JP4417778B2 - シリンジ取扱い装置 - Google Patents

Description

本発明は、注射器のシリンジを取り扱う装置に関し、特にノズルがシリンジの軸線に対し偏って配置されたシリンジの取扱いに適した装置に関する。

近年、シリンジに薬剤を封入した状態で流通する注射器が知られている。この形式の注射器は、すでに薬剤の入ったシリンジにプランジャ、注射針を装着して使用する。シリンジ内に薬剤を封入する際においては、封入時、異物が混入していないかの検査を行う。この検査においては、まずシリンジをその円筒の軸線回りに回転させ、その後止める。このときシリンジ内の薬剤は慣性で回転を続け、この流れに乗って異物も回転する。シリンジの軸線に沿った観察範囲を有するセンサを設け、先の流れに沿って移動するもの、つまり異物が横切らないかを監視する。また、シリンジを回転させることにより、内壁などに付着している気泡を除くという効果もある。シリンジを回転させるためには、シリンジをノズルを上にして直立させ、上端を回動に関して自由なキャップで支持し、下端を台座で支持して台座を回転させる。

一方、ノズルがシリンジの軸線からずれた、すなわち偏心した位置にノズルが配置されたシリンジが使用されている。この偏心タイプのシリンジは、回転させるときに上部を支持するキャップがノズルの位置にうまくあわないと、シリンジと係合できず、これを保持できない。

偏心した位置に口を有する容器の口の位置を所定の位置に合わせる装置が、例えば下記特許文献１に記載されている。この文献に示された装置においては、偏心配置された口そのものに送りベルトおよびガイドを当接させて口の位置をそろえている。

特開２００１−７２１９２号公報

前述の公報に記載の装置においては、容器の口の部分に送りベルトやガイドを当てて位置決めを行っていた。一方で、注射器の場合、口に当たるノズルには、薬剤を封入するためふたが既に取り付けられており、これが送りベルトやガイドに当たると、ふたがゆるんだり、外れたりする可能性がある。

本発明は、偏心したノズルをもつ注射器のシリンジを取り扱うのに好適な装置を提供する。

本発明は、偏心したノズルを有するシリンジにおいて、ノズルの位置を所定の位置に合わせる装置である。注射器のシリンジは、略筒形状の筒部と、筒部先端に設けられたノズルと、ノズルが設けられた端とは反対側の端である後端に注射を行う際に指が掛かるフランジを有している。フランジは、通常二つがシリンジの軸線に対して互いに反対向きに半径方向に延びて設けられている。このフランジの配置の方向と、偏心したノズルの配置された位置は、所定の関係を有している。

シリンジは、これを収容する部分が形成された搬送装置と、この搬送装置の一部と対向して配置された固定ガイドとの間を、搬送装置の移動によって搬送される。この搬送装置と固定ガイドにより形成された搬送路を移動するシリンジは、ノズル側の端を上方に向けられており、後端、すなわちフランジが設けられた端は下となっている。前記固定ガイドは、このシリンジの下端に当接する底面を有している。

固定ガイドの底面の、搬送されるシリンジの筒部より外側であって、一方のフランジが載る位置には、シリンジ回し部材が配置される。シリンジ回し部材は、一方のフランジに対し摩擦を与え、この摩擦力によってシリンジを、その筒形状の軸線回りに回転させる。摩擦部材とフランジが接触しない状態までシリンジが回転されると、シリンジは、その状態を維持したまま搬送される。フランジとノズルの位置関係が定まっているため、ノズルの位置も所定の位置となる。

シリンジ回し部材は、その上面が固定ガイドの底面より高く配置することができる。シリンジ回し部材に一方のフランジが接触すると他の部分は浮き、このフランジに発生する摩擦力を有効にシリンジの回転に利用できる。シリンジが、フランジとシリンジ回し部材の接触が解除されるまで回ると、シリンジは、シリンジ回し部材の支えを失い、固定ガイドの底面まで落ちる。このとき筒部下端の側面およびフランジの側面が、シリンジ回し部材の側面と接触し、この位置を保持する。

以上のように位置決めされたシリンジに対し、上端を支持するためのキャップをかぶせる装置を設けることができる。キャップは、偏って配置されたノズルに対応する凹部を有する。キャップは吊り下げユニットに吊り下げ支持される。この吊り下げユニットは、キャップに接続される略上下方向に延びるロッドと、このロッドに対し略直交し、またキャップの凹部と所定の位置関係にて配置されるアームと、アームを保持するユニット基部を含む。これらキャップと吊り下げユニットは、ユニット搬送機によりシリンジ上方に移動される。

ユニット基部には、アームが嵌る位置決め溝が設けられている。また、キャップの側面に当接し、当該キャップが搬送されることによって、これを回すキャップ回し部材が設けられる。アームが位置決め溝に嵌っていないときは、キャップ回し部材はキャップの側面に当接し、これを回転させ、アームが溝に嵌るとキャップ側面への当接が解除される。これにより、キャップの位置決めがなされる。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１には、偏心タイプのシリンジ１０が示されている。シリンジ１０は、筒部１２内に薬剤が封入された状態で商品として流通するものである。筒部１２の内部には、その内周に密着するようにシール１４が嵌められている。また、シリンジ１０の先端（図の上方の端）には、ノズル１６が設けられている。図示されるように、ノズル１６は、筒部１２の軸線よりずれて、すなわち偏心した位置に設けられている。ノズル１６は、ふた１８により栓がされ、これと前述のシール１４によって筒部１２の内部の薬剤が密封される。また、シリンジ１０の後端（図の下方の端）には、使用時において使用者の指が掛かるフランジ２０が設けられている。フランジ２０は、二つが互いに反対側に延びるように設けられ、シリンジの軸線に直交する面内で、二つのフランジ２０と筒部１２を包絡した形状が略楕円となっている。また、このフランジ２０が設けられた方向と、ノズル１６が設けられた位置は、所定の関係を有しており、図１に示す例においては、フランジ２０の延設される方向と、シリンジ軸線からノズル１６に向かう方向とが直交するように配置されている。

シリンジの使用時には、ふた１８をノズル１６より取り外し、ここに針を装着する。また、シール１４には、後端よりプランジャロッドを取り付ける。使用者は人差し指と中指をフランジ２０に掛け、プランジャロッド後端を親指で押すようにして、薬剤を射出させる。

シリンジ１０に封入された薬剤に、異物が混入していないかを検査する必要がある。この検査は、薬剤封入後のシリンジ１０を直立させてこれを軸栓回りに回転させた後、停止させ、内部を観察することにより行われる。シリンジ１０を停止させた後も、内部の薬剤は慣性で回転を続ける。一方、シリンジ１０の軸線に沿って延びる検査範囲を有するセンサにて、シリンジの外側から回転を続けている薬剤の様子を観察する。検査範囲を横切るものがあれば、異物が混入したと判断する。また、シリンジ１０の内壁に付着した気泡を除去するために、シリンジ１０を回転させることがある。

シリンジ１０を回転させるには、その下端を台座上に載せ、上端を回転可能に保持して台座を回転させる手法が知られている。前述のように、ノズル１６が偏心して配置されたシリンジの場合、シリンジ１０の先端を確実に保持するために、保持されるシリンジ１０と、これを保持する側の位置合わせをする必要がある。以下、前記の位置合わせに関するシリンジの取扱いにつき説明する。

図２には、シリンジ１０の位置決めを行い、回転のための保持を行うシリンジ取扱い装置３０が示されている。この装置は、シリンジ１０の位置を合わせるための位置合わせ装置３２と、位置合わせされたシリンジ１０の上下を保持する保持装置３４に大別される。

位置合わせ装置３２は、略円板形状のスターホイール３６と、このスターホイールの外周の一部、図においては約半周にわたってその外周に対応して配置される固定ガイド３８を有する。スターホイール３６の外周には、シリンジの筒部１２を収容する収容凹部４０が設けられている。収容凹部４０に収容されたシリンジ１０は、固定ガイド３８に規制されて、収容凹部４０から出られず、スターホイール３６の回転に伴って、これと固定ガイド３８の間の領域を搬送される。つまり、スターホイール３６は、シリンジ１０を搬送する搬送装置として機能する。また、スターホイール３６と固定ガイド３８に挟まれた領域が、シリンジ１０が搬送される搬送路となる。図２においては、明瞭ではないが、固定ガイド３８には、シリンジ１０を下から支える底面４２を有している（図５参照）。なお、図２においては、スターホイール３６は反時計回りに回転し、よってシリンジ１０は左から右へと送られる。

位置合わせ装置３２には、シリンジ１０の位置決め、すなわち偏心したノズル１６の位置を所定位置に合わせるための位置合わせ区間４４が設けられている。位置合わせ区間４４が設けられた部分は、図２において固定ガイド３８を透視した状態で示されており、その部分の拡大図が図３に示されている。図に示されるように、位置合わせ区間４４の搬送路の底面４２には、筒部１２の外側であって、フランジ２０が当接可能な位置にゴムベルト４６が搬送方向に沿って配置される。

位置合わせ区間４４の機能を、図４および図５を用いて詳述する。図４は、半径方向外側より見た状態を示し、図５は、搬送方向の後方から前方を見たときの状態を示す図である。図４および図５に示されるように、固定ガイド３８の位置合わせ区間４４においては、ゴムベルト４６を保持するゴムベルトホルダ４８が設けられ、これが搬送路の底面を形成している。位置合わせ区間４４の先頭には斜面５０が形成されており、シリンジ１０は搬送によって斜面を登り、その下端がゴムベルト４６の上面より高い位置とされる。斜面５０を登り切った状態が図５（ａ）に示す状態である。斜面５０が終わると、ゴムベルト４６が配置された区間となる。図５（ｂ）によく示されているように、ゴムベルト４６は、筒部１２より外側で、一方のフランジ２０が当接できる位置に搬送方向に沿って配置される。反対側のフランジ２０に対応する位置には、回転止めレール５２が配置される。ゴムベルト４６と、回転止めレール５２の間の部分、すなわち底面４２は、これらの上面より低くなっており、また回転止めレール５２よりゴムベルト４６の上面がわずかに高くなっている。回転止めレール５２は、シリンジ１０が底面４２上にあるときに、その側面がフランジ２０の側面に当接してシリンジ１０の回転を阻止する。

位置合わせ区間、特にゴムベルト４６が設けられている区間に、シリンジ１０が、フランジ２０がゴムベルト４６に載る向きで送られてくると、ゴムベルト４６が、これに載ったフランジ２０に対し、大きな摩擦力を発生させる。反対側のフランジ２０は、回転止めレール５２の上面に触れるか、触れたとしてもわずかに触れるだけである。この結果、ゴムベルト４６による摩擦力が、シリンジ１０をその軸線回りに回転させるモーメントを発生させ、シリンジ１０が回転する。このように、ゴムベルト４６がシリンジ１０を回すシリンジ回し部材として機能する。また、ゴムベルト４６および回転止めレール５２は、異なる摩擦力を発生するような材料で構成されれば良く、回転止めレール５２は金属、樹脂などとすることができる。また、ゴムベルト４６も、高い摩擦係数を有する材質であればどのようなものでもよい。

シリンジ１０がさらに回転し、フランジ２０がゴムベルト４６から外れると、シリンジ１０は、支えを失い底面４２上に落ちる（図５（ｂ）参照）。このとき、回転止めレール５２およびゴムベルト４６の側面がフランジ２０および筒部１２の下端側面に当接してシリンジ１０の回転を規制する。この結果、シリンジ１０は、フランジ２０の延びている方向が、搬送方向に略一致する方向にて位置合わせされる。つまり、二つのフランジ２０と筒部１２を包絡した略楕円の長軸が、搬送方向に一致する。ゴムベルト４６が設けられた区間を過ぎると、図５（ｃ）に示すように、固定ガイド３８の側面は、ゴムベルトに替わって筒部１２の下端側面およびフランジ２０の側面に当接するように設けられ、シリンジの回転を規制する。これにより、シリンジは、位置合わせ区間にて定められた位置を維持してスターホイール３６に係る搬送路の端まで送られ、保持装置３４の台座５４上に載置される（図２参照）。

保持装置３４においては、シリンジ１０は下から台座５４に、上からキャップ５６により保持される。キャップ５６は、シリンジ１０の頂部に被さった状態で、シリンジ１０と共に回転可能となっている。台座５４を不図示の駆動装置により回転させると、シリンジ１０もその軸線回りに回転する。

前述のように本実施形態で取り扱うシリンジ１０はノズル１６が偏心しているため、キャップもこれに合わせた形状となっている。そして、送られてきたシリンジ１０の位置に合わせてキャップも位置合わせを行う必要がある。この位置合わせの機構について説明する。

再び、図２を参照する。キャップ５６は、これを吊り下げている吊り下げユニット５８と共にキャップユニット６０を構成する。この吊り下げユニット５８は、さらにカムフォロワ６２より吊り下げられている。カムフォロワ６２は、搬送ホイール６３と共に回転し、したがって、搬送ホイール６３の回転によってキャップユニット６０が搬送される。よって、搬送ホイール６３は、キャップユニット６０を搬送するユニット搬送機として機能する。また、カムフォロワ６２はキャップユニット６０の移動方向に沿って設けられるカム６４に従って上下動する。また、吊り下げユニット５８は、ばね６６により下に向けて付勢されている。

図６には、キャップユニット６０の一部を透視した状態の詳細図が示されている。キャップ５６には、シリンジ頂部に対向する面に係合穴６８が設けられている。図示するように係合穴６８は、軸直交断面が略長円形であり、これによりノズル１６の偏心に対応し、また穴以外の部分がシリンジの頂面に当接するようになる。キャップ５６の上面には上方に延びるロッド７０が固定されており、さらにロッド７０の頂部には、その軸線に直交する方向に延びる二つのアーム７２を有している。アームはその先端に車輪７４を備えている。吊り下げユニット５８は、前記の車輪７４が転動する支持面７６と、支持面７６より低く、車輪７４が嵌る位置決め溝７８を有している。したがって、キャップ５６は、支持面７６または位置決め溝７８に車輪７４が係合している際に、ロッド７０を介して吊り下げユニット５８に支持されている。図６（ａ）は、車輪７４が支持面７６に載っている状態を示した図であり、略円環上の支持面７６に沿って車輪７４は走行可能であり、これによりキャップユニット６０も軸線回りに回転できる。図６（ｂ）は、車輪７４が位置決め溝７８に嵌った状態を示している。位置決め溝７８が支持面７６より低いので、キャップ５６が下がった位置にあることが分かる。また、位置決め溝７８、アーム７２、係合穴６８の長穴の長軸向きには所定の位置関係があり、車輪７４が位置決め溝７８に嵌ったときに、係合穴６８が所定の位置となるように定められている。また、車輪７４は支持面７６等に載置されているだけであるので、支持面７６から浮くことができる。つまり、キャップ５６が下方から押されたとき、キャップ５６の上方への移動が許容されている。

図７ないし図９は、キャップ５６の位置合わせに関する説明図である。この位置合わせは、キャップユニット６０がシリンジ１０の上方に至る前に行われ、図２おいては、シリンジ１０の上方位置より右方向にて行われる。つまり、キャップユニット６０は、スターホイール３６と同期して図２に示される範囲では、右から左へと移動している。また、キャップ５６の位置合わせを行う区間においては、カム６４（図２参照）によりキャップユニット全体が、シリンジ１０の先端より十分に高い位置に保持され、また車輪７４が吊り下げユニット５８の支持面７６に載った状態であり、これによりキャップ５６が吊り下げ支持されている。この状態が図７（ａ），（ｂ）に示されている。前述のように支持面７６は、位置決め溝７８の底より高い位置にあり、その分キャップユニット６０も高い位置に保持される。

図９に示すようにキャップ５６の移動経路に沿ってゴムリング８０が複数配置されている。このゴムリング８０は、図７に示すようにキャップが高い位置にあるときには、キャップ５６の側面に当接する高さに配置されている。キャップ５６が経路に沿って移動すると、ゴムリング８０との接触により、摩擦力を受け、軸線回りに回転するモーメントを受ける。これによりロッド７０、アーム７２も回転し、車輪７４が位置決め溝７８に嵌るまで、回転される。したがって、ゴムリング８０は、キャップ回し部材として機能する。図８は、位置決め溝７８に車輪７４が嵌った状態を示しており、図８（ｂ）に示すように、溝に嵌った分、キャップ５６の位置が下がり、その結果キャップ５６の側面がゴムリング８０から離れる。これにより、キャップ５６は、摩擦力を受けなくなり、これ以上回転しない。言い換えれば、車輪７４が位置決め溝７８に嵌るまで、キャップ５６は回転され、嵌った時点で回転が終了し、位置決めが完了する。ゴムリング８０は、キャップに対し適切な摩擦力を与えられればよく、よって、ゴム以外の適切な摩擦係数を有する材質とすることができる。

図１０は、シリンジ１０にキャップ５６を被せる工程の説明図である。図１０（ａ）に示すキャップユニット６０は、図８の状態であり、またカム６４にて、シリンジ１０の上端より高い位置に保持されている。また、シリンジ１０のノズル１６の位置と係合穴６８の位置はすでに位置合わせされている。キャップユニット６０が移動し、カムフォロワ６２がカム６４の低い面に係合する位置になると、ばね６６の付勢力によってキャップユニット６０全体が下がり、キャップ５６は、シリンジ１０の上端に被さる。このとき、キャップ５６がシリンジ１０に当接し、下降しなくなる以上に、吊り下げユニット５８は、カム６４およびばね６６によって下降される。したがって、ロッド７０は、吊り下げユニット５８に対し相対的に押し上げられ、車輪７４は、位置決め溝７８に嵌った状態から、上方に持ち上げられて、溝からの規制を受けずに自由に動けるようになる。この状態が図１０（ｂ）に示されている。

車輪７４が位置決め溝７８から外れているので、図１０（ｃ）に示すように、キャップ５６およびシリンジ１０は、回転可能な状態となり、このとき台座５４を駆動して、シリンジ１０に回転を与え、検査または検査前の予備の回転を行う。

なお、実施形態の説明において、シリンジのノズル１６が一方の側、図３で手前側になる場合についてのみ述べたが、シリンジ１０の初期の状態によっては、ノズル１６が奥になる位置で位置合わせされる場合もある。この両方の場合に対応できるように、キャップ５６の係合穴６８の長穴形状は決定されている。また、キャップ５６においても、例えば図１０（ｂ）に示す位置から、１８０度回った位置であっても、車輪７４は位置決め溝７８と係合するので、この状態でも図１０（ｂ）に示すのと同じ状態とならなければならない。係合穴６８の形状は、この二つの理由により、キャップ５６の軸線上に中心を有し、両端にてノズル１６と係合可能な長穴となっている。

偏心タイプのシリンジの外観を示す図である。 本実施形態のシリンジ取扱い装置の概略構成を示す図である。 シリンジの位置合わせに係る構造の概略を示す図である。 シリンジの位置合わせに係る説明図である。 シリンジの位置合わせに係る説明図である。 キャップユニットの構造の概略を示す図である。 キャップの位置合わせに係る説明図である。 キャップの位置合わせに係る説明図である。 キャップの位置合わせに係る説明図である。 シリンジとキャップの係合に係る説明図である。

符号の説明

１０ シリンジ、１２ 筒部、１６ ノズル、２０ フランジ、３０ シリンジ取扱い装置、３６ スターホイール（搬送装置）、３８ 固定ガイド、４０ 収容凹部、４２ 底面、４４ 位置合わせ区間、４６ ゴムベルト（シリンジ回し部材）、５２ 回転止めレール、５４ 台座、５６ キャップ、５８ 吊り下げユニット、６０ キャップユニット、６２ カムフォロワ、６３ 搬送ホイール（ユニット搬送機）、６４ カム、６６ ばね、６８ 係合穴、７０ ロッド、７２ アーム、７４ 車輪、７６ 支持面、７８ 位置決め溝、８０ ゴムリング（キャップ回し部材）。

Claims (4)

1. 略筒形状の筒部と、前記筒部の先端にその略筒形状の軸線から偏って配置されたノズルと、前記筒部の後端に前記ノズルと所定の位置関係をもって配置されたフランジとを有する注射器のシリンジを取り扱うシリンジ取扱い装置であって、
   前記筒部を収容する収容部を有し、移動によって収容したシリンジを搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置の一部に対向して位置し、前記搬送装置との間に搬送路を形成する固定ガイドと、
   を有し、
   前記固定ガイドは、直立して搬送される前記シリンジの底部を支える底面を有し、その底面には、搬送される前記シリンジの筒部より外側であり、かつ一方のフランジが載る位置にシリンジ回し部材が配置され、
   前記シリンジは、搬送されることにより前記シリンジ回し部材と前記フランジが接触して、当該シリンジは前記略筒形状の軸線回りに回転し、前記フランジ部分が、前記シリンジ回し部材に接触しなくなると回転が終了する、
   シリンジ取扱い装置。
2. 請求項１に記載のシリンジ取扱い装置において、前記シリンジ回し部材は、その上面が前記固定ガイドの底面より高い位置となるように配置され、シリンジが回転し終わると前記シリンジ回し部材の側面が前記シリンジ筒部の後端の側面またはフランジの側面に当接する、シリンジ取扱い装置。
3. 請求項１に記載のシリンジ取扱い装置において、
   前記偏って配置されたノズルに対応する凹部を有するキャップと、
   前記キャップを吊り下げ支持する吊り下げユニットであって、キャップに接続される略上下方向に延びるロッドと、前記ロッドに対し略直交し、前記キャップの凹部と所定の位置関係をもって配置されたアームと、前記アームを保持するユニット基部と、を有する吊り下げユニットと、
   前記キャップと前記吊り下げユニットを前記シリンジの上方に移動させるユニット搬送機と、
   を有し、
   前記ユニット基部には、前記アームが嵌る位置決め溝が設けられ、
   前記キャップの側面に当接し、当該キャップが搬送されることによって、これを回すキャップ回し部材と、
   前記アームが前記ユニット基部の位置決め溝に嵌っていないときは、前記キャップ回し部材は前記キャップ側面に当接し、前記アームが位置決め溝に嵌ると、前記キャップ側面への当接が解除され、前記キャップが前記シリンジに対して位置決めされる、
   シリンジ取扱い装置。
4. 筒部の軸から偏って配置されたノズルを有する注射器のシリンジを取り扱うシリンジ取り扱い装置であって、
   前記偏って配置されたノズルに対応する凹部を有するキャップと、
   前記キャップを吊り下げ支持する吊り下げユニットであって、キャップに接続される略上下方向に延びるロッドと、前記ロッドに対し略直交し、前記キャップの凹部と所定の位置関係をもって配置されたアームと、前記アームを保持するユニット基部と、を有する吊り下げユニットと、
   前記キャップと前記吊り下げユニットを前記シリンジの上方に移動させるユニット搬送機と、
   を有し、
   前記ユニット基部には、前記アームが嵌る位置決め溝が設けられ、
   前記キャップの側面に当接し、当該キャップが搬送されることによって、これを回すキャップ回し部材と、
   前記アームが前記ユニット基部の位置決め溝に嵌っていないときは、前記キャップ回し部材は前記キャップ側面に当接し、前記アームが位置決め溝に嵌ると、前記キャップ側面への当接が解除され、前記キャップが、ノズルの位置が所定位置となるように位置決めされて搬送されてきたシリンジに対して位置決めされる、
   シリンジ取扱い装置。
   

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