WO2021246061A1

WO2021246061A1 - 無針注射器

Info

Publication number: WO2021246061A1
Application number: PCT/JP2021/015393
Authority: WO
Inventors: 崇将鈴木
Original assignee: 株式会社ダイセル
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2021-12-09
Also published as: EP4162964A1; US20230218828A1; CN115768504A; EP4162964A4; JPWO2021246061A1

Abstract

注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、注射器本体と、注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が対象領域に対して射出口から射出されるように流路を画定する収容部と、収容部を注射器本体に取り付ける取付部と、を備え、取付部は、収容空間に流路が連通している連通部分が位置する収容部の先端側の内表面に対応する、該収容部の先端側外表面を、注射目的物質を加圧する加圧部の射出口への移動方向とは反対方向に押圧した状態で、収容部を注射器本体に取り付ける。

Description

無針注射器

　本発明は、注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器に関する。

　生体等の対象領域に薬液等の注射目的物質を射出する装置として注射針を有しない無針注射器が例示できるが、近年、取り扱いの容易さや衛生面等からも着目されその開発が行われている。一般に、無針注射器では、圧縮ガスやバネ等の駆動源により加圧された薬液を対象領域に向かって射出し、その薬液が有する運動エネルギーを利用して対象領域の内部に薬液が射出される構成が実用化されている。

　ここで、無針注射器では注射目的物質を射出するために、該注射目的物質に対して比較的大きな射出エネルギーを付与する必要がある。そのため、エネルギー付与前に注射目的物質を収容する収容部に対しても比較的大きな荷重が掛かるため、該収容部の強度を十分に確保する必要がある。例えば、特許文献１に示す技術では、内容物を収容するガラス無針注射器カプセルの側面をサポートする筒状のスリーブが配置された構成が採用されている。

特表平１０－５０９６１３号公報

　注射目的物質を加圧し射出することで無針注射器として機能させるためには、その加圧力を比較的大きくする必要があるが、安全な無針注射器の使用を実現するためには、加圧時に無針注射器が破損、変形することを好適に回避しなければならない。従来技術では、加圧対象の内容物を収容するガラス製のカプセルの側面がスリーブで補強されているが、このような補強構成では、カプセルの破損等を十分に抑制することが困難であることが判明した。

　そこで、本願の開示は、上記した問題に鑑み、無針注射器における注射目的物質への加圧を行う際に、無針注射器の破損等を好適に回避し得る補強技術を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本願開示の無針注射器では、射出のために加圧される注射目的物質を収容する収容部を、注射目的物質の加圧方向と反対方向に押圧した状態で注射器本体に取り付ける構成を採用した。このような収容部の取付構成によれば、注射目的物質の加圧時における収容部の変形を好適に抑制でき、以てその破損等を回避することが可能となる。

　具体的には、本願開示は、注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、注射器本体と、前記注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が前記対象領域に対して射出口から射出されるように流路を画定する収容部と、前記収容部を前記注射器本体に取り付ける取付部と、前記注射器本体に設けられ、前記注射目的物質を射出するための射出エネルギーを付与する駆動部と、前記注射器本体と前記収容部との内部に跨るように設けられた所定領域を前記射出口の方向に移動可能に配置され、前記射出エネルギーが付与されることで、前記収容空間に収容されている前記注射目的物質を加圧する加圧部と、を備える。そして、前記取付部は、前記収容空間に前記流路が連通している連通部分が位置する該収容部の先端側の内表面に対応する、該収容部の先端側外表面を、前記加圧部の前記射出口への移動方向とは反対方向に押圧した状態で、前記収容部を前記注射器本体に取り付ける。

　上記の無針注射器において、注射目的物質を対象領域に対して射出するために、駆動部が射出エネルギーの付与を行う。本願における「射出」は、駆動部による射出エネルギーを利用して加圧部により収容部内の注射目的物質が加圧されることで、その注射目的物質が収容部の流路を流れることで実現される。また、無針注射器において先端側とは相対的に射出口に近い側を言い、基端側とは無針注射器の長手方向において先端側とは反対の側を言う。

　ここで、無針注射器で射出される注射目的物質としては、対象領域内で効能が期待される成分や対象領域内で所定の機能の発揮が期待される成分を含む所定物質が例示できる。そのため、少なくとも上記の射出エネルギーによる射出が可能であれば、注射目的物質の物理的形態は問わない。例えば、注射目的物質が液体内に溶解した状態で存在してもよく、又は液体に溶解せずに単に混合された状態であってもよい。一例を挙げれば、送りこむべき所定物質として、抗体増強のためのワクチン、美容のためのタンパク質、毛髪再生用の培養細胞等があり、これらが射出可能となるように、液体の媒体に含まれることで注射目的物質が形成される。なお、上記媒体としては、対象領域内部に注入された状態において所定物質の上記効能や機能を阻害するものでない媒体が好ましい。別法として、上記媒体は、対象領域内部に注入された状態において、所定物質とともに作用することで上記効能や機能が発揮される媒体であってもよい。

　また、無針注射器から注射目的物質を対象領域に向けて射出し、その内部に送り込むためには、対象領域の表面を射出された注射目的物質で貫通する必要がある。そのため、射出初期では注射目的物質を比較的高速に対象領域に向けて射出する必要がある。この点を考慮すると、一例として、駆動部は、点火薬の燃焼により放出される燃焼生成物を利用して射出エネルギーを付与するのが好ましい。なお、前記点火薬として、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬、アルミニウムと酸化銅を含む火薬、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬のうち何れか一つの火薬、又はこれらのうち複数の組み合わせからなる火薬の何れかを採用できる。上記点火薬の特徴としては、その燃焼生成物が高温状態では気体であっても常温では気体成分を含まないため、点火後燃焼生成物が直ちに凝縮を行う結果、駆動部は、極めて短期間に射出エネルギーの付与を行うことができる。また、駆動部は、点火薬の燃焼による射出エネルギーに代えて、圧電素子等の電気的エネルギーやばね等の機械的エネルギーを射出エネルギーとして利用してもよく、これらの形態のエネルギーを適宜組み合わせることで射出エネルギーを生成するようにしてもよい。

　上記無針注射器では、収容部内の収容空間に注射目的物質が収容され、加圧部が射出口の方向に移動することでその収容されている注射目的物質に対して加圧される。そして、当該収容部は注射器本体に対して取付部を介して取り付けられる。取付部により取り付けられている状態では、収容部の先端側外表面が加圧部の移動方向とは反対となる方向に押圧された状態となる。加圧部の移動により荷重が加えられると、収容部が最初にその移動方向に変形し当該変形を起点として収容部全体が破損等することを本願出願人は新たな知見として見出した。本願明細書では、当該変形を「初期変形」と称する。そして、上記のような取付構成を採用することで、射出エネルギーの付与により加圧部が所定領域を射出口に向かって移動する際に注射目的物質に対して加えられる荷重に対して、収容部が加圧部の移動方向に沿って支持されることになり、以て、収容部全体の破損等のトリガーとなる初期変形を好適に抑制することができる。

　なお、収容部の先端側外表面は、流路が収容空間に連通している連通部分が位置する先端側の収容部の内表面に対応する収容部の外表面、すなわち、当該収容部の内表面を含む収容部の壁を挟んで相対する外表面として定義される。先端側外表面の形状は特定の形状に限定されず、必ずしも上記の収容部の内表面と平行である必要は無い。

　上記の無針注射器は、このような取付部による収容部の取付構成を採用することで、加圧時の収容部の初期変形を好適に抑制でき、無針注射器の安全な使用を十分に確保することができる。また、取付部による収容部の補強は、先端側外表面における補強を含みさえすればよく、収容部の側面の補強は必ずしも必要とするものではない。なお、このことは、収容部の側面の補強を排除することを意味するものではない。また、取付部による先端側外表面における補強の観点から、前記取付部の引張強度が前記収容部の引張強度以上であるのが好ましい。これにより、上記の初期変形をより的確に抑制することができる。

　ここで、上記の無針注射器のより具体的な形態に言及する。第１の形態では、前記収容部は、基端面を含み半径方向に拡径した基端部と、前記先端側外表面を含む先端部と、該基端部と該先端部とを接続する胴部とを有してもよく、その場合、前記取付部が前記注射器本体へ締結されることにより、該取付部が該注射器本体との間に前記基端部を挟むことで、前記収容部において前記射出口が設けられる先端面とは反対側の、該収容部の基端面を、前記注射器本体の表面のうち前記所定領域と交差する所定端面に接触させた状態で、且つ、該収容部の先端側外表面を押圧した状態で、該収容部が前記注射器本体に取り付けられるように無針注射器が構成されてもよい。当該注射器本体における所定端面は、加圧部が移動する所定領域と交差する注射器本体の表面の一部である。すなわち、所定領域が注射器本体と収容部との内部に跨るように位置するために互いに接触する注射器本体側の表面と収容部側の表面のうち、注射器本体側の表面が所定端面となる。また、第２の形態では、前記収容部は、基端面を含み前記取付部が該収容部に対して締結される基端部と、前記先端側外表面を含む先端部と、該基端部と該先端部とを接続する胴部とを有してもよく、その場合、前記収容部に対して前記取付部が締結されることで、前記先端部の前記先端側外表面に前記取付部が接触しつつ押圧し、そして、前記収容部が締結された前記取付部が前記注射器本体へ締結されることにより、該収容部が前記注射器本体に取り付けられるように無針注射器が構成されてもよい。

　これらの形態においては、収容部の先端側外表面の押圧が的確に実現されることで、上述の初期変形を好適に抑制することができる。なお注射器本体と取付部との締結の形態や収容部と取付部との締結の形態として任意の形態が採用でき、例えば、螺合、スナップ式の締結、ボルトを利用した締結等が例示できる。また、収容部の形状も上記の２つの形態に係る形状には限られず、取付部による注射器本体への取り付けが可能な構成を有するものであれば、収容部は、上記形状以外の形状を有するものであってもよい。

　また、上記の無針注射器において、前記先端部は、前記射出口側の前記流路の一部を内部に含む突出部と、該突出部と前記胴部とを接続し、且つ、前記注射器本体の長手方向の中心軸に対して傾斜する前記先端側外表面を含むテーパ部を有してもよく、その場合、前記取付部は、前記射出口が開放されるように前記突出部を通す開口を形成し、前記先端側外表面のうち前記テーパ部と前記胴部との接続部分から所定幅の領域に接触する接触部を有してもよい。当該所定幅は、先端側外表面の全部を覆う幅でもよくその一部を覆う幅であってもよい。先端部にテーパ部を設けることで、先端側外表面の押圧に必要な、基端部から先端部の一部（上記接続部分から所定幅の領域）に至る距離を短くでき、取付部の小型化や軽量化を図ることができる。

　また、上記の無針注射器において、前記胴部の断面積に対する前記開口の面積の比率が、０．１０～０．７４であってもよい。このような形態では、加圧時の収容部の破損等を好適に回避でき、当該形態は、無針注射器の安全な使用に資するものである。

　本願の開示によれば、無針注射器における注射目的物質への加圧を行う際に、無針注射器の破損等を好適に回避することができる。

無針注射器の概略構成を示す図である。無針注射器に組み込まれるアクチュエータの概略構成を示す図である。無針注射器に組み込まれるアタッチメントの概略構成を示す図である。無針注射器における、注射器本体に対するコンテナの取り付けの第１形態を示す図である。無針注射器における、コンテナとコンテナホルダの寸法関係を説明するための図である。第１形態に関連する、コンテナホルダの変形例を示す図である。無針注射器における、注射器本体に対するコンテナの取り付けの第２形態を示す図である。第２形態に関連する、コンテナホルダの変形例を示す図である。

　以下に、図面を参照して本願開示の投与装置の一例としての、注射針のない無針注射器１（以下、単に「注射器１」という）を例に挙げて説明する。なお、本願に示す各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。

　＜第１の実施形態＞
　注射器１は、火薬の燃焼エネルギーを利用して、本願の注射目的物質に相当する射出液を対象領域に射出する無針注射器、すなわち、注射針を介することなく、射出液を対象領域に射出して注射を行う装置である。本実施形態では、注射器１においてその長手方向における相対的な位置関係を表す用語として、「先端側」及び「基端側」を用いる。当該「先端側」は、後述する注射器１の先端寄り、すなわち射出口７７寄りの位置を表し、当該「基端側」は、注射器１の長手方向において「先端側」とは反対側の方向、すなわちアクチュエータ２０における点火器２２側の方向を表している。

　ここで、図１は、注射器１の概略構成を示すための注射器１の断面図である。注射器１は、アクチュエータ２０、アタッチメント３０、コンテナ７０、プランジャ８０等を含む。図２は注射器１に装着されるアクチュエータ２０の概略構成を示すその断面図である。図３はアタッチメント３０の概略構成を示す図である。注射器１に含まれるコンテナ７０においてプランジャ８０との間に形成される収容空間７５には、注射器１の作動前である準備段階において射出液が充填される。本願の以降の記載においては、注射器１により対象領域に射出される射出液は、当該対象領域で期待される効能や機能を発揮する所定物質が液体の媒体に含有されることで形成されている。その射出液において、所定物質は媒体である液体に溶解した状態となっていてもよく、また、溶解されずに単に混合された状態となっていてもよい。

　射出液に含まれる所定物質としては、例えば生体である対象領域に対して射出可能な生体由来物質や所望の生理活性を発する物質が例示でき、例えば、生体由来物質としては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、抗体、細胞等が挙げられ、生理活性を発する物質としては、低分子や、蛋白、ペプチド等からなる医薬、ワクチン、温熱療法や放射線療法のための金属粒子等の無機物質、キャリアとなる担体を含む各種の薬理・治療効果を有する物質等が挙げられる。また、射出液の媒体である液体としては、これらの所定物質を対象領域内に投与するために好適な物質であればよく、水性、油性の如何は問われない。また、所定物質を注射器１にて射出可能であれば、媒体である液体の粘性についても特段に限定されるものではない。

　注射器１においては、外部の電源から点火器２２に着火電流が供給されることで、点火器２２が作動し注射器１による射出液の射出が行われる。点火器２２への着火電流の供給形態は、様々な形態を採用することができる。例えば、点火器２２を作動させるための電力は不図示の電源ケーブルを介して外部から供給されてもよい。別法としてアクチュエータ２０の内部に、当該電力供給のためのバッテリが設けられてもよい。

　ここで、アクチュエータ２０について図２に基づいて説明する。アクチュエータ２０は、そのボディ２１が筒状に形成されている。ボディ２１は、その中央に中央部２１ａを有し、その先端側に先端部２１ｂを有し、その基端側に基端部２１ｃを有している。ボディ２１において、先端部２１ｂ、中央部２１ａ、基端部２１ｃは、それぞれの内部空間が連通しており、更に、先端部２１ｂの先端側において開口部２７が設けられている。ここで、ボディ２１の基端部２１ｃには、点火薬２２ａを燃焼させて射出のためのエネルギーを発生させる電気式点火器である点火器２２がキャップ２３を介して取り付けられている。点火器２２は外部から着火電流が供給される点火ピン２２ｂを有している。また、点火器２２が作動することで生成される燃焼生成物が、ボディ２１の中央部２１ａ側に放出されるようにボディ２１に対する点火器２２の取付状態が決定されている。すなわち、燃焼生成物の放出面２２ｃが中央部２１ａ側に向くように、点火器２２はボディ２１の基端部２１ｃに取り付けられている。

　ここで、点火器２２において用いられる点火薬２２ａの燃焼エネルギーは、注射器１が射出液を対象領域に射出するためのエネルギーとなる。なお、当該点火薬としては、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＺＰＰ）、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴＨＰＰ）、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴｉＰＰ）、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＡＰＰ）、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬（ＡＢＯ）、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬（ＡＭＯ）、アルミニウムと酸化銅を含む火薬（ＡＣＯ）、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬（ＡＦＯ）、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼生成物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。適切な射出液の射出が可能な限りにおいて、これら以外の火薬を点火薬として用いても構わない。

　ここで、点火器２２から燃焼生成物が放出される、ボディ２１の中央部２１ａの内部空間は燃焼室２０ａとされる。更に、中央部２１ａの外表面の一部には雄ネジ部２６が形成されている。雄ネジ部２６はアタッチメント３０の雌ネジ部３２と螺合するように構成され、両者の間に必要な締結力を確保できるように雄ネジ部２６と雌ネジ部３２の有効長が決定される。そして、中央部２１ａに隣接する先端部２１ｂの内部空間は円筒状に形成され、そこをピストン４０がスライド可能となるようにシール部材であるＯリング２５とともに配置されている。アクチュエータ２０の作動前においてピストン４０が先端部２１ｂの内部空間に配置されている状態では、点火器２２からの燃焼生成物による受圧面となる、ピストン４０の基端側のフランジ面が燃焼室２０ａ側に露出した状態となるとともに、ピストン４０の先端は開口部２７に収まった状態となっている。

　そして、点火器２２が作動して燃焼生成物が燃焼室２０ａに放出され、そこの圧力が上昇するとピストン４０の基端側のフランジ面が当該圧力を受けピストン４０が先端側にスライドしていくことになる。すなわち、アクチュエータ２０は、点火器２２を作動源としピストン４０を出力部とする機構を有している。なお、ピストン４０が有する拡径したフランジ面の直径は開口部２７の直径より大きいため、ピストン４０のスライド量は制限され、以て、ピストン４０がボディ２１の先端部２１ｂの先端面から突出する量も限られた量となる。なお、ピストン４０は樹脂製でもよく、その場合、耐熱性や耐圧性が要求される部分は金属を併用してもよい。

　また、ピストン４０に掛かる圧力を調整するための別法として、アクチュエータ２０の燃焼室２０ａに、点火器２２からの燃焼生成物によって燃焼しガスを発生させるガス発生剤を更に配置してもよい。その配置場所は、点火器２２からの燃焼生成物に晒され得る場所である。また、別法としてガス発生剤を、国際公開公報０１－０３１２８２号や特開２００３－２５９５０号公報等に開示されているように、点火器２２内に配置してもよい。ガス発生剤の一例としては、ニトロセルロース９８質量％、ジフェニルアミン０．８質量％、硫酸カリウム１．２質量％からなるシングルベース無煙火薬が挙げられる。また、エアバッグ用ガス発生器やシートベルトプリテンショナ用ガス発生器に使用されている各種ガス発生剤を用いることも可能である。燃焼室２０ａ等に配置されるときのガス発生剤の寸法や大きさ、形状、特に表面形状を調整することで、該ガス発生剤の燃焼完了時間を変化させることが可能であり、これによりピストン４０に掛かる圧力を所望の圧力となるように調整することができる。

　次に、図３に基づいてアタッチメント３０について説明する。なお、図３の左図（ａ）はアタッチメント３０の断面図であり、右図（ｂ）はアタッチメント３０の外観図である。アタッチメント３０は、図１に示すようにアクチュエータ２０、プランジャ８０、コンテナ７０等が取り付けられる、注射器１の本体となる構成物である。アタッチメント３０のボディ３１には、例えば、公知のナイロン６－１２、ポリアリレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマー等が使用できる。また、これら樹脂にガラス繊維やガラスフィラー等の充填物を含ませてもよく、ポリブチレンテレフタレートにおいては２０～８０質量％のガラス繊維を、ポリフェニレンサルファイドにおいては２０～８０質量％のガラス繊維を、また液晶ポリマーにおいては２０～８０質量％のミネラルを含ませることができる。

　ボディ３１の内部空間のうち基端側から中央にかけての第１領域３３は、図１に示すようにアクチュエータ２０が配置される領域である。そして、第１領域３３の基端側の領域３３ａには、概ねアクチュエータ２０の基端部２１ｃが位置し、第１領域３３の先端側であって領域３３ａより直径が小さい領域３３ｂには、概ねアクチュエータ２０の中央部２１ａ及び先端部２１ｂが位置する。また、領域３３ｂのうち領域３３ａに近い部位の内壁面には雌ネジ部３２が配置され、雌ネジ部３２は上記の通りアクチュエータ２０の中央部２１ａに設けられている雄ネジ部２６と螺合するように形成されている。

　更に、ボディ３１の内部空間においては第１領域３３に連通する第２領域３４が形成される。第２領域３４は、図１に示すように概ねプランジャ８０が配置される領域であり、ボディ３１の長手方向に沿って円筒状に形成される中空領域である。第２領域３４の一方の端部は、第１領域３３の領域３３ｂに連通している。第２領域３４の直径は、領域３３ｂの直径よりも細くなって、プランジャ８０が摺動可能な直径となっている。プランジャ８０は、ピストン４０から受けたエネルギーによって射出液を加圧する部材であり、その基端側にピストン４０から力を受けるプランジャロッド５０と、その先端側にゴム等の弾性部材で形成され射出液を押圧するストッパ部６０を有する。なお、ボディ３１には、アタッチメント３０の側方の外表面から第２領域３４まで貫通している貫通孔３７が形成されている。ユーザは、この貫通孔３７を通して、注射器１内のプランジャ８０の状況（例えば、注射器１が作動前か作動後か等）を外部から確認することができる。

　更に、ボディ３１の内部空間においては第２領域３４に連通して第３領域３５が形成される。第３領域３５は、図１に示すように概ねコンテナ７０の一部が配置される領域であり、その一端が第２領域３４に連通するとともにその他端がアタッチメント３０の先端面に開口している。具体的には、第３領域３５は、アタッチメント３０の一部である壁部３８と、端面３５ａとに囲まれることで画定される。端面３５ａは、プランジャ８０が配置され摺動する第２領域３４と交差する、アタッチメント３０の表面の一部である。また、アタッチメント３０の壁部３８の内壁には、コンテナ７０を取り付けるための雌ネジ部３６が形成されている。コンテナ７０は、後述するコンテナホルダ７１を用いて雌ネジ部３６を介して、アタッチメント３０に対して取り付けられる。

　次に、コンテナホルダ７１を用いた、アタッチメント３０に対するコンテナ７０の取り付けについて、図４及び図５に基づいて説明する。なお、図４は、アタッチメント３０の第３領域に３５における、コンテナ７０の取り付け状態を示す図である。図５は、コンテナ７０とコンテナホルダ７１の寸法関係を説明するための図である。コンテナ７０は、プランジャ８０によって加圧される射出液を収容するとともに、その加圧された射出液を対象領域に対して射出口から射出するための流路を画定する部材であり、収容部に相当する。その点を考慮して、コンテナ７０を形成する樹脂材料を採用でき、例えばアタッチメント３０と同種の樹脂材料を使用できる。

　コンテナ７０は、射出液を収容可能な空間であってプランジャ８０のストッパ部６０が推進可能に形成された収容空間７５を有し、収容空間７５とコンテナ７０の外部に面する射出口７７とを接続する流路７６を有している。具体的には、コンテナ７０は、収容空間７５を画定する、中空の筒状の形状を有する胴部７０ａと、胴部７０ａの基端側で接続され胴部７０ａの径よりも拡径された基端部７０ｂと、胴部７０ａの先端側で接続され流路７６を画定する先端部７０ｃとを有している。更に、先端部７０ｃは、射出口７７側の流路７６の一部を内部に含む突出部７０ｃ２と、突出部７０ｃ２と胴部７０ａとを接続し、且つ、アタッチメント３０の長手方向の中心軸に対して傾斜する先端側外表面７０ｃ３を含むテーパ部７０ｃ１を有するように構成されている。突出部７０ｃ２の外周は柱状に形成されている。また、先端側外表面７０ｃ３は、収容空間７５に流路７６が連通している連通部分が位置するコンテナ７０の先端側の内表面７５ａに対応する、テーパ部７０ｃ１の外表面である、先端側外表面７０ｃ３は、アタッチメント３０の長手方向において収容空間７５よりも先端側に位置している。

　このように形成されるコンテナ７０自体は、アタッチメント３０の壁部３８に形成されている雌ネジ部３６と螺合する雄ネジ部は有していない。そこで、コンテナ７０のアタッチメント３０に対する取り付けは、コンテナホルダ７１によって実現される。コンテナホルダ７１は、コンテナ７０を内包する空間を画定する胴部７１ａと、胴部７１ａの基端側に接続され雌ネジ部３６と螺合する雄ネジが形成された螺合部７１ｂと、胴部７１ａの先端側に接続され、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３に対して面接触する内表面７１ｃ１（図５を参照）を有する接触部７１ｃとを有している。また、図５に示すように、接触部７１ｃには、コンテナ７０の突出部７０ｃ２が通過可能な開口７１ｃ２が設けられている。ここで、コンテナ７０の胴部７０ａの断面積をＡ１（Ａ１は、コンテナ７０の軸方向に垂直な平面に対して胴部７０ａの外郭を投影したときの領域面積とも言うことができる。なお、本明細書では以降、単に「断面積Ａ１」と称する。）とし、開口７１ｃ２の面積をＡ２とする。

　このような構成を有するコンテナホルダ７１に対して、突出部７０ｃ２が開口７１ｃ２に通るようにコンテナ７０を収容する。このときコンテナ７０には注射目的物質が収容空間７５に充填されるとともにプランジャ８０も装填されている状態である。そして、このように収容した状態で、先端側ではコンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３とコンテナホルダ７１の内表面７１ｃ１が面接触し、且つ、基端側ではコンテナ７０の基端部７０ｂとコンテナホルダ７１の螺合部７１ｂとが接触した状態となっている。そして、コンテナホルダ７１にコンテナ７０を収容した状態のまま、コンテナホルダ７１の螺合部７１ｂに形成されている雄ネジと、アタッチメント３０の雌ネジ部３６とを、コンテナ７０の基端部７０ｂの基端側の端面が、アタッチメント３０の第３領域３５の端面３５ａに接触するまで螺合させていく。その結果、当該螺合による締結力で、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３が、コンテナホルダ７１によって先端側から基端側に向かって、すなわちプランジャ８０の移動方向とは反対方向に押圧された状態で、コンテナ７０がアタッチメント３０に取り付けられる。また、このとき、プランジャ８０がコンテナ７０内の収容空間７５とアタッチメント３０内の第２領域３４とに跨って配置された状態となる。

　このようにコンテナホルダ７１によってコンテナ７０がアタッチメント３０に取り付けられた状態が図１に示す状態である。この状態から、アクチュエータ２０の点火器２２が作動すると、そこで生じた燃焼生成物によりピストン４０が加圧されるとともにプランジャ８０が第２領域３４を摺動する。その結果、収容空間７５に収容されている射出液が加圧されて、流路７６を通って射出口７７より射出されることになる。また、コンテナ７０に設けられた流路７６の内径は、収容空間７５の内径よりも細く形成されている。このような構成により、高圧に加圧された射出液が射出口７７から外部に射出されることになる。

　なお、プランジャ８０のストッパ部６０の先端側の輪郭は、収容空間７５と流路７６とが接続する部位（収容空間７５の最奥部）近傍の内表面７５ａの輪郭に概ね一致する形状となっている。これにより、射出液の射出時にプランジャ８０が摺動し、収容空間７５の最奥部に到達したときに、ストッパ部６０とコンテナ７０の内表面７５ａとの間に形成される隙間を可及的に小さくでき、射出液が収容空間７５内に残り無駄となることを抑制することができる。ただし、ストッパ部６０の形状は、本実施形態の注射器１において所望の効果が得られる限りにおいて、特定の形状に限定されるものではない。

　このような射出液の射出が行われるとき、極めて短時間にプランジャ８０によって射出液の加圧が行われるため、コンテナ７０に比較的大きな荷重が掛かる。しかし、本実施形態のコンテナ７０の取付形態では、基端部７０ｂの端面がアタッチメント３０の端面３５ａに面接触して支持され、且つ、先端部７０ｃの先端側外表面７０ｃ３がコンテナホルダ７１の内表面７１ｃ１に面接触して押圧支持されている。そのため、コンテナ７０の初期変形（プランジャ８０の移動方向に沿った変形）を抑えることができ、以てコンテナ７０の破損等を的確に回避できる。

　また、コンテナ７０の初期変形抑制の観点から、好ましくは、コンテナホルダ７１を形成する材料の引張強度は、コンテナ７０を形成する材料の引張強度以上であることが好ましい。引張強度は、ＪＩＳ等の所定の規格に従った引張試験を経て得られる、材料固有の破断強度を示すパラメータである。

　＜変形例＞
　本願開示の注射器１におけるコンテナ７０とコンテナホルダ７１との相関に関連して、本実施形態の変形例について、図６に基づいて説明する。図６の上段（ａ）は、コンテナ７０がコンテナホルダ７１に収容される前の状態を表し、下段（ｂ）はコンテナ７０がコンテナホルダ７１に収容された状態を表している。図６に示す変形例では、下段（ｂ）に示すように、コンテナホルダ７１の接触部７１ｃは、先端側外表面７０ｃ３の全部ではなく、テーパ部７０ｃ１と胴部７０ａとの接続部分から、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３の一部となる所定幅の領域に接触している。このようなコンテナ７０とコンテナホルダ７１との相関であっても、上述したようにコンテナホルダ７１をアタッチメント３０に螺合したときに接触部７１ｃが先端側外表面７０ｃ３を好適に押圧し、点火器２２の作動時におけるコンテナ７０の初期変形を抑制することが可能となる。

　＜第２の実施形態＞
　コンテナホルダ７１を用いた、アタッチメント３０に対するコンテナ７０の取り付けの第２の実施形態について、図７に基づいて説明する。図７は、図４と同様に、アタッチメント３０の第３領域に３５における、コンテナ７０の取り付け状態を示す図であり、図７に示す構成のうち図４に示す構成と実質的に同一のものについては、同一の参照番号を付し、その詳細な説明を割愛する。

　図７に示すコンテナ７０は、収容空間７５を画定する、中空の筒状の形状を有する胴部７０ａと、胴部７０ａの基端側で接続された基端部７０ｅと、胴部７０ａの先端側で接続され流路７６を画定する先端部７０ｃとを有している。そして、基端部７０ｅには、後述するコンテナホルダ７１の螺合部７１ｄが有する雌ネジと螺合する雄ネジ部７０ｆが形成されている。先端部７０ｃの構成は、図４に示す先端部７０ｃと実質的に同じである。なお、コンテナ７０の雄ネジ部７０ｆは、アタッチメント３０の雌ネジ部３６とは螺合しない。一方で、コンテナホルダ７１は、コンテナ７０を内包する空間を画定する胴部７１ａと、胴部７１ａの基端側に接続され、アタッチメント３０の雌ネジ部３６と螺合する雄ネジとコンテナ７０の雄ネジ部７０ｆと螺合する雌ネジとが形成された螺合部７１ｄと、胴部７１ａの先端側に接続され、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３に対して面接触する内表面７１ｃ１を有する接触部７１ｃとを有している。接触部７１ｃの構成は、図４に示す接触部７１ｃと実質的に同じである。

　本実施形態でも、コンテナホルダ７１に対して、コンテナ７０の突出部７０ｃ２がコンテナホルダ７１に設けられている開口を通るようにコンテナ７０を収容するが、このときにコンテナ７０の雄ネジ部７０ｆとコンテナホルダ７１の螺合部７１ｄの雌ネジとを螺合させて両者を締結する。これによりコンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３が、コンテナホルダ７１の接触部７１ｃの内表面７１ｃ１と接触し押圧された状態で、コンテナ７０とコンテナホルダ７１が一体化される。このときプランジャ８０は、ストッパ部６０がコンテナ７０に収容された状態でコンテナ７０に組み込まれている。そして、この状態のまま、コンテナホルダ７１の螺合部７１ｄの雄ネジと、アタッチメント３０の雌ネジ部３６とを螺合させていく。その結果、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３が、コンテナホルダ７１によって先端側から基端側に向かって、すなわちプランジャ８０の移動方向とは反対方向に押圧された状態で、コンテナ７０がアタッチメント３０に取り付けられる。

　このようなコンテナ７０の取付形態においても、先端部７０ｃの先端側外表面７０ｃ３がコンテナホルダ７１の内表面７１ｃ１に面接触して押圧支持されている。そのため、点火器２２の作動時のコンテナ７０の初期変形を抑えることができ、以てコンテナ７０の破損等を的確に回避できる。なお、本実施形態でも、コンテナホルダ７１の接触部７１ｃは、図６に示すように、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３の一部と接触するように形成されてもよい。

　＜変形例＞
　コンテナホルダ７１の形状に関連して本実施形態の変形例について、図８に基づいて説明する。図８は、図７と同様に、アタッチメント３０の第３領域に３５における、コンテナ７０の取り付け状態を示す図であり、図８に示す構成のうち図７に示す構成と実質的に同一のものについては、同一の参照番号を付し、その詳細な説明を割愛する。図８に示すコンテナホルダ７１は、図７に示すコンテナホルダ７１と比べて、胴部７１０ａと接触部７１０ｃの形状が異なる。

　本変形例においては、コンテナホルダ７１の胴部７１０ａは、コンテナ７０を内包する空間を画定するものの胴部７１０ａの内表面は、コンテナ７０の胴部７０ａの外表面とは接触しておらず、所定の隙間が形成されている。また、接触部７１０ｃは、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３の一部である所定領域、すなわち胴部７０ａと先端部７０ｃとの接続部分から先端側外表面７０ｃ３の全部を覆わない所定幅の領域と接触するように形成されている。

　このようなコンテナホルダ７１を用いたコンテナ７０の取付形態においても、先端部７０ｃの先端側外表面７０ｃ３がコンテナホルダ７１０ｃの内表面に面接触して押圧支持されている。そのため、点火器２２の作動時のコンテナ７０の初期変形を抑えることができ、以てコンテナ７０の破損等を的確に回避できる。

　＜実施例＞
　ここで、好適なコンテナ７０の初期変形抑制を実現するための、コンテナ７０とコンテナホルダ７１の具体的な寸法関係について説明する。コンテナ７０に関して着目すべきパラメータが、胴部７０ａの断面積Ａ１であり、コンテナホルダ７１に関して着目すべきパラメータが、開口７１ｃ２の面積Ａ２である。そして、本願の発明者は、断面積Ａ１に対する面積Ａ２の比率（以下、「面積比率Ａ２／Ａ１」と称する）が、所定の範囲に属する場合に、コンテナ７０の初期変形が好適に抑制されることを見出した。

　具体的には、面積比率Ａ２／Ａ１が、０．１０～０．７４の範囲に属する数値であるのが好ましい。好ましくは、面積比率Ａ２／Ａ１が、０．１５～０．６７の範囲に属する数値であるのが好ましい。一方で、従来技術のように、コンテナホルダ７１によってコンテナ７０の胴部７１ａの側面のみを補強し、コンテナ７０の先端側外表面７０ｃ３を押圧補強しない場合、換言すれば、コンテナホルダ７１に内表面７１ｃ１を設けず面積比率Ａ２／Ａ１が実質的に１となる場合には、コンテナ７０の破損等を十分に抑制することが困難であることも併せて確認された。

　本願の明細書に開示された各々の態様は、明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。

１　　　　：注射器（無針注射器）
２０　　　：アクチュエータ
２２　　　：点火器
３０　　　：アタッチメント
３３　　　：第１領域
３４　　　：第２領域
３５　　　：第３領域
３５ａ　　：端面
４０　　　：ピストン
７０　　　：コンテナ
７０ａ　　：胴部
７０ｂ　　：基端部
７０ｃ　　：先端部
７０ｃ１　：テーパ部
７０ｃ２　：突出部
７０ｃ３　：先端側外表面
７０ｅ　　：基端部
７０ｆ　　：雄ネジ部
７１　　　：コンテナホルダ
７１ａ　　：胴部
７１ｂ　　：螺合部
７１ｃ　　：接触部
７１ｃ２　：開口
７１ｄ　　：螺合部
７１０ａ　：胴部
７１０ｃ　：接触部
７５　　　：収容空間
７６　　　：流路
７７　　　：射出口
８０　　　：プランジャ

Claims

　注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、
　注射器本体と、
　前記注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が前記対象領域に対して射出口から射出されるように流路を画定する収容部と、
　前記収容部を前記注射器本体に取り付ける取付部と、
　前記注射器本体に設けられ、前記注射目的物質を射出するための射出エネルギーを付与する駆動部と、
　前記注射器本体と前記収容部との内部に跨るように設けられた所定領域を前記射出口の方向に移動可能に配置され、前記射出エネルギーが付与されることで、前記収容空間に収容されている前記注射目的物質を加圧する加圧部と、
　を備え、
　前記取付部は、前記収容空間に前記流路が連通している連通部分が位置する前記収容部の先端側の内表面に対応する、該収容部の先端側外表面を、前記加圧部の前記射出口への移動方向とは反対方向に押圧した状態で、前記収容部を前記注射器本体に取り付ける、
　無針注射器。
　前記収容部は、基端面を含み半径方向に拡径した基端部と、前記先端側外表面を含む先端部と、該基端部と該先端部とを接続する胴部とを有し、
　前記取付部が前記注射器本体へ締結されることにより、該取付部が該注射器本体との間に前記基端部を挟むことで、前記収容部において前記射出口が設けられる先端面とは反対側の、該収容部の基端面を、前記注射器本体の表面のうち前記所定領域と交差する所定端面に接触させた状態で、且つ、該収容部の先端側外表面を押圧した状態で、該収容部が前記注射器本体に取り付けられる、
　請求項１に記載の無針注射器。
　前記収容部は、基端面を含み前記取付部が該収容部に対して締結される基端部と、前記先端側外表面を含む先端部と、該基端部と該先端部とを接続する胴部とを有し、
　前記収容部に対して前記取付部が締結されることで、前記先端部の前記先端側外表面に前記取付部が接触しつつ押圧し、
　前記収容部が締結された前記取付部が前記注射器本体へ締結されることにより、該収容部が前記注射器本体に取り付けられる、
　請求項１に記載の無針注射器。
　前記先端部は、前記射出口側の前記流路の一部を内部に含む突出部と、該突出部と前記胴部とを接続し、且つ、前記注射器本体の長手方向の中心軸に対して傾斜する前記先端側外表面を含むテーパ部を有し、
　前記取付部は、前記射出口が開放されるように前記突出部を通す開口を形成し、前記先端側外表面のうち前記テーパ部と前記胴部との接続部分から所定幅の領域に接触する接触部を有する、
　請求項２又は請求項３に記載の無針注射器。
　前記胴部の断面積に対する前記開口の面積の比率が、０．１０～０．７４である、
　請求項４に記載の無針注射器。
　前記取付部の引張強度が前記収容部の引張強度以上である、
　請求項１から請求項５の何れか１項に記載の無針注射器。