WO2006013951A1 - 薬液カートリッジおよび該カートリッジを用いた吸入装置 - Google Patents

Abstract

　薬液カートリッジは、薬液を収容する収容部と、薬液をインクジェットで吐出するための吐出口を有する液体吐出部と、前記収容部と前記液体吐出部を連通する連通手段と、前記液体吐出部へ前記薬液を充填する充填手段を有する。

Description

薬液カートリッジおよぴ該カートリッジを用いた吸入装置 技術分野

本発明は、 吸入装置などの薬剤を液滴として吐出する装置に使用する薬液 カートリッジに関する。 特に、 薬明液、 ァロマ、 ニコチンなどの嗜好品などの 薬剤を微小滴として吐出して利用者に吸入させる吸入装置に好適に用いられ る。 書 背景技術

従来、 インクジェット IE録に用いられる液体吐出ヘッド用タンクでは、 液 体吐出ヘッドにインクを充填するための機構をプリンタ本体側に設けた製品 が多数提案されている。 例えば、 特許 3 3 1 1 0 3 9号公報には、 吸引手段 と吸引キャップ、 保護キヤップを有していて 記録時にはキヤップで吐出口 を覆うインクジェット記録装置が開示されている。

近年、 このようなィンクジェット技術を応用して、 所定量の薬剤を含む液 滴を装置内で噴霧し、 マウスピースを介して利用者が吸入する装置の開発が 行なわれている （例えば、 特表平 8— 5 1 1 9 6 6号公報参照） 。

また、 特許 3 3 7 5 6 3 7号公報には、 多孔膜と容器を含む使い捨てパッ ケージの構成が開示されている。

さらに、特開 2 0 0 4— 2 9 0 5 9 3号公報には、液滴吐出装置として回復 (充填） 手段を備えたパッケージの構成も公開されている。 .この回復 （充填） 操作はパッケージを吸入装置にセットする際に行われている。 発明の開示 従来のィンクジェット記録装置では液体吐出部にィンクを充填するのに記 録装置本体側にインク吸引機構を設けていた。 このインク吸引機構はポンプ による負圧を利用して液体吐出部にィンクを充填していた。 その際ポンプの 負圧ではインクの充填量のコントロールが困難であるため、 余裕を見てイン クを吸引していた。 そして吸引したインクは記録装置本体に設置された吸収 体に吸収させていた。

その一方で医療分野における液状薬剤を霧状として肺吸入させる際に使用 される吸入装置では、 使用直前に薬剤が入った容器を大気に開放して吸入作 業をしている。 インクジェット技術を利用する液体吐出部を有する薬液カー トリッジを考えると従来の形態では次の課題がある。

1 . 吸人装置内にスポンジなどの吸引手段を設け、 薬液を吸引して吸入装 置内に保持する場合、 保持された薬液が酸化してしまう。 このことは、 衛生 の点で、 また臭いの点で問題がある。

2 . 吸入装置は 1 日に 3回以上使う場合が多いため持ち運べることが必須 となり、 携帯型では、 インク吸引機構が装置の重量化、 複雑化、 高コスト化 につながるという問題がある。 .

本発明の目的は、 上記の課題に鑑み、 持ち運びに便利であり、 且つ簡便な 構成の薬液力ートリツジぉよび吸入装置を提供することを目的とする。 本発明者等は、 前記した従来技術の課題を解決するために鋭意研究し、 本 発明を完成するに到った。

すなわち、 本発明に係る薬液カートリッジ （C R G). は、 薬液を収容する 収容部と、 薬液をインクジェットで吐出するための吐出口を有する液体吐出 部と、 前記収容部と前記液体吐出部を連通させる連通手段と、 前記液体吐出 部へ薬液を充填する充填手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、 薬液をカートリッジに設けられた充填手段によって液体 吐出部に充填することで、 簡便に充填動作が完了し、 吐出可能な状態とする ことができる。これにより、使用する装置側に複雑な充填手段を必要とせず、 軽量化ができるので装置の携帯性の向上に寄与することができる。 また、 構 造が簡単で容易に製造することも.可能である。 しかも薬液を市販の薬品容器 と同様に密閉状態で保持できるので、 薬液の保管寿命を同様に確保すること も可能である。 図面の簡単な説明

図 1 Aは、 ヒンジのついた薬液カートリッジの連通前かつ充填前の断面図 である。

図 1 Bは、 ヒンジのついた薬液カートリッジの連通後かつ充填後の断面図 である。

図 2 Aは、 連通手段を収容部側に具備する薬液カートリッジの連通前かつ 充填前の断面図である。

図 2 Bは、 連通手段を収容部側に具備する薬液カートリッジの連通後かつ 充填後の断面図である。

図 3 Aは、 元々連通している収容部と液体吐出部とが連通手段により遮断 された状態にある、 連通前かつ充填前の薬液カートリッジの断面図である。 図 3 Bは、 元々連通している収容部と液体吐出部とが連通手段により遮断 されていたのが解除された状態にある、 連通後かつ充填後の薬液カートリッ ジの断面図である。

' 図 4 Aは、 連通手段が充填手段を兼ねている薬液カートリッジの連通前か つ充填前の断面図である。

図 4 Bは、 連通手段が充填手段を兼ねている薬液カートリッジの連通後か つ充填後の断面図である。

図 5は、 本発明の吸入器ないし吸入装置の一例の斜視図である。

図 6は、 図 5でアクセスカバーが開いた状態の斜視図である。

図 7は、 C R Gユニットの一例の斜視図である。

図 8は、 マウスピースの一例の側面方向断面図である。 図 9は、 図 8のマウスピースの正面方向断面図である。

図 1 0は、 図 8のマウスピースと負圧センサと C R Gュニットの吐出へッ ド部の配置関係を示す側面断面図である。

図 1 1は、 図 5の吸入器ないし吸入装置の全体断面図である.。

図 1 2は、 図 5の吸入器ないし吸入装置の吸入動作例を説明するグラフ図 である。

図 1 3は、 図 5の吸入器な.いし吸入装置の全体的な動作を説明するフロー チャートである。 、

図 1 4は、 流路並列タイプの応用例 2のマウスピース付近の構成の断面図 である。

' 図 1 5 Aおよび 1 5 Bは、弁を用いる応用例 3の動作を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明について詳細に述べる。

本発明は、 ィンクジヱット方式の液体吐出部を有する薬液カートリッジに おいて、該液体吐出部に該薬液を充填する手段を設けたところに特徴がある。 . 特に手動で充填できるようにしたので、 利用者が使用直前に充填作業を行 なうことができる。 また密閉された収容部と液体吐出部を連通させた後で、 液体吐出部に薬液を充填することができる。 本発明の構成により、 インクジ ェット方式を用いる薬液カートリッジにおいて薬液の充填を簡便な構成で実 現できる。

すなわち、 本発明に係る液体吐出装置は、

1 ) 薬液を収容する収容部と

2 ) インクジエツト技術で液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出部 と

3 ) 前記収容部と前記液体吐出部を連通させる連通手段と 4 ) 前記液体吐出部に前記薬液を充填する充填手段

を有する。

1 ) 薬液を収容する収容部

収容部 （容器） には薬液を収容して高い滅菌状態を保持するため、 できる だけ収容部内には異物を入れないようにして薬液と異物との接触面積を下げ ることが好ましい。 そのためインクジエツト記録装置でタンク内部めインク 保持のために使用される吸収体等は収容せず、 薬液のみを収容することが好 ましい。 薬液の中でもたんばく質等は変性しやすいため、 この点、 特に注意 を要する。

収容部は、 薬液への不純物の溶出がなく生体への影響のない樹脂材料から なることが好ましく、 ポリエチレン、 軟質ポリプロピレン、 ポリカーボネー ト、 A B S樹脂、 メタクリル樹脂等の単品の樹脂またはポリエチレン/エバ ール （E V A L、 エチレンビュルアルコール共重合体、 クラレの登録商標） 、 ポリプロピレン ェバール等の樹脂が使用できる。 収容部以外の薬液と接触 する部分、'例えば連通手段、 等も容器と同じ材料からなることが望ましい。

2 ) . インクジェット技術で液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出部 本発明の液体吐出部は、 ィンクジ ット技術を用いて液体を液滴として吐 出できるインクジェットヘッドである。 特に、 吐出口の背部にヒータ一素子 を設けて液体を加熱し膜沸騰により泡を発生させ、 この発泡のエネルギーに より M滴をノズルより吐出させるバブルジエツトジエツト方式を採用した構 成であることが好ましい。 この構成は、 吐出ノズルを多数形成することが容 易である。

他の構成としては、 吐出孔の背部にピエゾ振動素子を設けて、 振動のエネ ルギーを利用することで多数の液滴を吐出する構成が挙げられる。

また、 特開 2 0 0 .3— 1 5 4 6 5 5号公報に開示されている構成の液体吐 出へッドであることも好ましレ、。 3 ) 収容部と液体吐出部を連通させる連通手段

収容部と液体吐出部とを連通させる連逋手段は、 使用前には遮断されてい る両者を使用時に連通させる。 この連通手段としては 2つの形態が取れる。 第 1の形態は、 収容部 （容器） の一部を貫通しやすいフィルムで構成し、 使用時にこれを鋭利な形状の部材で貫通するものである。 この鋭利な形状の 部材は、 容器側に設置することも可能であるし、 液体吐出部側に設置するこ とも可能である。

第 2の形態は、 収容部と液体吐出部の間の連通路を変形可能な材料で構成 し、 これに遮蔽物を圧力で押し付けて連通路を遮断しておき、 使用時に圧力 を下げて該遮蔽物を取り除くことにより連通を確保するものである。

4 ) 液体吐出部に薬液を充填する充填手段

薬液を液体吐出部に充填する充填手段は、 たとえば収容部 （容器） の少な くとも一部を変形可能な構造とし、 該変形可能な部分を圧迫して収容部の内 容積を縮小するようにしたものとすることができる。 変形可能な部分の圧迫 は、 特定の部材が当該部分を圧迫するように構成してもよいし、 直接人の指 を用いて当該部分を圧迫するようにしてもよい。

あるいは、 収容部 （容器） は変形可能な部分を持たず、 連通手段が収容部 内に侵入して中の薬液を排除するように構成してもよい。

充填する際に液体吐出部内の気泡を吐出に影響を与えない程度に除去する 必要があるため、 液体吐出部の表面に薬液を多少あふれさせる必要がある。 本発明の薬液カートリッジは液体吐出部において液体に吐出力を作用させる ことにより液体を吐出する構造であるため、 該液体吐出部に薬液を充填する のに必要な体積分だけ収容部を変形させてやれば十分である。 一度液体吐出 部内の気泡が十分に除去された後は、 液体吐出部のヒータ素子やピエゾ素子 に電気を通電することにより液体吐出部に充填されている薬液を吐出するこ とが可能である。 本発明の薬液力一トリッジは使い捨てを考慮して低価格で簡便な構造から 成り、 かつ人の手を使って充填することを念頭においていることから、 液体 吐出部の表面からあふれる薬液の量をどの程度にするかということは、 精度 と薬液コストとのバランスを考慮して決定する必要がある。

本発明者が、 1 . 液体吐出部の吐出孔の数、 2 . 収容部のサイズ、 3 . 連 通手段、. 4 . 充填手段を種々変化させて検討した結果、 液体吐出部め表面よ りあふれる薬液の体積が薬液を収容する容器容積の 1 5 %以上あれば実用上 問題なく、 2 0 %あれば一般に全ての吐出孔ょり薬液を吐出することができ ' るということがわかった。 もちろん、 良好な吐出状態が得られる限り、 あふ れさせる体積が少なければ少ないほど好ましいのは言うまでもない。

' 容器の一部が変形可能な部分を有する形態である収容部の場合、 収容部内 の薬液を液体吐出部に充填したときにあふれる薬液体積と連通部から液体吐 出部までの内容積との和が、 収容部 （容器） の変形体積にほぼ等しくなる。 また連通部から液体吐出部までの内容積は、 収容部内容積の 1 0〜2 0 % とすればよいことがわかった。

したがって収容部の変形体積が収容部内容積の 4 0 %あれば、 薬液を連通 部から液体吐出部に充填したときに液^^吐出部表面から収容部内容積の 2 0 パーセントの薬液をあふれさせて液体吐出可能な状態とすることができる。 実用上は、 収容部の変形体積が収容部内容積の 2 5 %以上あればよい。

本発明に係る薬液カートリッジを備えた吸入装置は、 利用者が吸入するた めの吸入口を有するマウスピース、 該マウスピースに接続した筐体、 該筐体 内で液体を吐出するための本発明の薬液カートリッジ、 該液体吐出部を制御 するための制御手段を有することが好ましい。 また携帯して所持可能にする 際はバッテリーも内蔵することが好ましい。 さらに、 利用者の吸入を検知す る検知手段 （負圧センサ等） を設け、 吸入に応じて吐出が行なわれる構成で あることがより好ましい。 実施例 '

以下に、 本発明に係る薬液カートリッジの実施例を具体的に説明する。 以下の実施例における薬液カートリッジは、 いずれも次の 4つの構成要素か らなる。

1 ) 薬液を収容する収容部と、

2 ) インクジヱットで液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出部と、:

3 ) 前記収容部と前記液体吐出部を連通する連通手段と、

4 ) 前記液体吐出部に薬液を充填する充填手段

また、 以下の.実施例は、 次の 2つの動作を順次行うことにより液体吐出部 を吐出可能な状態にする。

第 1の動作は、 遮断されている収容部と液体吐出部とを連通手段を用いて 連通させる動作である。

第 2の動作は、 液体吐出部に薬液を充填して吐出可能な状態にする動作であ る。

以下の実施例においては、 薬液カートリッジの連通および充填について、 図 1〜図 4を参照しながら詳細に説明する。

(実施例 1 )

図 1 Aは、 ヒンジ 3 9を利用して連通動作と充填動作を順次行うことが可 能である本発明の薬液カートリッジの連通前かつ充填前の断面図である。 図 1 Bは、 本発明の薬液カートリッジの連通後かつ充填後の断面図である。 ベ ースプレート 3 1と容器 3 3はヒンジ 3 9を介して一体化されている。 これ らは成型で一つの部品として作ると部品点数が減り、 コストダウンが可能で ある。 ベ一スプレート 3 1には液体吐出部 3 2と充填手段を構成する突起 3 6が設けられている。液体吐出部 3 2と連通手段 3 5は内部で連通している。 薬液は容器 3 3に収容され、フィルム 3 7と変形可能なダイヤフラム 3 8力 取り付けられている。 フィルム 3 7は連通手段 3 5により貫通され得る薄さで、 かつ薬液の保 から酸素ガスバリア性と水蒸気ガスバリア性の高いことが要求される。 フィ ルムの材質としては アルミ蒸着膜、 シリカ蒸着膜、 ェバールをポリエチレン やポリプロピレンではさんだフィルムが望ましい。 またダイヤフラムの材質 としては容器の材質に合わせてポリエチレンやポリプロピレン等が好ましレ、。 酸素ガスバリア性と水蒸気ガスバリア性を確保できない場合は、 薬液カート リッジを外包装することでバリァ性を確保する形態も取り得る

第 1 の動作は、 ヒンジ 3 9を中心にベースプレート 3 1を容器 3 3に向け て円弧運動を描いて近づける。 連通手段 3 5がフィルム 3 7を突き破り、 液 体吐出部 3 2と容器 3 3が連通する。

第 2の動作は、 ベースプレート 3 1をさらに容器 3 3に近づけると充填手 段 3 6がダイヤフラム 3 8を圧迫する。 これにより変形するダイヤフラム 3 8の体積分の薬液 3 4が連通手段 3 5を介して液体吐出部 3 2に充填される。 液体吐出部 3 2内の七一ター素子部近傍に気泡が残っていると吐出できない ため液体吐出部 3 2の表面より薬液をあふれさせる必要がある（薬液 4 0 )。 ,薬液があふれたままでは液滴を吐出できないので液体吐出部 3 2の表面を拭 いて余分の薬液を除去する必要がある。

また場合によっては大気連通口を設けることで薬液の吐出を円滑に行える 場合もある （不囪示）

連通後、 薬液を充填したときに液体吐出部の表からあふれる薬液の体積の 比率と容器の変形比率を、 1 . 液体吐出部の吐出孔の数、 2 . 液体吐出部と 連通個所間の体積、 3 · .容器容積、 を変化させて鋭意検討した。 その結果を 表 1に'まとめた。 充填後の吐出確認については、 全てのノズルから吐出でき たものを◎ (問題なし） 、 吐出できなかったノズルの割合が全体の 1 0 %以 下のものを〇 （実用上問題なし） 、 1 0 %を超えたものを△ (問題あり） と した。 薬液充填時における あふれる薬液の比率と容器変形比率

表 1 より、 全てのノズルから吐出させるには、 充填時に液体吐出部よりあ ふれる薬液の体積をノズル数比 （吐出孔数比） に応じて増やす必要があるこ とがわかる。 あふれ体積 （a ) が一定の場合、 容器容積 （c ) すなわち収容 部の内容積を大きくするとあふれ比率 （a Z c ) が小さくなることはいうま でもない。 ノズル数比にもよるが、 あふれ比率は 1 5 %で実用上問題なく、 2 0 %であれば全ノズルょり吐出することが可能である。 また、 変形比率は 2 5 %で実用上問題なく、 3 0 %であれば通常は全ノズルょり吐出すること が可能である。 容器容積が小さい場合を考慮しても、 変形比率が 4 0 %であ れば確実に全ノズルから吐出させることができると思われる。 他の実施例の 場合もこの比率は変わらなかった。

なお、ノズル数と容器容積に応じ、所望の吐出状態が実現できる範囲内で、 あふれ体積ができるだけ少なくなるようにカートリッジの設計を行なうこと 力 薬液のコストを抑える上で好ましい。

(実施例 2 )

図 2 Aは連通手段を容: ^側に具備する本発明の薬液カートリッジの連通前 かつ充填前の断面図である。 図 2 Bは本発明の薬液カートリッジの連通後か つ充填後の断面図である。 容器 4 3内の薬液と液体吐出部 3 2とはフィルム 4 2を介して隔離されている。 連通手段 4 1には鋭利な形状の部品たとえば 針状の部品が具備されている。 連通手段 4 1とダイヤフラム 4 4は搢の押圧 で変形し得るような軟質の材料が好適で、 しかも保形性を持つことができる 材質であることが必要である。 保形性を保つとは、 指の押圧で変形後に押圧 をゼロとしてもその形状を維持することである。

上記の実施形態では、 押圧を利用者が指で押圧するこ で連通、 および充 填を行なっていたが、 これに限らず、 制御手段に電気的に接続した押圧手段 によりダイヤフラムの押圧を制御する等、 連通手段の連通動作が機械的に行 なわれる構成であっても良い。

第 1の動作は、 連通手段 4 1を指で押すことによりフィルム 4 2を突き破 り、 液体吐出部 3 2と容器 3 4を連通させる。 第 2の動作は、 ダイヤフラム 4 4を指で すことにより変形するダイャフ ラム 4 4の体積分の薬液 3 4を連通手段 4 1を介して液体吐出部 3 2に充填 させる。 実施例 1と同様に液体吐出部 3 2の表面を拭いてあふれた薬液 4 0 を除去する。

(実施例 3 )

図 3 Aは、 元々連通している収容部 （容器） と液体吐出部とが、 遮断手段 (ピンチ） 4 7により遮断された状態にある、 本発明の薬液カートリッジの 連通前かつ充填前の断面図である。 図 3 Bは、 その連通後かつ充填後の断面 図である。 ベースプレート 4 5には容器 4 6と液体吐出部 3 2が具備され、 スライダ 4 9がスライドするようベースプレート 4 5に取り付けられている, スライダ 4 9には遮断手段 4 7を押さえる手段と薬液を充填する充填手段 4 8が具備されている。 スライダ 4 9により遮断手段 （ピンチ） 4 7が押さえ つけられたる状態で薬液 3 4が容器 4 6に収容されている。

遮断手段 （ピンチ） 1 7の形状と材質は連通を遮断できる形状と材質であ れば限定は無い。 図 3 Aのように球状とすることもできるし、 楔状とするこ とも可能である。 容器 4 6は中の薬液 3 4が減少するにつれて、 変形するよ うな薄レ、可とう性材料であることが望ましい。

第 1の動作は、 スライダ 4 9をスライ ドすることにより遮断手段 （ピンチ） 4 7が開放され、 液体吐出部 3 2と容器 4 6は連通する。

第 2の動作は、 スライダ 4 9をさらにスライ ドすることにより充填手段 4 8で容器 4 6を圧迫して変形させ、 中の薬液 3 4は液体吐出部 3 2に充填さ れる。.あふれた薬液 4 0は、 先と同様に液体吐出部 3 2の表面を拭いて余分 の薬液を除去する。

(実施例 4 )

図 4 Aは連通手段 5 2が充填手段を兼ねている本発明の薬液カートリッジ の連通前かつ充填前の断面図である。 図 4 Bは本発明の薬液カートリッジの 連通前かつ充填後の断面図である。 ベースプレート 5 0には連通手段 5 2と 液体吐出部 3 2が具備されている。 容器 5 1には薬液 7 3 4が収容され、 フ イルム 5 3とフィルム 5 4により大気と遮断されている。 フィルム 5 3とフ イルム 5 4の要求性能はフィルム 3 7と同じである。

連通手段 5 2は その体積を十分大きくすることで、連通時に容器 5 1内の 薬液 3 4が押し出され、 液体吐出部 3 2に充填される。

. 第 1の動作は、連通手段 5 2をフィルム 5 3に押し付けて破ることにより、 - 液体吐出部 3 2と容器 5 1を連通させる。

第 2の動作は、 連通手段 5 2をさらに押し込むことにより容器 5 1内の薬 液 3 4が押し出され、 中の薬液 3 4は液体吐出部 3 2に充填される。 連通手 段 5 2でフィルム 5 4を破ることにより、 大気連通口を得る。.あふれた薬液 4 0は、 先と同様に液体吐出部 3 2の表面を拭いて余分の薬液を除去する。 本実施例ではフィノレム 5 3 , 5 4で説明したが、 連通手段 5 2を押し込ん で破ることができればフィルムに限定されない。 即ち、 射出成型により容器 5 .1とフィルム 5 3を一体で成型することも可能である。 フィルム 5 4は薄 板として、 連通手段 5 2を押し付けることにより外れる構造にすることも可 能である。

(本発明を利用する吸入装 gの例）

本発明に係るカートリッジを使用する吸入装置について、詳細に説明する。 本発明の吸入装置ないし吸入器の一実施形態では、 利用者が携帯して所持 するように構成されており、 利用者のカルテ及び処方箋の情報を含む利用者 個人に関する情報を格納する記憶手段を備え、 粒子サイズの均一性が高い徼 小液滴として液剤を定量吐出することを可能として、 利用者に吸入させる。 そして、 処方箋の情報に従って、 利用者が液剤を効率的にかつ衛生的に吸入 できるように、 使用時に利用者が、 吸入を行う吸い口部を有するマウスピ一 スと、 液剤を収納するタンク （収容部） を備えタンクから供給された液剤を 微小液滴として吐出する吐出へッドカートリッジ （C R G) ユニットを吸入 器本体に装着可能としている。

また、 吸入器全体のエアーフローを形成する流路をマウスピースのみにて 形成して、 マウスピースの途中に圧力緩和手段である絞り部を設け、 絞り部 より利用者側 （すなわち吸い口部側） に圧力検知部を配置し、 絞り部より外 気取り入れ口側に C R Gュニットの吐出部を配置している。 吐出^ ^ッド部に は、或る一定以上（例えば、 — 0 . 3 K P a以上（絶対値として 0 . 3以上).） の負圧がかかると吐出口から液剤が流れ出てしまい、 吐出口を塞ぎ、 それ以 降の液剤の吐出が良好に行われなぐなる。そこで絞り部を設けることにより、 利用者の吸入により発生する負圧を吐出口が直接受けなくなり、 吐出へッド 部の吐出口からの微小液滴の吐出が連続的に良好に^える様になる。 こうし て、 吐出部の吐出口が、 吸入時に発生する大気圧との圧力差である負圧によ つて吐出口から液剤が自然に吐出しない程度の圧力差を生じる位置に配置さ れる J うに構 β¾ざれて、 液滴の吐出が良好に行える様になる。 吐出部におけ る吐出方式としては、 熱エネルギー、 圧電エネルギーのいずれを利用するも のでもよレ、。 いずれの方式でも、 大気開放しているタンクからノズルの毛管 力により液供給されるので、 タンクによる （負） 圧と吐出ロメニスカスのバ ランスがとれる範囲での気圧環境が必要であるからである。

図 1 2に示すように、 圧力検知部が一定の負圧を検知して吐出口からの吐 出が開始されるが、 圧力検知部が検知する最低負圧としては、 吸入量によつ て圧力検知部に発生する負圧には個人差があり、 一般的には、 肺活量と関係 してくるので、 適切に設定する必要がある。 したがって、 肺活量の少ない子 供や老人の使用を考慮すると、 この負圧が一 0 . 5 K P a以上 （絶対値として 0 . 5以上） になるように前記絞り部断面積を 1 0 mm ²程度に設定するのが 良く、 これによつて吸入により発生する負圧変化 （図 1 2に示す吸入カーブ) も圧力検知部で精度良く測定することが可能となる。 ここでは吸入器全体のエアーフローをマウスピースのみにて形成している ことで、 液剤によるエアーフロー部の汚れは、 マウスピース中の流路のみと なり、 マウスピースだけを洗浄すれば、 吸入器内部は安全に衛生的に保たれ る。

また、 吸入器において液剤を吐出させる際に、 液剤の吐出に関するパラメ ータ （吐出速度、 吐出時間など） を、 例えば吸入量等に応じて変化させるこ とにより （すなわち、 圧力検知部で検知される図 1 2に示す吸入カーブの変 化具合に応じて変化させることにより） 、 より多くの液剤を利用者の肺まで 送り込んで吸入効率を向上ざせることができる。 このように、 利用者が吸入 を行う所定時間内に、 負圧センサから得た吸入の流速変化 （負圧変化） に応 じて、 液剤の吐出に関するパラメータを変化させる吐出制御手段を有する場 合、 利用者が前記吸入を行う所定時間内に所定の吸入が行えなかったときに 再吸入の告知を行う手段を有することもできる。 こうした実施形態は、 使い やすさを重要視して煩わしい操作を極力なくし、 どこでも誰でも簡単に使用 できる。 ： 、 .

以下のような構成を採ることもできる。

圧力緩和手段としては、 エアーフローを形成する流路を常時ほぼ塞ぐが吸 入時に開く弁を用いることもでき、 この弁より吸い口部 '側に圧力検知部が配 置され、 その反対側に吐出部の吐出口が配置'される。 それまで閉じていた弁 が吸入によって開き始めるので、 弁を挟んで吸い口部とは反対側にある吐出 部の吐出口にはややタイミングが遅れて且つ緩和されて負圧が届くことにな るので圧力緩和手段として機能することになる。

圧力検知部と吐出部の吐出口が、 吸い口部からの別々の流路に面するよう に配置されてもよい。 この場合、 流路は吸い口部のところで流路出口を形成 し、 吸い口部は、 流路出口の周りに人の口形状に合わせて形成されると共に 別の流路を形成する部分を有し、 そして圧力検知部が配置される部分 （負圧 センサとの連通穴） は前記別の流路に面している。

また、 負圧センサを使用して吸入量のモニタを行い （すなわち、 図 1 2に 示す吸入カーブのモニタを行い） 、 吸入量が適正値であったかどうかを利用 者に LEDの点滅、 振動モータの振動態様の変化などで知らせる手段を備えて もよい。 また、 吸入を開始していつまで吸入すればよいかという吸入時間を 利用者に知らせる手段を備えてもよい。 この吸入時間を知らせる手段として は、 振動モータの振動を利用した手段を用いることができる。

こうした構成の吸入装置においては、 患者 （利用者） の精神的、 肉体的負 担を軽減し、 患者の簡単な操作にて薬剤 （液剤） の吸入が可能と.なり、 薬剤 を処方箋に従って正確に吐出管理するとともに、 患者の吸入量に応じて吐出 の駆動パラメータを変化させることにより、 より多くの薬剤を肺まで送り込 んで吸入効率を向上させ、 効率良く薬剤を投与する効果がある。

以下、 図を参照して吸入器の態様について詳細に説明する。

[応用例 1 ]

図 5は、 吸入器の外観を示す斜視図である。 1は吸入器本体、 2はァクセ スカバー、 3はフロントカバーで、これらによりハウジングを形成している。 5はロックレバーで、 アクセスカバー 2が使用時に開かないように、 ァクセ スカバー 2の先端に設けた突起部 2 aに、 パネによって付勢されたロックレ バー 5·の先端に設けた爪形状部がひっかかりを持つように形成されている。 ロックレバー 5を下方にスライ ドさせると、 アクセスカバー 2を付勢してい る不図示のアクセスカバー戻しパネの力によりアクセスカバー 2が不図示の ヒンジ軸を回転中心として開く。 また、 1 0 1は電¾¾スィツチ、 1 0 2は表 示用 L E Dで、 後述の吐出ヘッドカートリッジ （C R G) ユニットあるいは マウスピースが装着されていないとか、 C R Gユニットのタンク内の液剤が 空であるとか等を表示するためのものである。 図 6は、 アクセスカバー 2が開いた状態を図示したものである。 アクセス カバー 2が開くと、 C R Gガイ ド 2 0に沿ってハウジング内に装着された C R Gユニット 6とマウスピース 4が見えてくる。 マウスピース 4は C R Gュ ニット 6の下にあり、 これらは交差して装着されている。 C R Gユニット 6 の全体を図 7に示す。 C R Gユニット 6は、 液剤を包含するタンク 7、 液剤 を吐出するヘッド部 （吐出部） 8、 ヘッド部 8に設けたヒーターに熱ェネル ギーを発生させるための電力をバッテリ 1 0 (図 1 1参照） から供給するた めの電気接続面を有する部分 （電気接続部） 9等から構成されている。 バッ テリ 1 0は、 このヒーターに熱エネルギーを発生させるための電力を吸入器 内部に保持している 2次電池として充電可能なものである。 C R Gユニット 6の前面部はヒンジ部 2 4を中心に開けられる様になつていて、 タンク 7に アクセスできる。 この前面部の裏面には、 例えば突起が形成されていて、 前 面部を閉じると同時にこの突起がタンク 7内に入づてタンク 7内の液剤に若 干圧力をかけ、 へッド部 8の吐出口のリフレッシュを行う様になつている。 マウスピース 4の断面図を図 8および図 9に示す。 マウスピース 4は、 マ ウスピース 4のみで空気流路を形成しており、 空気取り入れ口 1 1の近くの 部分に、 C R Gュニット 6のへッド部 8に設けられた吐出口から液剤をマウ スピース 4内に取り入れる窓 （液剤取り入れ口） 1 2が開けられでいる。 マ ウスピース 4の途中には、 断面積が小さくなる方向になだらかに変化した形 状の絞り部 4 aが形成されている。図 1 0に詳しく示すように、断面積が小さ くなつた絞り部 4 aからまた断面積が広がつた部分には、負圧を検知して吸入 速度ないしその積分値としての流量を検出するための負圧センサ 1 9の測定 穴と連通する穴 1 3が設けてある。 負圧センサ 1 9はコントロール基板 2 1 (図 1 0、 図 1 1参照） 上に配置されている。 空気穴 1 3から負圧センサ 1 9に連通する流路の途中には、 広がった拡大空間 2 2が設けられている。 こ れは、 ゴミ、 汚れ、 水滴、 液剤等の溜まり場として設けられ、 これらが空気 穴 1 3より侵入して負圧センサ 1 9の表面に付着して誤動作を起こすことを 防いでいる。

空気取り入れ口 1 1の反対端部には、 人が哇える形状をなしているマウス ピース出口 （吸い口部） 1 5が形成されている。 マウスピース出口 1 5は、 人の口形状に合わせて断面が楕円形状とされていて、 二重構造とした内部に 液剤の通り道となる流路出口 1 4が設けられている。 空気と液剤との混合流 体が出口のところで急に広がってマウスピース出口 1 5を垤えている人の口 の歯などに混合流体が付着しない様に、 流路出口 1 4は断面積が徐々に広が つた形状をなしている。 したがって、 利用者はマウスピース出口 1 5を垤ぇ る際、 流路出口 1 4の端は若干歯の中に入るようにするとよレ、。 そのことを 行い易くするために、 流路出口 1 4の端はマウスピース出口 1 5の端より若 千外に出ているように形成してもよレ、。また、図 1および囱 6で示すように、 マウスピース 4の空気流路の断面は四角形状をしていて、 マウスピース 4を ハウジング内に装着するときに、 空気取り入れ口 1 1が上に向いた状態で確 実に装着できる様になつている。

図 1 1には、 本応用例の吸入装置の全体縦断面図を示す。 バッテリ 1 0の 下には吸入器の制御を行うコントロール基板 2 1を配置している。 また、 コ ントロール基板 2 1からケーブルまたはコネクタ （図 1 1ではコネクタ 2 5 を用いている） で繋げられたプローブ基板 1 6力 S、 C R Gユニット 6の下に 配置され、 プローブ基板 1 6から C R Gュニット 6の電気接続部 9に繋げる ために、 C R Gュニット 6のへッド部 8に発熱用の通電を行うコンタク トプ ローブ 1 7が設けられている。 ノくッテリ 1 0とマウスピース 4の間の空間に は、 コントロール基板 2 1に接するよう振動モータ 1 8が配置されている。 以上の構成の本応用例の吸入動作を図 1 2を参照して説明する。

患者 （利用者） の吸入が開始され、 負圧センサ 1 9で検知される負圧 （吸入 速度あるいは流量に関係する） が吐出可能な領域に達したなら、 コント口一 ル基板 2 1による制御によって C R Gユニット 6のへッド部 8から液剤吐出 が開始され、 同時に振動モータ 1 8の振動も開始されて、 患者 （利用者） に 液剤吐出が開始したことを知らせる。 へッド部 8から予定量の液剤吐出が終 了した後、 最後の吐出液剤が肺に到達するように、 負圧センサ 1 9の負圧測 定'値より演算された吸入速度及び吸入持続時間をもとに、 予備吸入分を吸入 させるべく振動モータ 1 8は吐出終了後予備吸入時間分振動し、 吐出された 液剤が完全に肺に到達するように利用者に吸入を促す。 振動モータ 1 8の振 動が終了すると、 恵者 （利用者） は吸入を停止する。 これによると液剤吐出 と吸入が連動し、 確実に液剤を肺に送り込むことが可能となり、 吸入不足な どの失敗がなくなる。

この様にして患者 （利用者） の吸入動作によって、 空気取り入れ口 1 1か ら空気がマウスピース 4内に入り込み、 C R Gュニット 6のへッド部 8に設 けた吐出口から吐出された液剤と混合流体となり、 人が哇える形状をなして いるマウスピース出口 1 5へと向かう。 マウスピース出口 1 3では、 口の横 脇からの混合流体の漏れを防いで吸入のムダを少なくし、 かつ、 口内での歯 等の障害物に混合流体が衝突しにくくして、 液剤が効率良く利用者の体内に 吸入される。 '

本応用例では、 患者 （利用者） は周りの人に知られるのを嫌うことと周囲 の人への迷惑を配慮して、 音による告知より振動モータ 1 8を利用した振動 の方が好まれるために、 振動モータを設けている。 これにより、 どこでも簡 単に吸入が可能となる。

図 1 3のフロー図を参照して吸入装置の全体的な動作の一例を説明する。 電源スィツチ 1 0 1を入れると、アクセスカバ一 2の開閉が検知され（S801)、 開放している場合は表示用 LED 1 0 2などで警告を発する。閉じていれば、次 に C R Gユニット 6が装着されているか否かが検知される （S802) 。 この例 では、 装着されていない場合、 ブルーツース通信を開始して （S803) 患者（利 用者） に関する処方量などのデータを送受信する （S804) 。 通信が終了すれ ば （S805) 、 これで動作を終了する。 このモードは主として医者が処方箋情 報を書き込む、 あるいはそれまでの吸入結果を見るときに

利用するものである。

C R Gュニット 6が装着されている場合には次の様になる。 このモードは、 通常、 患者 （利用者） が利用するものである。 患者 （利用者） が吸入を開始 し （S806) 、 この吸入が検知されて負圧センサ 1 9で一定の負圧が検知され ると （S807) 、 吐出ヘッド部 8が液滴吐出を開始する （S808) 。 一定の負圧 が検知されないときは、 さらに強い吸入を促す警告を発してもよい。

液剤吐出は開始畤間から所定時間続いて、 所定量の液剤が吐出されるよう になっている。 この量は、読み込まれたデータから決定されている。その後、 負圧センサ 1 9が吸入による負圧の時間的変化をモニタしていて、 その積分 量 （どの時点からの積分量を見るかは適当に設定すればよい） から所定量吸 入されたか否かを検知し （この積分量は利用者のエアと液剤の混合気体の吸 入量と関係するので、液剤の所定量吸入を検知することに相当する） （S809)、 所定量吸入されれば動作を終了する。 この間、 振動モータ 1 8の振動が行わ れることになる。 もし、 所定時間経ても液剤の所定量吸入を検知できない場 合は、 振動モータ 1 8の振動態様の変化などで利用者に警告を発して再吸入 を促す （S806) 。 このとき不足吸入量分を演算して （S810) 、 それに応じて、 吐出へッド部 8による液滴.吐出の量、 吸入時間 （すなわち、 振動モータ 1 8 の振動時間） などが設定されることになる。 '

以上の本応用例によれば、 液剤吐出部の吐出口が、 吸入時に圧力検知部で 検知される大気圧との圧力差より小さレ、圧力差を生じる位置に確実に配置さ れるので、 吐出部から液漏れを起こす可能性が少なくなり、 吐出部の寿命へ の悪影響も小さくなる。 そして、 簡単な操作で所定量の液剤を確実に効率良 く利用者に投与できる。 [応用例 2 ]

図 1 4に、 応用例 1とは、 圧力検知部 （負圧センサ 1 9との連通穴 1 3 ) への流路の構成のみが異なる応用例 2を示す。 応用例 2では、 マウスピース 4の先端部にあるマウスピース出口 1 5の流路出口 1 4の外側に連通穴 1 3 が設けられ、 これにより、 負圧センサ 1 9への負圧検知流路が、 マウスピー ス 4の空気流路と完全に分離され、 並行に配置されている。 マウスピース 4 を吸入装置の上方かつ前面から挿入する装着方式を取る場合に、装着方向が、 連通穴 1 3が負圧センサ 1 9への負圧検知流路と密着する方向なので、 空気 漏れを防ぐのに有利となる。 したがって、 負圧検知が確実に行われることに なる。 また、 負圧センサ 1 9への負圧検知流路と液剤の流路とは、 完全に分 離されているので、 A圧検知流路の液剤による汚れ等も少なくなり、 精度の 良い検知が確保される。 その他の点は応用例 1と同じである。

[応用例 3 ]

図 1 5 Aおよび 1 5 Bに、 応用例 1の流路絞り方式とは異なる圧力緩和手 段を備える応用例 3を示す。応用例 3では、マウスピース 4の流路において、 負圧センサ 1 9への連通穴 1 3と吐出へッド部 8の来る液剤取り入れ口 1 2 との間の部分に、 流路の断面積とほぼ同じ大きさの弁 3 0を回動可能に設け る。 弁 3 0は、 吸入時以外は、 常時、 弁ストッパ 3 1に当たって流路をほぼ 塞ぐ図 1 5 Aの状態にある。 利用者が吸入することにより弁 3 0は図 1 5 B に示す如く開くが、 この際、 負圧センサ 1 9側の流路空間には比較的強い負 圧が生じるが、 吐出へッド部 8側の流路空間にはそれ程の負圧が生じない。 よって、 応用例 1と同様な効果が奏される。 その他の点は応用例 1と同じで ある。 この出願は 2 0 0 4年 8月 2日に出願された日本国特許出願番号第 2 0 0 4— 2 2 5 5 1 0からの優先権を主張するものであり、 その内容を引用して この出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲 .

1 . 薬液を収容する収容部と、 インクジェット技術を用いて薬液を吐出す るための吐出口を有する液体吐出部と、 前記収容部と前記液体吐出部を連通 する連通手段と、 前記液体吐出部へ薬液を充填する充填手段からなることを 特徴とする薬液カートリッジ。

2 . 前記収容部内には吸収体を収容しないことを特徴とする請求項 1記載 の薬液カートリッジ。

3 . 前記液体吐出部と前記収容部を連通する連通手段が、 前記液体吐出部 と前記収容部を隔離する膜と、 前記液体吐出部あるいは前記収容部に設けら れた貫通部材を有し、 前記貫通部材が前記隔離する膜を貫通することで前記 液体吐出部と前記収容部を連通する請求項 1記載の薬液カートリッジ。

4 . 前記液体吐出部と前記収容部を連通する連通手段が、 外から加えられ る圧力によって遮断されている連通路を、 前記圧力を減ずることで開通させ る請求項 1記載の薬液カートリッジ。

5 . 前記液体吐出部と前記収容部を連通した後に、 前記収容 ¾5に含まれて いる液体を前記液体吐出部に充填するように構成されている請求項 1記載の 薬液カートリッジ。

6 . 前記収容部の一部を変形させることにより前記収容部の内容積を減少 させ、 これにより前記収容部に含まれている液体を前記液体吐出部に充填す るように構成されている請求項 1記載の薬液カートリッジ。

7 . 前記収容部の一部を変形させることにより前記収容部の內容積を減少 させる割合が前記収容部全体の内容積の 4 0 %以下である請求項 6記載の薬 液カートリッジ。

8 . 前記液体吐出部に設けられた貫通部材を前記収容部内に侵入させるこ とにより前記収容部の内容積を減少させ、 これにより前記収容部に含まれて いる液体を前記液体吐出部に充填する請求項 1記載の薬液力一トリツジ。

9 . 前記収容部に含まれている液体を前記液体吐出部に充填する際に前記 液体吐出部からあふれる液体の割合が、 前記収容部全体の內容積の 2 0 %以 下である請求項 1〜8のいずれか記載の薬液カートリッジ。

1 0 . 利用者が薬剤を液滴として吸入するための吸入装置であって、 請求 項 1〜 9のいずれか記載の薬液カートリッジを保持する保持部と、 液体吐出 部を制御するための制御手段とを有することを特^とする吸入装置。

1 1 . 携帯して所持可能に構成されている請求項 1 0記載の吸入装置。

1 2 . 利用者が吸い口部から液剤を吸入するための吸入装置であって、 請求項 1〜 9のいずれか記載の薬液カートリッジを保持する保持部と、 吐出 口からの液滴吐出を制御する為に、 利用者による吸入時に発生する大気圧と の圧力差である負圧を検知する圧力検知部と、 を有し、 前記液剤吐出部の吐 出口力 吸入時に圧力検知部で検知される大気圧との圧力差より小さい圧力 差を生じる位懞に配置されるように構成されていることを特徴とする吸入装 置。