JP2004350971A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出装置において、液剤収容部内等への気泡などの侵入を防止することにある。
【解決手段】液剤収容器１は、利用者に液剤１ａを液滴として摂取させる為の液滴吐出装置に収容されて用いられものであって、液滴を噴出させる吐出ヘッド部に連通した液剤１ａを収容する収容部１ｄ、及びこの収容部１ｄ内の液剤１ａを加圧状態に保持するバネなどの加圧手段１ｃを有する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者が薬剤などの液剤の小液滴を肺に吸入する為に用いられる肺吸引式液滴吐出装置などの液滴吐出装置、及びそこに収納されて用いられる為の液滴の吐出ヘッド部に連通する液剤収容部を有する液剤収容器などに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット方式を利用した肺吸引式投薬器などの液滴吐出装置（ディスペンサー）は知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで用いられる薬液収容器（タンク）には、袋式のもの、シリンダ・ピストン式のもの等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特表平８−５１１９６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした薬液収容器内の薬液の消費が進んでいっても、シリンダ・ピストン式の薬液タンクではピストンが移動しなく、袋式の薬液タンクでは袋の剛性で袋が収縮しない。したがって、不使用時において、液滴吐出ヘッド部のノズル側より空気が侵入し、タンク内などに気泡が溜まる恐れがある。こうした気泡は、液剤の劣化を速めたり、吐出ヘッド部の動作不良を引き起こしたりする原因となる。
【０００５】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、液剤収容部内等への気泡などの侵入を防止するのに効果のある構成を有する肺吸引式液滴吐出装置などの液滴吐出装置、及びそこに収納されて用いられる為の液剤収容器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の液剤収容器は、利用者に液剤を液滴として摂取させる為の液滴吐出装置に収容されて用いられる液剤収容器であって、液滴を噴出させる吐出ヘッド部に連通した液剤を収容する収容部、及びこの収容部内の液剤を加圧状態に保持するバネなどの加圧手段を有することを特徴とする。また、上記目的を達成する本発明の液滴吐出装置は、利用者に液剤を液滴として摂取させる為の液滴吐出装置であって、液滴を噴出させる吐出ヘッド部に連通した液剤を収容する収容部を有する液剤収容器を収納する為の収納部を備え、この収納部には、液剤収容器が収納されたときに、液剤収容器の収容部内の液剤を加圧状態に保持するバネなどの加圧手段が設けられていることを特徴とする。これらの構成では、収容部内の液剤が消費量に係らず加圧状態に保持されるので、収容部内等への気泡などの侵入が防止できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を明らかにすべく具体的な実施例を図に沿って説明する。
【０００８】
（第１の実施例）
図１に肺吸引式投薬器である第１の実施例の断面図を示す。図１は使用状態（動作時）を示す。図２には、非使用状態（非動作時）にある本実施例が示されている。これらの図において、１は薬液カートリッジであり、図３にその外観を示し、図４にその拡大断面を示す。カートリッジ１は、肺吸引式投薬器のフレームを成す外筒２内に設けられた収納部２ｄに収まったとき、その表面に露出した複数の電気コンタクト１ｆを介して、装置全体を電気的に制御するドライブコントロール部７に導通する。コントロール部７の電源は外筒２内に収められるバッテリ８である。外筒２内には、さらに、漏斗形状の吸引ピース３が使用位置（突出位置）と非使用位置（収納位置）間で可動に設けられおり、外筒２上に同位置で回転可能に取り付けられた操作環４の操作で吸引ピース３の位置が選択される。外筒２の前端部内には、マイクロスイッチ５が設置され、吸引ピース３の銜え口部３ａが外筒２の前面壁の開口２ｅから突き出た使用位置を吸引ピース３が取るとき、マイクロスイッチ５はそれを検知し、コントロール部７の電源（バッテリ）８が入るようになっている。
【０００９】
さらに、外筒２の前端壁内には、開口２ｅを開閉する為の一対の板部分からなるシャッター板６が配置されている。吸引ピース３の銜え口部３ａが操作環４の操作で開口２ｅから突き出ようとするとき、銜え口部３ａの先端部はシャッター板６の傾斜カム部６ａに当たってシャッター板６の一対の板部分を引張バネ６ｂ（図８（これの矢視断面が図２に示される）、図９参照）の力に抗して開動させ、吸引ピース３は使用位置にもたらされる。吸引ピース３の銜え口部３ａが操作環４の操作で外筒２内に後退させられるときは、銜え口部３ａが完全に外筒２内に戻るとともにシャッター板６の一対の板部分は引張バネ６ｂの力で閉じて、この収納位置にある銜え口部３ａは本体の携帯時等において保護されることになる。シャッター板６は防塵等の役目もする。吸引ピース３は非使用時には完全に収納されるので、この投薬器の携帯性は高められることになる。
【００１０】
図１乃至図４を用いて本実施例の薬液カートリッジ１を詳細に説明する。カートリッジ１は薬液１ａを収容するシリンダー部１ｄを備え、ここに、シーリングが施されてピストン４が摺動可能に嵌め込まれている。ピストン４は圧縮バネ１ｃで付勢されており、これによりシリンダー部１ｄ内の薬液１ａは適当に調整された正圧状態に保たれている。シリンダー部１ｄは細い流路１を介して液室１ｈに通じており、液室１ｈの部分では、ヒータ１ｉとオリフィス基板１ｊが夫々適当個所に取り付けられている。ヒータ１ｉは封止剤１ｋで封止されたボンディングワイヤ１ｍを介してコンタクト基板１ｎと接続されている。この構造は、加圧手段の部分を除いて、基本的には公知のインクジェット式カートリッジと同じである。ここにおいて、薬液１ａは常に正圧状態にある為、ヘッド部１ｅ側からの空気などの侵入はあり得なく、タンク（シリンダー部１ｄ）内の薬液１ａ中に大気の泡等は発生しない。よって、ヘッド部１ｅとシリンダー部１ｄが連通状態ににある薬液カートリッジ１は肺吸引式投薬器に収納されていれば、非使用状態でも、タンク内の薬液１ａと酸素等の反応は無く、薬液の品質は比較的長く維持されることになる。また、薬液１ａの消費量に係らずヘッド部１ｅには常に薬液１ａが充填されているので、吐出不良などの動作不良は起きにくくなっている。
【００１１】
本実施例のカートリッジ１は、熱或いは圧電効果を利用したインクジェット方式に基づいて液状の薬剤を微小液滴として吐出する。これはプリンタなどの記録装置で実用化されているインクジェット方式と呼ばれる方式と基本的に同じであるが、医療用として使用するために、吐出ヘッドやタンクについて記録装置とは異なる特徴を幾つか有している。例えば、吐出ヘッドの構成材料としては、薬剤などと反応しない金メッキされたもの、セラミック、ガラスなどを用いる。また、吐出する薬剤の種類や投与の方法（肺まで到達させる必要があるか否か等）に応じて、吐出口（ノズル）の配列や形状を異なったものとする。
【００１２】
本実施例において、熱を利用したインクジェット方式に基づいて液状の薬剤を微小液滴として吐出する場合、この方式は駆動波形をパルス状とすることで、吐出される液滴の数をパルスの数によって制御できるため、吐出量を正確に管理する用途に適している。
【００１３】
しかしながら本実施例では、医療用として使用するために記録装置とは異なる吐出制御を行っている。すなわち、記録装置は紙などの記録媒体に上方からインクを吐出して記録を行うが、本実施例の吐出装置ないし吸入器では、ミストあるいはエアロゾル状となるように薬剤を吐出して利用者の吸入空気と共に薬剤を肺まで到達させる必要がある。
【００１４】
このため、通常の記録装置よりも液滴のサイズを遥かに小さくし、かつこの様な小さなサイズの液滴を適量だけ確実に吐出させるように制御する必要がある。液滴のサイズが小さくなると、吐出された液滴の運動エネルギーが小さいため、弾道が決まらず、吐出方向については記録装置の様にヨレ量を小とする必要はなく、同時吐出した液滴同士が反発して、ヨレが大きくなってもよい。
【００１５】
次に図５乃至図７を用いて、操作環４の回転操作と吸引ピース３の動きの関係を詳細に説明する。図７に示す如く、操作環４の内面には、外筒２の伸長方向に直線状に伸びるフォロアピンガイド部４ａが切られている。また、図５に示す様に、回転可能に操作環４の嵌まった外筒２の部分にはリードカムであるカム溝部２ａが切られ、吸引ピース３のカムフォロアピン部３ｃがこのカム溝部２ａ内に案内配置されると共に、操作環４のフォロアピンガイド部４ａ内にも案内配置されている。この様にカムフォロアピン部３ｃが外筒２のカム溝部２ａを通って操作環４のフォロアピンガイド部４ａに引っ掛かっているので、吸引ピース３のカムフォロアピン部３ｃの動作軌跡を説明する図６に示す様に、操作環４を回転するとカムフォロアピン部３ｃはカム溝部２ａに沿って移動する。こうしてカムフォロアピン部３ｃは図６に示す軌跡を描いて動く為、漏斗状吸引ピース３の大径部側のキャップ取付け部３ｄに取り付けられているスポンジなどの薬液吸収体のキャップ部３ｂは投薬器の使用開始時と使用終了時に（図５の拭きの部分と図６の拭き回転角の部分参照）ワイピングブレードとして働きカートリッジ１のヘッド部１ｅの拭き動作を行うことになる。そして、操作環４が開始端に停止した状態（図２の状態で、図１の状態から操作環４を図１下方向に最大限回転させた状態）では、キャップ部３ｂはヘッド部１ｅを軽く押圧するキャッピング状態を取る。一方、図２の状態から操作環４を図２上方向に最大限回転させて投薬器を使用しようとする時には、カムフォロアピン部３ｃをキャッチング（スナップフィット）すべく、カムフォロアピン部３ｃが移動を終了するカム溝部２ａの端にフォロアピンキャッチ部２ｃが一体成型により設けられているため、使用時にはフォロアピンキャッチ部２ｃがロック機構として働いてカムフォロアピン部３ｃをこの位置に固定し、銜え口部３ａは動くことなく患者はこれを銜えられる。
【００１６】
以上に説明したように、患者が本実施例の投薬器を使用するときには、図２の状態から操作環４を上方向に最大限回転させて図１の状態を実現させる。この状態に達すると、これをマイクロスイッチ５が検知してカートリッジドライブ回路をオンにして薬液カートリッジ１のヘッド部１ｅから薬液滴を所定量吐出させる。ここで、患者が吸気すれば、操作環４の外気口４ｂと外筒２の外気口部２ｂは合っていてここから外気が取り入れられるので、吐出された薬液滴は外気と共に、吸引ピース３の大径部側のキャップ取付け部３ｄの周りの通気口部を通って患者に吸引される。本実施例では、操作環４の外気口４ｂの周囲には突起４ｃが形成されているで、患者が外気口４ｂを塞いでグリップした時には、指感覚が働くようになっている。万一この部分に指が当てがわれても、突起４ｃの存在で隙間ができる為、外気の取り入れがなされて支障はない。また、患者が仰向けで寝ながら投薬器を使用しているとき、考えられる本投薬器の姿勢からカートリッジ１のヘッド部１ｅの真下にキャップ部３ｂが在るので、万一薬液ドロップが発生し滴下しても、キャップ部３ｂが患者による薬液ドロップの吸引を防いでくれることになる。
【００１７】
使用が終われば、図１の状態から操作環４を下方向に最大限回転させる。これで図２の非使用状態が実現される。ここでは、キャップ部３ｂがカートリッジ１のヘッド部１ｅをワイピングした後に軽く押圧してキャッピングしていて、開口２ｅは閉じられ、操作環４の外気口４ｂと外筒２の外気口部２ｂもずれているので閉じられている。こうして、携帯、防塵等に適した状態が確立される。この非使用状態では、薬液は僅か（動作時の液滴の吐出量よりは少量）づつオリフィス基板１ｊから侵み出し、侵み出した薬液はキャップ部材３ｂで吸収されて蒸発する。よって、次に使用するときにも、カートリッジ１のヘッド部１ｅは清潔に保たれていて動作も正常に行なわれ、カートリッジ１自身で、ヘッド部１ｅ部の密封を薬液１ａにて活性化していることになる。また、一定時間でタンク内の薬液や溶剤が無くなることになり、使用途中などのカートリッジ１に対して、薬液の消費期限内に薬液タンクを空にでき、古くなった薬液の使用を不可にする処理ができる。こうして、期限切れ薬液を患者が吸引することは防止される。
【００１８】
ところで、本実施例のカートリッジ１は、物流時においては、液剤が吐出ヘッドから漏出するのを止める為のヘッドキャッピングが通常必要であり、このキャップを外して投薬器の収納部に収容されることになる。物流時においては、液滴を噴出させる吐出ヘッドと、これに連通して用いられる液剤を収容する収容部（タンク）が別々になっている場合には、こうしたキャッピングは不要となる。この場合、タンクは注射針の如き連通手段で吐出ヘッドに連通させられた後に液滴吐出装置の収納部に収容されることになる。
【００１９】
また、液剤収容器（カートリッジ）の収容部内の液剤を加圧状態に保持するバネなどの加圧手段は、液滴吐出装置の液剤収容器用収納部側に設けられてもよい。この場合、上記実施例に即して言えば、ピストン１ｂはカートリッジ１側にあるが、バネ１ｃは投薬器の収納部２ｄ側にあり、収納部２ｄにカートリッジ１が収納されてバネ１ｃがピストン１ｂに作用するに及んで初めてカートリッジ１のシリンダー１ｄ内の薬液が加圧状態にもたらされることになる。液剤収容部（タンク）としては、シリンダー・ピストン式、袋式などがある。
【００２０】
（第２の実施例）
図１０に肺吸引式投薬器である第２の実施例の断面図を示す。本実施例では、外筒２の外気口部２ｂと操作環４の外気口４ｂが投薬器の使用状態にて重なるように配置されて、ここを介してカートリッジ１の収納部１ｄの透明部分を通して投薬器の使用状態（ピストンの位置、袋のつぶれ具合などで確認する）で残薬液量を見られる様になっている。不使用時には外気口部２ｂと外気口４ｂの位置がずれているので、外気口部２ｂは操作環４の材料部で塞がれることになる。図１０に示すように、外気口部２ｂは外気の取り入れ口としても兼用される。この外気は通気口部２ｆ、吸引ピース３の大径部側のキャップ取付け部３ｄの周りの通気口部を通って、吐出された薬液滴と共に患者に吸引される。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明によれば、加圧手段で液剤タンク内を常に正圧にできるので、液剤中に空気等は侵入できない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の肺吸引用液滴吐出装置の第１の実施例を患者が操作している様子を示す模式断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の携帯時の状態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例のカートリッジの外観斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施例のカートリッジの拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例の外筒のカム溝部を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施例の吸引ピースのカムフォロアピン部の軌跡を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例の操作環の外観斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施例のシャッター板の閉状態を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例のシャッター板の開状態を示す図である。
【図１０】本発明の肺吸引用液滴吐出装置の第２の実施例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ カートリッジ
１ａ 薬液
１ｂ ピストン
１ｃ 圧縮バネ
１ｄ シリンダー部
１ｅ 吐出ヘッド部
１ｆ 電気コンタクト
１ｇ 流路
１ｈ 液室
１ｉ ヒータ
１ｊ オリフィス基板
１ｋ 封止剤
１ｍ ボンディングワイヤ
１ｎ コンタクト基板
２ 外筒
２ａ カム溝部
２ｂ 外気口部
２ｃ フォロアピンキャッチ部
２ｄ 収納部
２ｅ 開口
２ｆ 通気口部
３ 吸引ピース
３ａ 銜え口部
３ｂ キャップ部
３ｃ カムフォロアピン部
３ｄ キャップ取付け部
４ 操作環
４ａ フォロアピンガイド部
４ｂ 外気口
４ｃ 突起部
５ マイクロスイッチ
６ シャッター板
６ａ 傾斜カム部
６ｂ 引っ張りバネ
７ ドライブコントロール部（電気基板）
８ 電源（バッテリ）

Claims (4)

1. 利用者に液剤を液滴として摂取させる為の液滴吐出装置に収容されて用いられる液剤収容器であって、液滴を噴出させる吐出ヘッド部に連通した液剤を収容する収容部、及び該収容部内の液剤を加圧状態に保持する加圧手段を有することを特徴とする液剤収容器。
2. 前記加圧手段は、動作時における吐出ヘッド部からの液滴吐出量より少量の液剤を非動作時において常時吐出ヘッド部から漏出させる様に調整されている請求項１記載の液剤収容器。
3. 利用者に液剤を液滴として摂取させる為の液滴吐出装置であって、液滴を噴出させる吐出ヘッド部に連通した液剤を収容する収容部を有する液剤収容器を収納する為の収納部を備え、該収納部には、液剤収容器が収納されたときに、該液剤収容器の収容部内の液剤を加圧状態に保持する加圧手段が設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。
4. 前記加圧手段は、動作時における吐出ヘッド部からの液滴吐出量より少量の液剤を非動作時において常時吐出ヘッド部から漏出させる様に調整されている請求項３記載の液滴吐出装置。

Images