JP5000083B2 - 調合カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は調合カートリッジに関し、特に、可動プランジャを具備したアプリケータ内に取り外し可能に受容されるようにしたタイプの歯科用印象材料のための調合カートリッジに関する。

様々なタイプの材料を調合するための多くの調合装置が利用可能である。多くの場合、調合装置は、再利用可能な調合装置またはアプリケータと、使い捨てカートリッジを組み合わせたアセンブリである。このカートリッジは、調合する混合物または材料を一定量収容しており、アプリケータの容器内で取り外し可能に受容される。

アプリケータとカートリッジを具備した或るタイプの調合装置では、アプリケータにプランジャが設けられており、調合工程中に、使用者がこのプランジャを前進させる。多くの場合、プランジャはカートリッジの開口端部内に受容されており、カートリッジ内部でピストンに対して押圧される。ピストンを移動させるべくプランジャを前進させると、ピストンが、カートリッジの前部出口開口部から或る量の材料を放出させる。カートリッジはプラスチック材料で形成されている。

多くの場合、カートリッジを装備した調合装置は、歯科分野において、２種の構成物質から成る歯科用組成物、例えば印象材料、気付け薬、接着剤、セメント、エッチング・ゲル、シーラント等を混合および調合するために利用される。このような装置の調合カートリッジは、プラスチック材料で製造されており、また、相互に対して平行に配置した２個の円筒形本体で形成された２個のコンパートメントを装備している。各々のコンパートメント内には、特定の構成物質、通常はベースペーストおよび触媒ペーストが収容されている。これらの２種の構成物質が各々のコンパートメントから押圧され、混合先端部内へと排出され、この混合先端部内で必要な歯科用材料が準備される。さらなる圧力によって、混合物が混合先端部から押出され、これを歯科医が希望通りに使用する。

或るタイプのこのような調合装置は、再使用可能な、手動で操作するアプリケータと、使い捨て式のカートリッジ（例えば、３Ｍ ＥＳＰＥ ＡＧ社より市販されているポリエステル印象材料Ｐｅｒｍａｄｙｎｅ（商標）、Ｇａｒａｎｔ（商標））を具備したアセンブリ（例えば、３Ｍ ＥＳＰＥ ＡＧ社より市販されているＧａｒａｎｔ（商標）調合装置）である。２個のコンパートメントは、同一の円筒形状およびサイズのものであり、混合および調合する２種の構成物質が事前に充填されている。

このような調合装置の別タイプのものに、自動調合システム（例えば、３Ｍ ＥＳＰＥＡＧ社製のＰｅｎｔａｍｉｘ（商標））があるが、この自動調合システムは、モータ駆動式混合ユニットと、再使用可能および相互交換可能なカートリッジ（例えば、ポリエステル印象材料Ｉｍｐｒｅｇｕｍ（商標）Ｐｅｎｔａ（商標）Ｈ ＤｕｏＳｏｆｔ用のカートリッジ、または、ポリエステル印象材料Ｐｅｒｍａｄｙｎｅ（商標）Ｐｅｎｔａ（商標）用のカートリッジ、あるいは、ビニール・ポリシロクサン（ｖｉｎｉｌ ｐｏｌｙｓｙｌｏｘａｎｅ）印象材料Ｅｘｐｒｅｓｓ（商標）Ｐｅｎｔａ（商標）Ｈ用のカートリッジ）を具備している。この２個の円筒形コンパートメントは直径が異なり、また使用時には、各々が、それぞれの構成物質を事前に充填した使い捨てのホイルバッグを収容する。大きい方のコンパートメントは、ベースペーストを充填したホイルバッグを収容する。小さい方のコンパートメントは通常、触媒ペーストを充填したホイルバッグを収容する。混合ユニットは、カートリッジを保持するためのチャンバと、２個の平行したモータ駆動プランジャとを備えており、このプランジャは、各々のコンパートメント内に押入され、ホイルバッグ内に収容されている構成物質に圧力を印加する様に設計されている。

両ホイルバッグはそれぞれ対応するキャップを備えており、このキャップは、調合カートリッジの円筒形本体の縁上に嵌着している。従来型の調合カートリッジは、全体がプラスチック材料から成るため、プランジャからバッグに印加される圧力に耐え得るべくカートリッジ全体の強度を十分に高める必要があり、また、ペーストの侵略性で、通常酸性の化学特徴に対して化学的に不活性である必要がある。さらに、このプラスチック材料は射出鋳型内での扱いが容易に行えるもの、つまり、収縮値が低く、収縮マーク（shrink mark）の形成の可能性が低いものでなければならない。これら異なる要求を満たすことは困難である。

上述に鑑みて、本発明は、特に歯科用の印象材料を調合するために使用される、安定性を向上させた調合カートリッジを提供する。

本発明は、１つの態様において、特に、例えば可動プランジャを具備したアプリケータまたは混合ユニットと共に使用する、歯科用印象材料用の調合カートリッジに関する。本発明による調合カートリッジはプラスチック材料で形成されており、少なくとも１個の入口、少なくとも１個の出口、少なくとも１個の金属補強管を備えている。

調合カートリッジは、少なくとも１個のコンパートメントを備え、このコンパートメントが、アプリケータまたは混合ユニットのプランジャを受容するための開口端部を具備した本体を備えていることが好ましい。本体はさらに出口開口部を備えており、コンパートメントが開口端部と出口開口部の間に延びている。少なくとも１個のコンパートメント内部に金属補強管を設けることが好ましい。さらに、この金属補強管が実質的に少なくとも１個のコンパートメントの全長に沿って延びていることが好ましい。金属補強管は、開口端部と出口開口部を具備した本体を備えている。

本発明の好ましい実施形態によれば、金属補強管の出口開口部は、少なくとも１個のコンパートメントの出口を越えて、縦方向に延びている。あるいは、少なくとも１個のコンパートメントの出口開口部が金属補強管の出口開口部を超えて、縦方向に延びている。金属補強管の出口開口部が少なくとも１個のコンパートメントの開口部を越えて延びている場合には、調合カートリッジは、外径のより大きいコンパートメントと外径のより小さい管の間において階段形状を呈する。少なくとも１個のコンパートメントの出口開口部が金属補強管の出口開口部を超えて延びている場合にも、調合カートリッジがさらに、コンパートメントの出口開口部としてのコンパートメント本体のより小さい外径範囲が接近する、階段形状を呈することが好ましい。さらに、あるいは、金属補強管の出口開口部は、少なくとも１個のコンパートメントの出口開口部と同一平面をなしている。

金属補強管の出口開口部および／または少なくとも１個のコンパートメントの出口開口部は、管内に収容されるホイルバッグのキャップを取り外し可能に受容するように適合されていることが好ましい。金属補強管の出口開口部が少なくとも１個のコンパートメントの出口開口部を超えて延びている場合には、コンパートメントの本体の表面縁に縦方向の突出部を設けることで、キャップを管上で回転的に調整できるようにすることが好ましい。あるいは、コンパートメントの出口開口部が管の出口開口部を超えて延びている場合には、コンパートメント本体の階段形状範囲に縦方向への突出部が設けられる。

金属管がコンパートメントを越えて延びていることが好ましい。この場合には、ホイルバッグのキャップが金属管の出口開口部において受容される。これにより、加圧されたバッグによってキャップにかかる半径方向への圧力負荷が回避され、キャップの破損を防止できる。

別の実施形態によれば、金属補強管は出口開口部側において、底部によって閉鎖されており、該底部は、金属補強管の直径よりも小さい直径を備えた出口開口部を設けている。

金属補強管の開口端部が少なくとも１個の開口端部から縦方向に向かってずれており、これにより、コンパートメントの開口端部が管の開口端部を超えて延びることが好ましい。より好ましくは、ずれが約５〜１５ｍｍ、好ましくは１０〜１３ｍｍである。

本発明の好ましい実施形態によれば、調合カートリッジには、少なくとも１個のコンパートメントが射出形成によって形成されている。少なくとも１個のコンパートメントの内部には金属補強管が、正係合する形で保持されていることが好ましい。最も好ましくは、この正係合（positive engagement）が、金属補強管の開口端部の範囲内で実施される。コンパートメントと管の間で為されるこの正係合により、調合カートリッジのプラスチック部分と、コンパートメント内部のカートリッジの金属部分との間における滑らかな移動が可能になる。別の実施形態によれば、金属補強管が、接着剤の手段および／または摩擦接続の手段（例えばプレスばめ）により、カートリッジのコンパートメント内に固定されている。このような摩擦接続を提供するために、金属管が粗い表面、またはウェブ、あるいは刻み目を備えている。

金属補強管の開口端部が、裾広がりのフランジまたは面取り部を設けていることが好ましい。さらに、コンパートメントの開口端部が、面取り部または切頭円錐部を備えていることが好ましい。管の開口端部における裾広がりまたは面取り部、および、コンパートメントの開口端部における面取り部または切頭円錐部は、カートリッジ内部のこれら２つの範囲の間で滑らかな移動が可能となるように設計および寸法されている。裾広がりのフランジの最外縁はコンパートメント本体の壁に埋め込まれていることが好ましい。これにより、コンパートメント／カートリッジの最外縁から始まるカートリッジの内径が、出口開口部に近づくに従って減少する。これにより、カートリッジの組み立て工程中に、プランジャの挿入が容易化する。

従来型の調合カートリッジはさらに、コンパートメントの開口端部にも切頭円錐部を備えているが、切頭円錐部が本体の円筒形部分に変わる移動点において、射出モールドの内部コアが分割されているため、この時点では、射出成形によって形成された小型のばりを事後処理してこの小型のばりを除去し、滑らかな移動が得られるようにする必要がある。この問題は、本発明の特定の設計によって克服することができる。これにより事後処理が不要になる。

本発明の調合カートリッジは、平行に配置した２個のコンパートメントを装備している。これら２個のコンパートメントの各々が、上述した金属補強管を備えている。２本の金属補強管は全く同一に設計され、コンパートメント内に（例えば正係合により）収容さていることが好ましい。

本発明の別の形態は、歯科用組成物を調合する方法に関する。この方法は、プラスチック材料で形成され、金属補強管を具備した調合カートリッジの動作を含む。この方法はさらに、管内でプランジャを前進させることで、プランジャの先端部分が歯科用組成物をカートリッジの出口開口部へと強制移動する動作を含む。

本発明は、力の付加（例えば２０００〜４０００Ｎ）による過剰応力がかかった際、または誤使用が行われた際、あるいは任意種類の不注意による衝撃が生じた際に、金属管がカートリッジの破損を防止するため、既述したその多様な態様において著しい利点を有する。或る好ましい実施形態によれば、金属補強管は特に、ホイルバッグのキャップとの境界であるカートリッジの縁を補強する。さらに、例えばステンレス製の金属管を使用すれば、非常に優れた寸法の安定性が得られ、また、コンパートメント本体にプラスチック材料を使用して、より優れた化学および機械特性を得ることが可能となる。さらに、プラスチック本体を、材料蓄積の見地から見れば遥かに容易に設計することができる。

本発明のさらなる詳細は、特許請求の範囲の特徴部分に定義している。

本発明の原理に従って構造された調合カートリッジの一例を図１に示し、これを総体的に参照符号１０で示している。カートリッジ１０は第１コンパートメントを備えており、この第１コンパートメントは、内部チャンバ１４を装備した本体１２を備えている。より詳細には、本体１２は、開口端部１６と、この開口端部１６から離れた場所に設けた出口または出口開口部１８とを備えている。コンパートメントは細長形状であり、開口端部１６から出口開口部１８へと延びている。

図１に示したような調合カートリッジは第２コンパートメントを備えており、この第２コンパートメントは、内部チャンバ２４を装備した本体２２を具備している。本体２２は、開口端部２６と、開口端部２６から離れた場所に設けた出口または出口開口部２８とを備える。第２コンパートメントは細長形状であり、開口端部２６から出口開口部２８へと延びている。

既に示した実施形態では、両方のコンパートメントは金属補強管、例えば管１１０、１２０を含む。この金属補強管１１０、１２０の外径は、両コンパートメントの内径とほぼ同一であるため、管を両コンポーネント内に収容することができる。例えば、接着剤手段または摩擦接続の手段により、管をコンポーネントに固定することができる。しかし、既に示した好ましい実施形態では、プラスチック材料を射出成形して形成されたコンポーネントによって、管が正係合する（positively engaged）。この形態については以降でより詳細に記述する。

図１に見られるように、金属補強管の出口開口部１１９、１２９は、コンパートメントの出口開口部１８、２８を超えて特定の長さ１１５、１２５の分延びている。管は、調合する材料で充填したホイルバッグを管内に収容できる大きさに寸法されており、管の出口開口部上には、ホイルバッグのキャップ（図示せず）が開放可能に受容される。ホイルバッグのキャップには、管の出口開口部上に嵌着する円周カラーを設けることが好ましい。管上でキャップを回転調整するために、各コンパートメントは縦方向に突出した部分、例えば、第１コンパートメントの本体１２に形成された突出部４０を備えている。あるいは、放射状の突出部を設けている。

図１に示すように、調合カートリッジの２個のコンパートメントを、相互に対して実質的に平行に配置することができる。

図２は、本発明の好ましい実施形態による調合カートリッジ１０の後部斜視図を示す。図２は、金属補強管１１０、１２０がその開口端部において、２個のコンパートメントの開口端部１６、２６からずれている状態を明瞭に示している。コンパートメントの開口端部は、管の開口部を越えて縦方向に、好ましくは５〜１５ｍｍの長さで、より好ましくは１０〜１３ｍｍの長さで延びていることが好ましい。

図３に示す好ましい実施形態では、コンパートメントの各々の開口端部１６、２６は面取り部または切頭円錐部１７、２７を具備しているため、コンパートメントの内径は最外縁から内側に向かって減少する。これにより、混合ユニットのプランジャの挿入が容易になる。さらに、この好ましい実施形態では、金属補強管の開口端部１１６、１２６の各々が裾広がりのフランジまたは面取り部１１７、１２７を具備しているため、混合ユニットのプランジャの挿入がさらに容易になる。

図４の詳細な部分断面斜視図に示すように、各々の金属補強管の開口端部１１６、１２６の裾広がりのフランジまたは面取り部は、これを包囲する各コンパートメントの本体１２、２２により正係合する。図４に見られるように、金属補強管の最外縁１１７ａ、１２７ａがプラスチック製コンパートメント本体の内部に延びているが、これは、金属管を射出モールド内に配置した状態で行うコンパートメントの射出成形工程中に形成される。それぞれのコンパートメントの壁に埋め込まれた、各金属管の開口端部のこのような裾広がり形状をしたフランジまたは面取り部により、コンパートメントの内壁から金属管の内壁への滑らかな移動が可能となるため、混合ユニットのプランジャを管の出口開口部へと移動することができる。さらに、上述したように、この移動点での事後処理は不要である。

最後に、図５は、コンパートメント本体１２、２２内に２本の金属補強間１１２、１２２を収容した状態にある、好ましい調合カートリッジの側方断面図を示す。

キャップ（図示せず）の各々は排出ノズルを具備しており、２本の排出ノズルの２個のキャップが混合先端部によって組み合わせられる。そのため、混合ユニットのプランジャの手段によってホイルバッグに十分な力が付加されると、ホイルバッグ内に内容されている材料が、それぞれ対応する排出ノズルを通って排出され、混合先端部において混合される。この材料が歯科用の印象材料である場合には、混合された材料が混合先端部から、歯科スプーン上または適切なシリンジ内に排出される。

別の実施形態（図６を参照）によれば、金属補強管１１０、１２０は、出口開口部１１９、１２９の側部において底部１３０によって閉鎖されており、該底部は、金属補強管よりも直径が小さい出口開口部１１９、１２９を具備している。

金属補強管１１０、１２０の出口開口部１１９、１２９が本体１２、２２の出口開口部１８、２８を超えて延びているという事実によって、階段形状が得られる。この階段形状により、調合カートリッジを、従来の排出カートリッジで使用する従来型アプリケータと従来のホイルバッグキャップの組み合わせと共に使用することが可能となるため有利である。換言すれば、プラスチック製コンパートメントと金属補強管を具備した本発明発明の調合カートリッジは、従来型の調合カートリッジと同様に設計されおよび寸法が決められているということである。比較して考慮すると、強度を増加するために、単純に従来型カートリッジのプラスチック製コンパートメントの厚みを増加しても、このようなカートリッジの内径が縮小または外径が増大した結果、これに従ってより小径のホイルバッグを使用する必要性、および／または、使用者がより小径のプランジャを具備した新規の混合ユニットを購入する本質的な必要性、および／または、カートリッジの増大した外径に嵌着するように混合ユニットを改造する必要性がそれぞれ発生するため、本発明のように有利には働かない。したがって本発明を使用すれば、この調合カートリッジ１０を、既に歯科医療施設で使用されている、また市場で市販されている比較的高額な混合ユニットと共に使用することが可能である。

本発明のカートリッジ１０は、歯科用印象材料の調合に特に便利である。しかし、このカートリッジ１０は、歯科用組成物だけでなく、接着剤（２種、または複数種の合成接着剤）、またはこれ以外の家庭用、工業用、医療用材料または他の用途に用いる材料の調合に利用できる。

当業者は、本発明の精神から逸脱しない範囲で、先に詳細に述べた現在のところ好ましい実施形態に様々な追加および変更を行えることが理解できるだろう。結果として、本発明は、説明した特定の実施形態によってではなく、既述の公正な請求の範囲、およびその同等物によってのみ制限されること考慮すべきである。

本発明の一実施形態による調合カートリッジの前部斜視図である。 本発明の一実施形態による調合カートリッジの後部斜視図である。 本発明の一実施形態による調合カートリッジの後部断面斜視図である。 本発明の一実施形態による調合カートリッジの部分後部断面図である。 本発明の一実施形態による調合カートリッジの側方断面図である。 金属補強管の別のデザインを示す。

符号の説明

１０ 調合カートリッジ
１２ 本体
１４ 内部チャンバ
１６ 開口端部
１７、２７ 面取り部または切頭円錐部部
１８ 出口開口部
２２ 本体
２４ 内部チャンバ
２６ 開口端部
２８ 出口開口部
１１０、１２０ 金属補強管
１１９、１２９ 出口開口部
１１５、１２５ 特定の長さ
１１６、１２６ 開口端部
１１７、１２７ 裾広がりのフランジまたは面取り部
１１９、１２９ 出口開口部
４０ 突出部

Claims (8)

1. 調合カートリッジであって、
   アプリケータのプランジャを受容するための少なくとも１個の開口端部と、少なくとも１個の出口開口部と、開口端部と出口開口部を備え各コンパートメントを補強するための少なくとも１本の金属補強管とを備え、プラスチック材料で形成された少なくとも１個のコンパートメントと；
   調合する構成物質が充填され、前記コンパートメント内に収容されるように適合されたバッグとを備える、調合カートリッジ。
2. 前記金属補強管が、実質的に、前記少なくとも１個のコンパートメントの全長に沿って延びている、請求項１に記載の調合カートリッジ。
3. 前記金属補強管の出口開口部が、長さ方向に、該少なくとも１個のコンパートメントの出口開口部を超えて延びている、請求項２に記載の調合カートリッジ。
4. 力の付加による過剰応力がかかった際、カートリッジの破損を防止するため、少なくとも１個のコンパートメントと金属補強管とを含む調合カートリッジを作製する方法であって、（ａ）プラスチック材料を用いてコンパートメントを射出成形する工程と、（ｂ）前記コンパートメント内に金属補強管を提供する工程と、（ｃ）調合する構成物質が充填され、前記コンパートメント内に収容されるように適合されたバッグを提供する工程とを有する前記方法。
5. 前記金属補強管が、前記コンパートメント内のプレスばめである、請求項４に記載の方法。
6. 前記金属補強管が、前記コンパートメントが射出成形される前に、射出モールド内に配置される、請求項４に記載の方法。
7. 前記金属補強管がコンパートメント内に設けられる、請求項１に記載の調合カートリッジ。
8. 前記金属補強管の出口開口部および／または前記コンパートメントの出口開口部は、金属補強管内に収容される前記バッグのキャップを取り外し可能に受容するように適合されている、請求項１に記載の調合カートリッジ。

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