジを通って流れる。
さらなる実施形態において、混合ヘッドは、２つの通路を接続し、且つ混合要素への流体の流れを許容する混合部分を含み、二成分は好ましくはこの混合部分の下流の混合要素の領域で互いに接触する。
このようにして、カートリッジ内に存在する材料の有効な混合が生じ得るように多成分カートリッジからの材料を合わせることができる。さらに、混合部分の近傍に混合領域の定義された始端を有することは、２つ以上の成分を混合するのに必要な混合要素のサイズを定義することを補助し得る。混合要素のこのサイズ、即ち混合要素の長さ及び／又は直径は、混合する材料によって定義され、これは典型的には成分の粘度、並びに成分のさらなる特性、即ちこれらが互いにどのように相互作用するかに依存する。
ミキサーハウジングが多成分カートリッジに解除不能に接続される場合、有利であり得る。この設計は、シリンジの充填後に多成分カートリッジの出口のシールを破壊できないことを確実にするために特に有用である。
好ましい実施形態において、ミキサーハウジングはバヨネット様の接続又はスナップオン式接続によって多成分カートリッジに接続される。これらの種類の接続は、多成分カートリッジに対するミキサーハウジングの正しい配置を確実にすることができる。さらに、かかる接続は解除不能な方法で行うことができる。
また、これに関連して、多成分カートリッジとミキサーハウジングとの間の接続は、これらの要素間の正しい回転方向の向きをさらに確実にする何らかの形態の整列機構を有することにも留意しなければならない。これは詳細には複数回使用シリンジに当てはまり、ここでミキサーハウジング、ひいては分注機構がカートリッジに対して誤って置かれると、カートリッジ内に存在する成分が相互汚染され、それによってシリンジが使用不能となり得る。これは、概して非常に高価な歯科用接着剤の場合に特に問題である。
好ましい実施形態において、ミキサーハウジングが回転すると、多成分カートリッジに対するミキサーハウジングの少なくとも一部及び混合ヘッドの軸方向移動がもたらされる。
この軸方向移動により、混合ヘッドが少なくとも２つの位置の間を軸方向移動によって動き得ることが確実となる。これは、混合ヘッドが分注位置で多成分カートリッジのそれぞれのチャンバ内に少なくとも部分的に突出しているときに限りアクセス可能となって、通路とチャンバとの間に流体接続を形成する通路が混合ヘッドに含まれる場合に特に有利である。これにより、通路とチャンバとの間の流体接続が確実となり、従ってシリンジが駆動されているとき、材料がカートリッジから通路内へとシリンジを通って流れる。
さらに、この設計は、ミキサーハウジングの少なくとも一部が多成分カートリッジに対して回転したときに、ミキサーハウジングの少なくとも一部及び混合ヘッドを強制的に軸方向に移動させる強制案内機構によって特に単純に実現することができる。この強制案内機構は、例えば、スロットと協働するカムによって形成することができる。
さらに好ましい実施形態において、ミキサーハウジングは少なくとも二部品ハウジングであり、これらの二部品は互いに対して軸方向に可動であり、軸方向の動きは、好ましくは二部品の各々に存在する協働するランプ（ｒａｍｐ；傾斜部）によって生じる。この形態の強制案内機構により、混合ヘッドを密閉位置から分注位置に確実に移動させることができる。
さらに別の好ましい実施形態において、混合ヘッドは、さらなる軸方向位置、空気抜き位置で提供されることができ、好ましくはこの空気抜き位置は二成分カートリッジの充填のために提供される。
これに関連して、空気抜き位置とは、シリンジ内に存在する空気がシリンジから確実に出られるようにするため、例えばシリンジの充填時にシリンジの少なくとも一部で空気抜きが行われる必要がある位置である点に留意しなければならない。これは、詳細には、シリンジのカートリッジに貯蔵される物質に空気が悪影響を及ぼす場合に重要である。かかる空気抜きは、材料を含むシリンジの有効期間を増加させ得る。
かかる空気抜き位置は、詳細には、多成分カートリッジを混合ヘッドから離れた端部から充填することになる場合に必要であり、なぜなら、この場合、多成分カートリッジに貯蔵する材料はその端部から導入され、カートリッジ内に存在する空気の除去を可能にしなければならないためである。
有利な実施形態において、混合ヘッドが分注位置から密閉位置に動くことを防止する要素が提供され、この要素は、好ましくは、ピン、所定の破断点、バー及びランプ又はこれらのメンバーの組み合わせを含むメンバーの群から選択される。混合ヘッドが密閉位置から空気抜き位置に動くことを確実に防止する同様の要素も提供することができる。
これに関連して、シリンジをその保管及び輸送中に密閉位置に維持する手段も提供され得ることに留意しなければならない。これらの手段は、カートリッジのガイド部分に架設されてミキサーハウジングが密閉位置から分注位置に偶発的に回転することを防止するウェブの形態で提供されてもよい。正しい圧力を加えると、これらのウェブは壊れ、ミキサーハウジングの回転する動きが可能になる。
この種の要素は、シリンジが未使用であること、即ち相互汚染又は異なる汚染源がもたらされておらず、従ってシリンジ内に存在する成分の所望の混合を実現し得ることを確実にするために有益である。かかる要素は、詳細には、次にシリンジが単回使用シリンジとして構成される場合に有用であり、なぜなら、これらによって、シリンジの位置が変わってそれが再度使用可能となることが防止されるためである。
有利には、混合ヘッドの空気抜き位置から密閉位置への動きは、ミキサーハウジングの少なくとも一部の軸方向の動き及び多成分カートリッジに対するミキサーハウジングの回転の少なくとも一方によって生じる。
場合により二段階であるこの動きにより、多成分カートリッジのチャンバを有効に密閉するために必要なシールが正しい方法で係合することが確実となり得る。さらに、この二段階プロセスにより、シリンジの位置が密閉位置から空気抜き位置に変わることを防止する要素を正しく係合させることも可能となり、シリンジの保管上の安全性が向上し得る。
密閉位置を係合するか、又は係合を解除するかのいずれかのため、ミキサーハウジングの一部の軸方向の動きが提供され得る。これは、密閉位置がカートリッジの出口と混合ヘッドの基部との間の圧入によってもたらされる場合に特に重要である。
多成分カートリッジに物質が充填されている場合、好ましい。このようにしてシリンジを工場において所定の条件下で充填することができ、余分な汚染源をより容易に回避することができる。
好ましい実施形態において、シリンジは、多成分カートリッジに関連する少なくとも１つのガイドスロットを有するガイド部分であって、好ましくは多成分カートリッジに固定して接続されるか、又はそれと一体に形成されるガイド部分をさらに含み、ここではミキサーハウジングが、少なくとも１つのガイドスロットと協働する少なくとも１つのカムを含んで、密閉位置と分注位置との間又は空気抜き位置と密閉位置と分注位置との間の回転する動き及び／又は軸方向の動きを促進する。
これに関連して、少なくとも１つのガイドスロットはまたミキサーハウジングに提供されてもよく、及び少なくとも１つのカムがガイド部分に提供され得ることに留意しなければならない。
このスロット及びカムの協働は、それによって提供される強制案内機構が予め定義付けられたものであり、且つミキサーハウジングの少なくとも一部が所定の方法で、例えばスロット内を動くことのみを許容するため、シリンジの単純な駆動を確実にする。これにより、シリンジを駆動し、続いて多成分カートリッジから材料を分注するためのシリンジの使い易さが促進される。
この種の協働機構は強制ガイドとしても知られる。
かかるガイドスロットは、以下の好ましい形状を有し得る：シリンジの分注方向と略垂直に延在する直線状スロット、分注方向に対して傾斜して延在する直線状スロット、少なくとも１つの軸方向飛び越し部分を有するスロット、及びかかるスロットの組み合わせ。
本発明の態様において、本発明はシリンジを駆動する方法に関し、ここではシリンジのミキサーハウジングの少なくとも一部が多成分カートリッジに対して回転することで、混合ヘッドの密閉位置から分注位置への軸方向移動と、続いてプランジャを押すことによって多成分カートリッジ内に存在する流動性物質の分注とがもたらされて、流動性物質が混合ヘッド及び混合要素を経てミキサーハウジングを通して吐き出される。
かかる方法により、シリンジに貯蔵される多成分材料の分注を迅速且つ効率的に可能にするためのシリンジの取り扱い易い駆動方法が提供される。
本発明のさらなる態様において、本発明は、多成分材料用の混合及び分注装置に関し、この装置はミキサーハウジングと、混合要素と、混合ヘッドであって、少なくとも部分的にミキサーハウジング内に配置される混合ヘッドとを含み、混合及び分注装置は多成分カートリッジに接続されるように構成され、及び混合ヘッドが多成分カートリッジに接続されているとき、混合ヘッドは混合及び分注装置の軸方向に少なくとも２つの位置の間で可動であるように構成され、少なくとも２つの位置は密閉位置と分注位置とを含み、多成分カートリッジが混合及び分注装置に接続されているとき、混合ヘッドの軸方向の動きは多成分カートリッジに対するミキサーハウジングの少なくとも一部の回転によってもたらされる。
さらに本発明の別の態様において、本発明は多成分カートリッジに関し、このカートリッジは、混合及び分注装置に接続されるように構成された接続手段を含み、及び混合及び分注装置の混合ヘッドがカートリッジを混合及び分注装置に接続するように構成され、それにより、混合及び分注装置の混合ヘッドが接続手段によって多成分カートリッジに接続されているとき、混合ヘッドが多成分カートリッジの軸方向に少なくとも２つの位置の間で可動であり、少なくとも２つの位置は密閉位置と分注位置とを含み、多成分カートリッジが接続手段によって混合及び分注装置に接続されているとき、混合ヘッドの軸方向の動きは多成分カートリッジに対する混合及び分注装置のミキサーハウジングの少なくとも一部の回転によってもたらされる。
これに関連して、シリンジに関して詳細に説明される特徴は、かかる混合及び分注装置にも、及びかかるカートリッジにも提供され得ることに留意しなければならない。
本発明は、図面を参照しながら以下に実施形態を用いて詳細に説明される。
シリンジの第１の実施形態の分解図である。 図１のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図１のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図１のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図１のシリンジの種々の使用位置の１つである。 シリンジの第２の実施形態の分解図である。 図３のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図３のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図３のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図３のシリンジの種々の使用位置の１つである。 多部品ミキサーハウジングである。 多部品ミキサーハウジングである。 シリンジの別の実施形態の分解図である。 図６のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図６のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図６のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図６のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図６のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図６のシリンジの種々の使用位置の１つである。 シリンジの別の実施形態の図である。 図８のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図８のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図８のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図８のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図８のシリンジの種々の使用位置の１つである。 図８のシリンジの種々の使用位置の１つである。 混合及び分注装置の種々の実施形態の１つにおける各種部品である。 混合及び分注装置の種々の実施形態の１つにおける各種部品である。 カートリッジの種々の実施形態の１つである。 カートリッジの種々の実施形態の１つである。
同じ又は類似の機能を有する特徴は、以下では同じ参照符号を用いて説明する。また、一実施形態において用いられる参照符号に関連して提供される説明が、それに反する旨が明記されない限り他の実施形態に関しても同じ参照符号に適用されることも理解される。
図１は、シリンジ１０の第１の実施形態の分解図を示す。シリンジ１０は、ミキサーハウジング１２と、スタティックミキサーなどの混合要素１４と、混合ヘッド１６と、二成分カートリッジ１８と、プランジャ２０とを含む。これらの構成部品を組み立てると（例えば図２ａ及び図２ｃを参照）、混合要素１４が混合ヘッド１６に隣接してミキサーハウジング１２内に収容され、次には混合ヘッド１６がミキサーハウジング１２内に部分的に収容され、且つ二成分カートリッジ１８に隣接して配置される。ミキサーハウジング１２は、カム２２の形態で提供されるスナップオン式接続によって二成分カートリッジ１８に取り付けられる。使用時、カートリッジ１８に二成分、例えば二成分系接着剤の硬化剤とマトリックス材とが充填される（図示せず）。混合ヘッド１６は、圧入によるか、又はスナップ嵌めコネクタなどのさらなる取り付け手段（図示せず）によってミキサーハウジング１２内に固定して収容され得る。
図２ａは、シリンジ１０の第１の使用位置における図１のシリンジ１０の部分断面を示す。混合ヘッド１６は密閉位置にあり、ここでは混合ヘッド１６の基部２４が二成分カートリッジ１８の出口２６の平面に配置され、それにより二成分カートリッジ１８を密閉している。この位置では、材料はカートリッジ１８から混合ヘッド１６の通路２８へと流れ込むことができず、従って密閉位置では、材料はミキサーハウジング１２内に流れ込んで混合要素１４と接触することはできない。明確に分かるとおり、混合ヘッド１６に存在する通路２８は、その断面が略Ｌ字型であって、通路２８の短い方のリムが混合ヘッド１６の入口３０の領域に存在している一方、混合ヘッド１６の出口３２は、入口３０から離れた混合ヘッドの反対端に配置されている。通路２８はまた、横方向の入口３０を備えた略管状形を有すると見なすこともできる。
カートリッジ１８の出口２６における密閉を確実にするため、混合ヘッド１６の基部２４は、密閉をもたらす手段を備えることができる。これらの手段には、例えば、基部２４と出口２６との間の圧入が含まれ得る。
図２ｂは、図２ａのシリンジ１０の側面図を示す。この位置では、カム２２が、カートリッジ１８のガイド部分３６に提供されるスロット３４の左側上部と係合する。スロット３４は分注方向Ａに垂直な平面に対して傾斜して提供される。図２ａと図２ｃとの比較から分かるとおり、密閉位置から分注位置への回転時、混合要素１４はミキサーハウジング１２と共に混合ヘッド１４に対して回転する。これは、混合要素１４がミキサーハウジング１２内に強制的に案内されるためである。
ミキサーハウジング１２の回転時、即ち図２ｂのカム２２がカートリッジ１８のガイド部分３６に提供されるスロット３４内を左から右に動くと（図２ｄを参照）、図２ｃに示されるとおり、シリンジ１０が密閉位置から分注位置へと動く。この動きの間、混合ヘッド１６は分注方向Ａと逆方向に下方へと軸方向移動する。ここで通路２８の入口３０がカートリッジ１８のチャンバ３８と流体連通する。プランジャ２０（例えば図１を参照）を作動させると、チャンバ３８内に存在する材料（図示せず）が混合ヘッド１６を通り混合要素１４を経てミキサーハウジング１２の出口４０から吐き出され得る。
図２ｂと図２ｄとの比較からも分かるとおり、協働するカム２２及びスロット３４の形態で提供される強制案内機構により、ミキサーハウジング１２も下方に軸方向移動する。ミキサーハウジング１２の回転する動きを促進するため、ミキサーハウジング１２に異形表面４２を設けることができる。
図３は、別のシリンジ１０の分解図を示す。この例では、シリンジ１０は、少なくともミキサーハウジングカバー１２ａとミキサーハウジング基部１２ｂとを含む多部品ハウジング１２を有する。さらに、強制ガイドのガイドスロット３４が、分注方向Ａと実質的に垂直な平面に延在して提供される。従ってミキサーハウジング１２が回転するとき、及び対応して混合ヘッド１６が密閉位置から分注位置へと動くとき、ミキサーハウジング基部１２ｂは軸方向移動せず、一方、ミキサーハウジングカバー１２ａが分注方向Ａと逆方向に軸方向移動する。
図１に示す実施形態と同様に、混合ヘッド１６も軸方向に動いて異なる使用位置をとる（図４ａ〜図４ｄを参照）。
図４ａ〜図４ｄは、ある使用位置から別の使用位置への移行時にミキサーハウジングカバー１２ａ及び混合ヘッド１６が軸方向移動する一方で、ミキサーハウジング基部１２ｂがどのように分注方向Ａ又はその逆に軸方向移動することなく回転するかを示す。しかしながら、分注機構は、図１〜図２ｄに関連して示したものと同じである。
図４ａと図４ｃとの比較から分かるとおり、ミキサーハウジング基部１２ｂが密閉位置から分注位置へと回転するとき、混合要素１４、ミキサーハウジングカバー１２ａ及び混合ヘッド１６は互いに対して回転しない。これは、ミキサーハウジング基部が回転して動くときにミキサーハウジングカバー１２ａ、混合要素１４及び混合ヘッド１６が回転しないためである。
ミキサーハウジングカバー１２ａ及び混合ヘッド１６の軸方向移動は、ミキサーハウジングカバー１２ａの外側に存在するランプ４４（図５ａ）がミキサーハウジング基部１２ｂの内側に存在するランプ４５（図５ｂ）と協働することによって生じる。これらのランプ４４、４５は、それぞれ分注方向Ａに垂直な平面に対して傾斜しており、ミキサーハウジング基部１２ｂの回転時に混合ヘッド１６が密閉位置から分注位置へと分注方向Ａと逆方向に軸方向移動することを確実にする。滑らかで連続的な高さの微調整を確実にするため、２対のランプ４４が混合カバー１２ａ及び混合ハウジング基部１２ｂの周方向に等角度間隔でずらして提供される。
図６は、シリンジ１０の分解図を示す。このシリンジ１０は、３つの使用位置の間、即ち空気抜き位置（図７ａ及び図７ｂを参照）から密閉位置（図７ｃ及び図７ｄを参照）、及び密閉位置から分注位置（図７ｅ及び図７ｆを参照）に動くことができる。図６及び図７は、スロット３４が軸方向スロット４９を有する領域も含むことを示す。この軸方向スロット４９は、混合ヘッド１６の基部２４と多成分カートリッジ１８の出口２６との間の圧入を係合することによってシリンジ１０を空気抜き位置から密閉位置へと動かすために提供される。
従って、空気抜き位置から密閉位置への動きを生じさせるには、初めにミキサーハウジング１２を軸方向スロット４９において下方に軸方向移動させる。図７ａから分かるとおり、カム２２は軸方向スロット４９において軸方向に上がった位置にあり、これは、シリンジ１０が密閉位置にあって且つカム２２が軸方向に下がった位置にある図７ｃに示す位置と対照的である。
図７ｂは、混合ヘッド１６の基部２４が例えば図７ｄに示す位置と比べて上がった位置に混合ヘッド１６があることを示し、ここで混合ヘッド１６は密閉位置にある。図７ｂの位置では、チャンバ１８内に存在する空気が基部２４を通り越し、出口４０を経て、またミキサーハウジング１２の側部を通って、ミキサーハウジング１２から抜け出ることができる。カートリッジ１８の出口２６の内表面４８と混合ヘッド１６の基部２４との間に空間４６がある。この空間４６は、空気がそこを通り抜けることができるが、カートリッジ１８のチャンバ３８内に充填される材料がいずれも通り抜けることができないような寸法である。
さらに、出口２６の内表面４８は、出口２６の下端に向かってテーパ状となるように形成される。これにより、一方で、密閉位置における圧入、ひいては多成分カートリッジ１８の出口２６における混合ヘッド１６の基部２４の密閉が確保される。他方で、出口２６の下端から離れるほど直径が増加するため、空気抜き位置でチャンバ３８内に存在する空気が抜け出ることのできる空間４６が形成される。
さらに、かかる圧入及び出口２６における密封を確実にするため、出口２６の下端の領域にショルダ４７が提供され得る。
これに関連して、シリンジ１０が密閉位置又は分注位置になると、チャンバ３８内に存在する空気又は材料は概してミキサーハウジング１２の側部を経て抜け出ることはできず、むしろ混合ヘッド１６内に存在する通路２８を通じて案内され、混合要素１４を経てミキサーハウジング１２の出口４０から出ることに留意しなければならない。
ミキサーハウジング１２が図７ｃ及び図７ｄに示す密閉位置から回転すると、ミキサーハウジング１２のカム２２が傾斜したガイドスロット３４に沿って動き、図７ｅ及び図７ｆに示す位置にくる。この利用方法は、図２ａ〜図２ｄに関連して図示及び説明するものと同様である。さらに、密閉位置から分注位置への回転時、混合要素１４はミキサーハウジング１２と共に混合ヘッド１４に対して回転する。これは、混合要素１４がミキサーハウジング１２においてその回転時に強制的に案内されるためである。
図８は、別のシリンジ１０の図を示す。図６の実施形態と同様に、このシリンジ１０も３つの使用位置の間を動くことができる。
図示されるとおり、空気抜き位置（図９ａ及び図９ｂ）から密閉位置（図９ｃ及び図９ｄ）への移行は、単にガイドスロット３４においてミキサーハウジング１２を回転させることによって達成される。一方、密閉位置から分注位置（図９ｅ及び図９ｆ）への移行は、ｚ字型スロット５１に沿って初めにミキサーハウジング１２を下方に軸方向移動させ、次に回転運動させることによって達成される。スロット５１のこの形状は、一方では、それによって３つの異なる位置の各々がスロット５１において定義された点を有することが確実となるため有利である。他方で、軸方向の飛び越し部分と、続くさらなる回転があるため、シリンジ１０を分注位置に固定することが可能となり、従って分注中に混合ヘッド１６に対して軸方向の圧力が加わった場合に密閉位置に戻る動きが防止される。さらに、空気抜き位置から密閉位置への回転時、混合要素１４はミキサーハウジング１２と共に混合ヘッド１４に対して回転する。これは、この実施形態においても混合要素１４はミキサーハウジング１２において強制的に案内されるためである。
図６〜図９に示すシリンジ１０に関して、これらは通常はカートリッジ１８の使用者によって充填され、混合及び分注装置は予めカートリッジ１８に接続されている。このため、カートリッジ１８の充填時にカートリッジ１８のチャンバ３８から空気を取り除くことができるように、シリンジ１０には空気抜き位置が必要である。充填はミキサーハウジング１２から離れたカートリッジ１８の端部５０（図８を参照）から行うため、ミキサーハウジング１２の領域に空気抜きが提供されなければならない。
図１０ａは多成分材料用の混合及び分注装置５２を示し、この装置はミキサーハウジング１２と混合要素１４と混合ヘッド１６とを含む。この混合及び分注装置５２は典型的には、２つの使用位置、分注位置と密閉位置とを有するシリンジ１０で使用される。或いは、この混合ヘッド１６はまた、３つの使用位置を有するシリンジ１０においても使用することができる。これに関連して、混合要素１４の基部５４は、混合ヘッド１６の上部５８に提供される溝５６に部分的に収容され、及び混合要素１４のショルダ５７は、ミキサーハウジング１２に提供される対応する切欠き部（図示せず）と係合することに留意しなければならない。従って、ミキサーハウジング１２が回転して混合要素１４を回転させるとき、混合要素１４は溝５６において回転できる。組み立てられた状態では、混合要素１４及びそのショルダ５７がミキサーハウジング１２に収容され、混合ヘッド１６が混合要素１４に隣接して配置されることで、混合要素１４の基部５４が溝５６に収容されて溝５６において回転することができるようにされる。
混合ヘッド１６の側部に向き決め手段６０を見ることができ、これは、好ましくは、混合及び分注装置５２が組み立てられた状態においてミキサーハウジング１２の対応する切欠き部（図示せず）に係合することによって混合ヘッド１６をミキサーハウジング１２に正しい向きで接続するように構成される。
混合ヘッド１６の上部５８に混合ヘッド１６の２つの出口３２がさらに見える。これらは、２つの通路２８、好ましくはその断面が略Ｌ字型の２つの通路、混合ヘッド１６中への略管状通路２８の横方向入口３０を形成するＬ字の短い方のリムと流体連通している。混合ヘッド１６が分注位置にあるとき、これらの通路２８の入口３０はまた二成分カートリッジ１８のチャンバ３８とも流体連通し、流体の流れ（図示せず）がカートリッジ１８から混合ヘッド１６、混合要素１４を経てミキサーハウジング１２を通り、出口４０から出ることを可能にする。
図１０ｂは、混合及び分注装置５２の異なる形態を示す。図１０ａに示す形態との主な違いは、混合要素１４が混合ヘッド１６の溝に収容されるのでなく、混合ヘッド１６に対してミキサーハウジング１２と協働して動くのみである点である。混合要素１４は２つの入口６１を有する。混合要素１４が混合ヘッド１６に対して回転すると、２つの入口６１は混合ヘッド１６の出口３２と整列し得るか、又は閉鎖されて混合要素１４の領域に第２のシールを実現し得るかのいずれかである。これは、追加的な密閉が必要な場合に特に有利であり得る。
図１０ａ及び図１０ｂにそれぞれ示す混合ヘッドは、その断面が略Ｕ字型である。Ｕ字のシャンクの端部は、混合及び分注装置５２がカートリッジ１８（それぞれ図１１ａ及び図１１ｂに示されるものなど）と組み合わされてシリンジ１０を形成し、且つシリンジ１０が密閉位置にあるとき、カートリッジ１８の出口２６を密閉するように構成することができる。
図１１ａは二成分カートリッジ１８を示し、このカートリッジ１８は、多成分材料の１つの成分のためのそれぞれのチャンバ３８と、２つのガイドスロット３４を有するガイド部分３６とを含む。ガイド部分３６は、典型的には多成分カートリッジ１８と一体に形成される。ガイドスロット３４は、それに接続可能な混合及び分注装置５２の少なくとも２つの使用位置の間における動きを促進するように構成される。ガイド部分３６の上部に２つの切欠き部６２が示される。これらの切欠き部６２は、シリンジ１０への組み付け時における図１０ａに示すものなどの混合及び分注装置５２の導入を促進する。これらの切欠き部６２は、それに混合及び分注装置５２を好ましくは固定して接続するために使用されるスナップオン機構の一部である。
図１１ｂは別のタイプの二成分カートリッジを示し、図１１ａに示すカートリッジとの違いは、カートリッジ１８のチャンバ３８への入口６４がカートリッジ１８の基部６６を越えて突出している点である。これらの入口１８は、欧州特許第０ ７３０ ９１３号明細書（その内容は本明細書によって参照により組み込まれる）に開示されるとおり、例えば二成分カートリッジと協働し得るように適合させることができる。従って、カートリッジ１８の基部は、かかる多成分カートリッジと協働するように適合された、バヨネットラグ、切欠き部及びノーズなどの決められた整列手段を備え得る。カートリッジ１８が複数回の使用に適合される場合に、プランジャ２０とカートリッジ１８との間の相互汚染を回避するため、プランジャ２０が正しく取り付けられることが確実となるようにプランジャ２０に対応するマーキングが提供され得る。
図１１ａ及び図１１ｂに例示されるカートリッジ１８はいわゆる１：１カートリッジ１８であり、しかし所望の用途及び用いられる材料に応じて２：１、４：１及び１０：１カートリッジ１８に容易に置き換えることができる。
さらに、かかるカートリッジを有するシリンジ１０が現在いずれの使用位置にあるかを指示するため、カートリッジ１８にマーキングが提供される。また、シリンジ１０への組み付け時における図１０ｂに示すものなどの混合及び分注装置５２の導入を促進するさらなる導入切欠き部６２も示される。これらは、混合及び分注装置５２の挿入を促進するように、ランプの形状を有し得る。
カートリッジ１８に対する混合及び分注装置５２の決められた整列を達成するため、混合及び分注装置５２にもかかるマーキングを提供することができる。これは、好ましくは混合及び分注装置５２をカートリッジ１８に一方向にのみ接続し得ることを意味する。
図１１ａ及び図１１ｂに示す切欠き部６２は、カートリッジ１８に対する混合及び分注装置５２の決められた整列が所望される場合に、対称又は非対称に提供され得る。
さらに、図１〜図５ｄ、図１０ａ及び図１１ａに示す構成部品は、典型的には、０．１〜２ｍｌの範囲の容積を有する小容積シリンジ１０に使用されることに留意しなければならない。これらの小容積シリンジ１０のカートリッジ１８は、典型的には、混合ヘッド１６、混合要素１４及びミキサーハウジング１２が取り外された状態で充填される。次に、典型的にはカートリッジ１８の充填後にこれらが取り付けられる。従って、カートリッジ１８の充填時にプランジャ２０をカートリッジ１８から引き抜くときに生じる陰圧によってカートリッジ１８を充填することができるため、空気抜きは不要である。
これと対照的に、典型的には、図６〜図９ｆ、図１０ｂ及び図１１ｂに示す構成部品は、典型的に１．５〜５ｍｌの範囲の容積を有する大容積シリンジ１０で使用される。これらのシリンジ１０は、通常、カートリッジ１８の使用者によって充填され、充填する時点で特定の使用量が充填される。このため、混合及び分注装置５２は典型的にはシリンジのカートリッジ１８に既に接続され、混合及び分注装置５２と離れた端部５０で二成分リザーバに接続される。二成分リザーバは、欧州特許第０ ７３０ ９１３ Ｂ１号明細書に記載されるものなどの、二成分カートリッジの形態を有して提供され得る。
本発明の構想においては、混合ヘッド１６は、少なくとも密閉要素としての役割を果たし、及び案内要素としての役割を果たし、好ましくはまた空気抜き要素としての役割も果たし得る構成部品と見なされることに留意しなければならない。密閉要素としての役割を果たすとき、混合ヘッド１６はカートリッジ１８の出口２６を密閉する。案内要素としての役割を果たすとき、混合ヘッド１６はカートリッジ１８に貯蔵されている物質が出口２６を経て混合要素１４へと通過することを可能にし、ここで混合ヘッド１６は、混合ヘッド１６の長さの少なくとも実質的な部分にわたり物質を互いに接触させることなく、それぞれの通路２８において物質を案内する。混合ヘッド１６は、入口３０から離れた混合ヘッド１６の一端の領域に、２つの出口３２を有する領域を含むことができ、それらの出口３２を通じて物質が互いに向けて案内され、それにより物質が混合要素１４の領域で強制的に交わり得る。或いは、物質の互いに向けた案内は混合ヘッドの外部で行われ得る。カートリッジ１８の充填時、混合ヘッド１６はそれが空気抜き動作を果たすように位置決めされ得る。
種々のシリンジ１０の個々の構成部品は全て、様々なプラスチックから射出成形プロセスで作製し得ることに留意しなければならない。プラスチックは、そこに貯蔵される多成分材料に特別に適合させて、それらの間の化学反応及びそれによって生じる汚染を回避する必要があり得る。
１０ シリンジ
１２ ミキサーハウジング
１２ａ ミキサーハウジングカバー
１２ｂ ミキサーハウジング基部
１４ 混合要素
１６ 混合ヘッド
１８ カートリッジ
２０ プランジャ
２２ カム
２４ 基部
２６ 出口
２８ 通路
３０ 入口
３２ 出口
３４ スロット
３６ ガイド部分
３８ チャンバ
４０ 出口
４２ 表面
４４ ランプ
４５ ランプ
４６ 空間
４７ ショルダ
４８ 表面
４９ 軸方向スロット
５０ 端部
５１ Ｚ字型スロット
５２ 混合及び分注装置
５４ 基部
５６ 溝
５７ ショルダ
５８ 上部
６０ スナップオン
６２ 入口
６６ 基部
Ａ 分注方向

Claims (17)

  1. ミキサーハウジング（１２）と、
    混合要素（１４）と、
    多成分カートリッジ（１８）と、
    前記ミキサーハウジングとは別個の混合ヘッド（１６）と
    を有する、多成分材料用の単回充填シリンジ（１０）であって、
    前記混合ヘッド（１６）は、少なくとも部分的に前記ミキサーハウジング（１２）内に且つ前記多成分カートリッジ（１８）に隣接して配置され、また前記シリンジ（１０）の軸方向に少なくとも２つの位置の間で可動であるように配置され、前記少なくとも２つの位置が密閉位置と分注位置とを含み、前記混合ヘッド（１６）の前記軸方向の動きが前記多成分カートリッジ（１８）に対する前記ミキサーハウジング（１２；１２ｂ）の少なくとも一部の回転によってもたらされ、前記混合ヘッド（１６）が前記密閉位置から前記分注位置に移動するとき前記混合ヘッド（１６）は分注方向（Ａ）と逆方向の軸方向に移動し、前記シリンジ（１０）は、前記多成分カートリッジ（１８）に対する前記ミキサーハウジング（１２；１２ｂ）の前記少なくとも一部の前記回転によって前記混合ヘッド（１６）を前記密閉位置から前記分注位置に移動させることによって作動するように構成され、また前記混合ヘッド（１６）の基部（２４）の少なくとも一部がシールとして構成され、前記混合ヘッドが前記密閉位置にあるとき前記多成分カートリッジ（１８）の出口を密閉するように適合されている、シリンジ（１０）。
  2. 前記混合ヘッド（１６）が前記分注位置において前記多成分カートリッジ（１８）内に少なくとも部分的に突出している、請求項１に記載のシリンジ（１０）。
  3. 前記混合ヘッド（１６）が、分注される前記多成分材料用の、断面が略Ｌ字型である２つ以上の通路（２８）を含み、分注される材料は、前記混合ヘッド（１６）が前記分注位置にあるとき、前記略Ｌ字型の通路（２８）の短いシャンクを通って、前記通路（２８）のみに入ることができる、請求項１又は２に記載のシリンジ（１０）。
  4. 前記混合ヘッド（１６）の前記通路（３８）の各々が前記分注位置において前記多成分カートリッジ（１８）のそれぞれのチャンバ（３８）内に少なくとも部分的に突出し、それにより前記通路（２８）と前記チャンバ（３８）との間の流体接続を形成する、請求項３に記載のシリンジ（１０）。
  5. 前記混合ヘッド（１６）が、前記２つの通路（２８）を接続し且つ前記混合要素（１４）への流体の流れを可能にする混合部分を含み、前記多成分材料は前記混合部分の下流の前記混合要素（１４）の領域で互いに接触する、請求項３又は４に記載のシリンジ（１０）。
  6. 前記ミキサーハウジング（１２；１２ｂ）が前記多成分カートリッジ（１８）に分離不能に接続される、請求項１から５までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  7. 前記ミキサーハウジング（１２；１２ａ、１２ｂ）がバヨネット様の接続又はスナップオン式接続（６０、６２）によって前記多成分カートリッジ（１８）に接続される、請求項１から６までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  8. 前記混合ヘッド（１６）が前記分注位置から前記密閉位置に動くことを防止する要素が提供され、前記要素が、ピン、所定の破断点、バー及びランプを含むメンバーの群から選択され、又はこれらメンバーの組み合わせである、請求項１から７までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  9. 前記ミキサーハウジング（１２；１２ｂ）が回転すると、前記多成分カートリッジ（１８）に対する前記ミキサーハウジング（１２；１２ｂ）の少なくとも一部及び前記混合ヘッド（１６）の軸方向移動がもたらされる、請求項１から８までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  10. 前記ミキサーハウジング（１２）が少なくとも二部品ハウジング（１２ａ、１２ｂ）であり、前記二部品（１２ａ、１２ｂ）が互いに対して軸方向に可動であり、前記軸方向の動きが、前記二部品（１２ａ、１２ｂ）の各々に存在する協働ランプ（４４）によって生じる、請求項１から９までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  11. 前記混合ヘッド（１６）が、前記多成分カートリッジ（１８）の充填のためのさらなる軸方向位置、即ち空気抜き位置に提供されることができる、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  12. 前記混合ヘッド（１６）の前記空気抜き位置から前記密閉位置への動きが、前記ミキサーハウジング（１２）の少なくとも一部の軸方向の動き及び前記多成分カートリッジ（１８）に対する前記ミキサーハウジング（１２）の回転の少なくとも一方によって生じる、請求項１１に記載のシリンジ（１０）。
  13. 前記多成分カートリッジ（１８）に物質が充填されている、請求項１から１２までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）。
  14. 前記多成分カートリッジ（１８）に関連付けられた少なくとも１つのガイドスロット（３４）を有するガイド部分（３６）をさらに含み、前記ガイド部分（３６）は前記多成分カートリッジ（１８）に固定して接続され、又は前記多成分カートリッジ（１８）と一体に形成され、前記密閉位置と前記分注位置との間、又は前記空気抜き位置と前記密閉位置と前記分注位置との間の回転及び／又は軸方向の動きを容易にするために、前記ミキサーハウジング（１２）が、前記少なくとも１つのガイドスロット（３４）と協働する少なくとも１つのカム（２２）を含む、請求項１１又は１２に記載のシリンジ（１０）。
  15. 請求項１から１４までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）を駆動する方法であって、前記シリンジ（１０）のミキサーハウジング（１２）の少なくとも一部が多成分カートリッジ（１８）に対して回転することで、混合ヘッド（１６）の密閉位置から分注位置への軸方向移動と、続いてプランジャ（２０）を押すことによって前記多成分カートリッジ（１８）内に存在する流動性物質の分注とがもたらされ、それにより前記流動性物質が前記混合ヘッド（１６）及び混合要素（１４）を経て前記ミキサーハウジング（１２）を通して吐出される、シリンジの駆動方法。
  16. 請求項１から１４までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）で使用するための、多成分材料用の混合及び分注装置（５２）であって、ミキサーハウジング（１２）と、混合要素（１４）と、混合ヘッド（１６）であって、少なくとも部分的に前記ミキサーハウジング（１２）内に配置される混合ヘッド（１６）とを含み、前記混合及び分注装置（５２）は、多成分カートリッジ（１８）に接続されるように構成され、また前記混合ヘッド（１６）は、前記多成分カートリッジ（１８）に接続されているとき、前記混合及び分注装置（５２）の軸方向に少なくとも２つの位置の間で可動であるように構成され、前記少なくとも２つの位置が密閉位置と分注位置とを含み、前記多成分カートリッジ（１８）が前記混合及び分注装置（５２）に接続されているとき、前記混合ヘッド（１６）の軸方向の動きが前記多成分カートリッジ（１８）に対する前記ミキサーハウジング（１２）の少なくとも一部の回転によってもたらされる、混合及び分注装置（５２）。
  17. 請求項１６に記載の混合及び分注装置（５２）と組み合わせて使用するための、及び／又は請求項１から１４までのいずれか一項に記載のシリンジ（１０）で使用するための多成分カートリッジ（１８）であって、混合及び分注装置（５２）に接続されるように構成された接続手段（３４、３６）を含み、また前記混合及び分注装置（５２）の混合ヘッド（１６）が前記カートリッジ（１８）を前記混合及び分注装置（５２）に接続するように構成され、それにより前記混合及び分注装置（５２）の混合ヘッド（１６）は、前記接続手段（３４、３６）によって前記多成分カートリッジ（１８）に接続されているとき、前記多成分カートリッジ（１８）の軸方向に少なくとも２つの位置の間で可動であり、前記少なくとも２つの位置が密閉位置と分注位置とを含み、前記多成分カートリッジ（１８）が前記接続手段（３４、３６）によって前記混合及び分注装置（５２）に接続されているとき、前記混合ヘッド（１６）の軸方向の動きが前記多成分カートリッジ（１８）に対する前記混合及び分注装置（５２）のミキサーハウジング（１２）の少なくとも一部の回転によってもたらされる、多成分カートリッジ（１８）。
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