(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を注入する合成樹脂製のシリンジ本体と、該シリンジ本体に注入された液体を押し出すプランジャと、該プランジャの先端部に取り付けられるガスケットと、を具備したシリンジにおいて、
前記シリンジ本体の内周面にはシリコンが塗布されており、該シリコンの塗布後にシリンジ本体の内周面に塗布されたシリコンの表面にコロナ放電処理によってシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上する表面改質層が形成されていることを特徴とするシリンジ。
【請求項２】
シリンジ本体は、環状オレフィン系コポリマーによって形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリンジ。
【請求項３】
シリンジ本体を成形する成形装置と、
成形したシリンジ本体の内周面にシリコンを塗布するシリコン塗布装置と、
シリコンが塗布されたシリンジ本体の内周面にコロナ放電処理によってシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上する表面改質層を形成するコロナ放電装置と、を具備していることを特徴とするシリンジ本体の製造装置。
【請求項４】
シリンジ本体を成形するシリンジ本体成形工程と、
成形したシリンジ本体の内周面にシリコンを塗布するシリコン塗布工程と、
シリコンが塗布されたシリンジ本体の内周面にコロナ放電処理によってシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上する表面改質層を形成するコロナ放電処理工程と、を具備していることを特徴とするシリンジ本体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を注入するシリンジ本体と、該シリンジ本体内に注入された液体を押し出すプランジャと、該プランジャの先端部に取り付けられるガスケットと、を具備したシリンジ、該シリンジに適用されるシリンジ本体の製造装置及び該シリンジ本体の製造装置を使用することによって実行されるシリンジ本体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体内に薬液等の液体を注入する場合に、薬液等を封入したシリンジ（プレフィルドシリンジともいう）が使用されている。シリンジは液体を注入するシリンジ本体（シリンジバレルともいう）と、該シリンジ本体内に注入された液体を押し出すプランジャと、該プランジャの先端部に取り付けられるガスケットと、を具備することによって構成されている。
前記シリンジの性能を求める一つの要因としてシリンジ本体とガスケットとの間の接触面のすべり性がある。前記接触面のすべり性が悪いとガスケットの低速時の摺動抵抗値が大きくなったり、ガスケットにびびるような抵抗を生じさせてガスケットの動きを悪くする。従って、前記接触面のすべり性が悪いシリンジを透析装置等の定速注入器で使用した場合には、抵抗値のリミットを越えて異常信号を発信させたり、ガスケットを過度に変形させて液漏れ等を生じさせることになる。
【０００３】
前記接触面のすべり性が悪くなる主要因は、シリンジ本体がすべり性が悪い合成樹脂である環状ポリオレフィン樹脂等を原料として多く成形されていることにある。そこで、下記の特許文献１に示すようにシリンジ本体の内壁面にシリコンを噴射し塗布する技術が従来から行われており、前記接触面のすべり性の改善が図られている。
また、前記接触面のすべり性を改善するための別の技術として、ガスケットの一部を窪ませたり、ガスケットの表面をラミネートコーティングする技術も提案されている。また、前記接触面のすべり性の改善とは直接、関係ないが、シリンジ本体内の液体中に発生する気泡を防止する技術としてシリンジ本体の内部表面にコロナ放電処理を行う技術が下記の特許文献２に示すように開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４９５４４号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／０７５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、シリンジ本体の内壁面にシリコンを塗布し薬液を充填後保存すると、シリコンが凝集し、シリコンが不均一な状態で存在するようになるため、前記接触面のすべり性が悪くなることが明らかになってきた。前記接触面のすべり性の低下は、シリンジ本体の内壁面に塗布するシリコンの量を増やしたり、ガスケットの表面に塗布するシリコン塗布量を増やしたりしても改善できず、シリンジ本体の内壁面に対するシリコンの密着性を高める目的でシリンジ本体の内壁面にコロナ放電処理も試みてもシリコンの凝集が更に顕著に現れてしまうという逆効果の結果が確認された。
【０００６】
また、前記ガスケットの一部に窪みを形成したり、ガスケットの表面をラミネートコーティングする技術を採用した場合には、ガスケットのコストアップにつながり、ラミネートするフィルムに皺が入らないようにする別途の高度の技術が必要になってしまう。特に、ラミネートするフィルムに皺が発生してしまうと、皺が発生した部分に隙間が生じてシリンジ本体内の薬液等の液漏れを生じさせることになる。
【０００７】
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、簡単な構成で安価にシリンジ本体の内周面のすべり性を向上させてガスケットの摺動性を改善した操作性に優れたシリンジ、該シリンジに適用されるシリンジ本体の製造装置及び該シリンジ本体の製造装置を使用することによって実行されるシリンジ本体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するべく本発明の請求項１によるシリンジは、液体を注入する合成樹脂製のシリンジ本体と、該シリンジ本体に注入された液体を押し出すプランジャと、該プランジャの先端部に取り付けられるガスケットと、を具備したシリンジにおいて、
前記シリンジ本体の内周面にはシリコンが塗布されており、該シリコンの塗布後にシリンジ本体の内周面に塗布されたシリコンの表面にコロナ放電処理によってシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上する表面改質層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２によるシリンジは、請求項１記載のシリンジにおいて、シリンジ本体は、環状オレフィン系コポリマーによって形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３によるシリンジ本体の製造装置は、シリンジ本体を成形する成形装置と、成形したシリンジ本体の内周面にシリコンを塗布するシリコン塗布装置と、シリコンが塗布されたシリンジ本体の内周面にコロナ放電処理によってシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上する表面改質層を形成するコロナ放電装置と、を具備していることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項４によるシリンジ本体の製造方法は、シリンジ本体を成形するシリンジ本体成形工程と、成形したシリンジ本体の内周面にシリコンを塗布するシリコン塗布工程と、シリコンが塗布されたシリンジ本体の内周面にコロナ放電処理によってシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上する表面改質層を形成するコロナ放電処理工程と、を具備していることを特徴とするものである。
【００１２】
そして、前記手段によって以下のような作用が得られる。まず、本発明のシリンジによればシリンジ本体の内周面にシリコンを塗布することによって、シリンジ本体の内周面が平滑になって、ガスケットを内嵌した時の摺動性が向上する。また、前記シリコンの塗布後、薬液充填前にコロナ放電処理を施すことによって、シリコンの凝集が抑えられ、シリコンが均一な状態に保たれるため長時間に亘って安定した摺動性が得られるようになる。従って、構造が簡単で安価なガスケットの摺動性に優れるシリンジを提供できるようになる。
【００１３】
また、前記シリンジ本体を環状オレフィン系コポリマーによって形成した場合には、シリンジ本体の透明度が向上して外部からの視認性が良好になる他、すべり性の悪い環状オレフィン系コポリマーの性状が改善されてすべり性が向上する。
また、本発明のシリンジ本体の製造装置によれば、既存のシリンジ本体の製造ラインにコロナ放電装置を設置するだけの簡単な設備の追加によってガスケットを装填した時の摺動性に優れるシリンジ本体を安価に効率良く製造できるようになる。
また、本発明のシリンジ本体の製造方法によれば、既存のシリンジ本体の製造方法において、シリコン塗布工程の次にコロナ放電処理工程を追加するだけの簡単な構成によって、ガスケットを装填した時の摺動性に優れるシリンジ本体を安価に効率良く製造できるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるシリンジ、シリンジ本体の製造装置及びシリンジ本体の製造方法によると、簡単な構成で安価にシリンジ本体の内周面のすべり性を向上させてガスケットの摺動性を改善することができる。また、前記ガスケットの摺動性はシリンジ本体に薬液を充填して保存後も継続して維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、組立て後のシリンジを示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、シリンジ本体を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、シリンジ本体の製造方法におけるシリンジ本体成形工程を示す側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す図で、シリンジ本体の製造方法におけるシリコン塗布工程を示す側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す図で、シリンジ本体の製造方法におけるコロナ放電処理工程を示す側断面図である。
【図６】本発明の効果を試すために行った摺動性評価試験に使用したシリンジ本体とガスケットを示す中央縦断半断面図である。
【図７】シリコン塗布前にコロナ放電処理を実行した場合の摺動性評価試験の結果を図表化して示す説明図である。
【図８】シリコン塗布前にコロナ放電処理を実行した場合の摺動抵抗値と変位の関係を示すグラフである。
【図９】シリコン塗布後にコロナ放電処理を実行した場合の摺動性評価試験の結果を図表化して示す説明図である。
【図１０】シリコン塗布後にコロナ放電処理を実行した場合の摺動抵抗値と変位の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図６に示す実施の形態を例にとって本発明を実施するための形態を説明する。
本発明のシリンジ１は、透析装置等の定速注入器に取り付けられることによって一例と使用され、例えば２０ｍＬの液体Ｌがシリンジ本体３内に注入されたシリンジ１であれば前記定速注入器に取り付けられることによって、約５時間かけてシリンジ本体３内の液体Ｌが体内に自動的に持続注入される。
【００１７】
シリンジ１は、液体Ｌを注入するシリンジ本体３と、シリンジ本体３内に注入された液体Ｌを押し出すプランジャ５と、プランジャ５の先端部７に取り付けられるガスケット９とを備えることによって構成されている。
シリンジ本体３は、一端が閉塞された透明な円筒容器状の部材で一例として透明度が高く視認性に優れる環状オレフィン系コポリマー等の硬質のプラスチック材料によって形成されている。
【００１８】
シリンジ本体３の開放された他端側にはフランジ状に外方に張り出した指掛け部１１が形成されており、シリンジ本体３の閉塞された一端面には、シリンジ本体３の周胴部１３よりも縮径されたノズル部１５が形成されている。また、該ノズル部１５には、未使用状態では図１に示すようにキャップ１８が取り付けられ、ノズル部１５の開口１９が封止されるようになっている。
プランジャ５は、前記シリンジ本体３と同様の硬質プラスチック材料等によって形成されている。そして、該プランジャ５は、前記シリンジ本体３の周胴部１３内に挿嵌されるロッド２１と、該ロッド２１における基端部２３に形成されている一例として円板状の押圧板２５と、先端部７に設けられており、前記ガスケット９を取り付けるための図示しない雄ネジ部とを備えることによって構成されている。
【００１９】
ガスケット９は、例えばブチルゴム等の柔軟性を有する合成ゴム材料等によって形成されている。該ガスケット９は、天面部２９が閉塞されたキャップ状の部材で、天面部２９は一例として中心が高くなった傘状の形状を有しており、前記天面部２９の周縁には、前記プランジャ５の基端部２３側に向けて延びる所定長さの胴部３５が一体に形成されている。
尚、前記胴部３５の外周面には、前記シリンジ本体３の内周面１４に直接、摺接する複数の環状突部３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃが設けられている。
【００２０】
また、本発明のシリンジ１にあっては、本発明の特徴的構成として前記シリンジ本体３の内周面１４に対して、シリコンが塗布されており、図２に示すようなシリコン層４３が形成されている。また、前記シリコンの塗布後、その表面にはコロナ放電処理が施されており、更に前記シリコン層４３の表面には、コロナ放電処理によってシリコンの凝集が抑えられた表面改質層４５が形成されている。
【００２１】
次に、このようにして構成される本発明のシリンジ１の主要な構成部材であるシリンジ本体３を製造する本発明のシリンジ本体の製造装置５１の構成と、該シリンジ本体の製造装置５１を使用することによって実行される本発明のシリンジ本体の製造方法をシリンジ本体３の製造の流れに沿って説明する。
（１）シリンジ本体の成形（図３参照）
シリンジ本体３を成形する場合には、射出成形機等の成形装置５３を使用して、金型５５のキャビティ内に溶融状態の樹脂ペレット原料を流し込み固化することによって一例として成形される。
尚、前記成形装置５３は、本発明のシリンジ本体の製造装置５１の構成部材になっており、前記成形装置５３を使用してシリンジ本体３を成形する本工程が、本発明のシリンジ本体の製造方法における構成要素のシリンジ本体成形工程になっている。
【００２２】
（２）シリンジ本体内周面へのシリコンの塗布（図４参照）
前記成形装置５３によって成形されたシリンジ本体３は、本発明のシリンジ本体の製造方法の構成要素であるシリコン塗布工程に供給されて、本発明のシリンジ本体の製造装置５１の構成部材であるシリコン塗布装置５７を使用して、シリコン本体３の周胴部１３内に挿入された塗布ノズル５９からシリコンをシリンジ本体３の内周面１４に向けて噴霧し、シリコン層４３を形成する。
【００２３】
（３）シリコン表面へのコロナ放電処理（図５参照）
前記シリコン塗布装置５７によって内周面１４にシリコン層４３が形成されたシリンジ本体３は、本発明のシリンジ本体の製造方法の構成要素であるコロナ放電処理工程に供給されて、本発明のシリンジ本体の製造装置５１の構成部材であるコロナ放電装置６１を使用して、前記シリコン層４３の表面にコロナ放電処理が施される。
具体的には、前記シリコン塗布工程で内周面１４にシリコンが塗布されたシリンジ本体３をノズル部１５側を先にして誘電体で覆われた処理容器６３内に入れ、更に、シリンジ本体３の開放された基端部側からシリンジ本体３の周胴部１３内に棒状の放電電極６５を挿入する。
【００２４】
次いで、図示しない高周波電源により供給される高周波・高電圧出力を放電電極６５と処理容器６３間に印加することでコロナ放電を発生させ、処理容器６３内のコロナ放電下に置かれているシリンジ容器３におけるシリコン層４３の表面をコロナ放電処理する。
コロナ放電処理が実行されたシリコン層４３の表面には、放電自体の物理的な表面改質と極性官能基生成による化学的な表面改質の相乗効果によって著しい漏れ性の向上が得られる表面改質層４５が形成される。
【００２５】
（４）キャップの装着・薬液の充填・ガスケットの打栓
前記コロナ放電処理工程でコロナ放電処理が施されたシリンジ本体３は、ノズル部１５にキャップ１８を装着して開口１９を封止し、シリンジ本体３の周胴部１３内に所定量の薬液Ｌを充填する。また、薬液Ｌの充填後、シリンジ本体３の開放された基端部側から天面部２９を先にした状態でガスケット９を打栓し、開放されたシリンジ本体３の基端部を閉塞することで薬液Ｌが充填された製品となるシリンジ本体３が得られる。
そして、本発明のシリンジ本体の製造装置５１は、上述した成形装置５３と、シリコン塗布装置５７と、コロナ放電装置６１と、を備えることによって基本的に構成され、本発明のシリンジ本体の製造方法は、上述したシリンジ本体成形工程と、シリコン塗布工程と、コロナ放電処理工程と、を備えることによって基本的に構成されている。
【００２６】
次に、本発明の効果を試すために行った摺動性評価試験の内容と結果について説明する。
まず、本試験では、図６に示すように内径Ｄが２０．１ｍｍ、肉厚ｔが１ｍｍ、材質が環状オレフィン系コポリマー（ＣＯＣ）、液体容量が２０ｍＬのシリンジ本体３と、第１ピーク直径Ｄ１が２０．５５ｍｍ、第２ピーク直径Ｄ２が２０．３５ｍｍ、第３ピーク直径Ｄ３が２０．６０ｍｍ、全長Ｈが１４ｍｍ、材質がブチルゴム製のガスケット９を使用して（Ａ）シリコン塗布前にコロナ放電処理を実施したものと実施しないものの比較試験と、（Ｂ）シリコン塗布後にコロナ放電処理を実施したものと実施しないものの比較試験を実施した。
【００２７】
また、前記試験には、圧縮試験機を使用し、前記シリンジ本体３内に２０ｍＬの薬液Ｌを充填し、前記ガスケット９で打栓したものを室温で１ヶ月保存したものを検体とした。そして、注入速度が０．０５ｍｍ／ｍｉｎ（１ｍＬ／ｈ）、シリンジ内圧力が３３８ｍｍＨｇの条件下で摺動性評価試験を実施した。
【００２８】
（Ａ）シリコン塗布前にコロナ放電処理を実施した場合（図７、図８参照）
本比較試験では、コロナ放電の処理レベルをぬれ指数７３ｍＮ／ｍに設定し、コロナ放電処理を実施した場合と実施しない場合とで２回ずつ試験を実施して摺動抵抗値（Ｎ）を計測し、その平均値を求めた。尚、前記ぬれ指数は、ぬれ張力試験法（ＪＩＳ  Ｋ６７６８）で使用されるぬれ性の指標となる数値であり、コロナ放電による表面改質のレベルを示している。
その試験結果は、図７、８に示す通りであり、コロナ放電処理を実施した場合の方が逆に摺動抵抗値（Ｎ）が大きくなって逆効果であり、図８に示すようにシリコンの凝集がより顕著に発生するという結果が得られた。
【００２９】
（Ｂ）シリコン塗布後にコロナ放電処理を実施した場合（図９、１０参照）
本比較試験では、コロナ放電の処理レベルをぬれ指数７３ｍＮ／ｍ、６５ｍＮ／ｍ、５５ｍＮ／ｍ、４４ｍＮ／ｍの４段階とし、コロナ放電処理を実施した場合と実施しない場合とで２回〜４回試験を実施して摺動抵抗値（Ｎ）を計測し、その平均値を求めた。
その試験結果は図９、１０に示す通りであり、コロナ放電処理を実施した場合の方が実施しない場合に比べて摺動抵抗値（Ｎ）がコロナ放電の処理レベルに関係なく低い値を示した。また、図１０に示すようにシリコンの凝集はコロナ放電処理を実施した場合と実施しない場合の両方で顕著な発生は見られなかったが、シリコンの均一性はコロナ放電処理を実施した場合の方が格段に優れていることが確認できた。
【００３０】
従って、前記２つの比較試験の結果から明らかなように、シリコン塗布後にコロナ放電処理を実施した本発明のシリンジ１は、コロナ放電処理をシリコン塗布後に実施することによって、シリコン層４３の表面を改質してシリコンの凝集を抑えてシリコンの均一性を向上させ、シリコンを塗布することによって得られたシリンジ本体３の内周面１４のすべり性を維持、発揮できるようにしていることが確認できた。
【００３１】
尚、本発明のシリンジ１、シリンジ本体の製造装置５１及びシリンジ本体の製造方法は、前記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。例えば、シリンジ本体３を形成している合成樹脂材料としては、上述した環状オレフィン系コポリマーに限らず、環状ポリオレフィン樹脂（ＣＯＰ）やポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等の他の硬質プラスチック材料が採用可能であり、これらの材質のシリンジ本体の場合にも、前記と同様の処理を行うことにより、同様の効果を発揮できる。
また、前述したコロナ放電処理後に実施したキャップ１８の装着は、シリコン塗布前の成形直後のシリンジ本体３に対して実施することが可能であるし、シリコン塗布後コロナ放電処理前の段階のシリンジ本体３に対して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、液体を注入するシリンジ本体と、シリンジ本体内に注入された液体を押し出すプランジャと、プランジャの先端部に取り付けられるガスケットと、を具備したシリンジの製造、使用分野等で利用でき、特に、シリンジ本体の内周面のすべり性を向上させてガスケットが安定して円滑に摺動できるようにしたい場合に利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３３】
１  シリンジ
３  シリンジ本体
５  プランジャ
７  先端部
９  ガスケット
１１  指掛け部
１３  周胴部
１４  内周面
１５  ノズル部
１８  キャップ
１９  開口
２１  ロッド
２３  基端部
２５  押圧板
２９  天面部
３５  胴部
３９  環状突部
４３  シリコン層
４５  表面改質層
５１  シリンジ本体の製造装置
５３  成形装置
５５  金型
５７  シリコン塗布装置
５９  塗布ノズル
６１  コロナ放電装置
６３  処理容器
６５  放電電極
Ｌ  液体
Ｄ  内径
ｔ  肉厚
Ｄ１  第１ピーク直径
Ｄ２  第２ピーク直径
Ｄ３  第３ピーク直径
Ｈ  全長
【図１】
0005602754.tif 000002
【図２】
0005602754.tif 000003
【図３】
0005602754.tif 000004
【図４】
0005602754.tif 000005
【図５】
0005602754.tif 000006
【図６】
0005602754.tif 000007
【図７】
0005602754.tif 000008
【図８】
0005602754.tif 000009
【図９】
0005602754.tif 000010
【図１０】
0005602754.tif 000011