(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジの内部に摺動自在にピストンセットを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンセットの何れか一方の長手方向には第１溝部を形成し、他方には第１突出部を設け、前記第１溝部と第１突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記第１溝部には前記第１突出部と長手方向で当接する当接段部を設け、また、前記ピストンセットをピストンとそのピストンの先端に連結されたジョイントと、そのジョイントに対して回転、並びに前後動が可能に配置されたピストン部と、それらジョイント並びにピストン部に対して前後動画可能な押圧操作部とから構成すると共に、前記ジョイントの内面には内径段部を形成し、その内径段部に係止する係止部を前記ピストン部の後部に形成し、それらピストン部、又は押圧操作部の何れか一方の長手方向には凹状の第２溝部を形成し、他方にはその凹状の第２溝部と係合する第２突出部を設け、それら第２溝部と第２突出部とを相対的に前後動、且つ、回転可能に嵌挿させると共に、その第２溝部には第２突出部が当接する当接段部を長手方向に設けたことを特徴とする定量吐出容器。
【請求項２】
前記第１溝部の内部側面にリブを設けると共に、そのリブに対して前記第１突出部を係脱可能に配置した請求項１に記載の定量吐出容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンジの内部に摺動自在にピストンを配置した定量吐出容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一定量の液体を吐出させる容器の１例として、注射器がある。その注射器は、投薬に必要な薬液の一定量を吐出出来る構造となっている。
【０００３】
その一例が、特開２００１−２９９９１３号公報に記載の注射器である。以下、記述する。注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りが表示され、そこにピストンを合わせ、簡単、且つ、正確に投薬出来るようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りが表示されているため、正確に適正量が吐出出来る問題は解消されている。
しかし、バイアルやアンプルから薬液を吸引し、投薬に先立って、泡抜き動作と呼ばれる注射筒内の気泡を抜くため、注射筒内の薬液の一部を注射針から排出する。この時、排出される薬液量にばらつきが発生していた。つまり、投薬するたびにバイアルやアンプルから薬液を吸引する際の吸引量にばらつきが出てしまっている。このため、無駄に薬液を排出してしまう不具合が発生してしまっていた。  
これらの問題の発生を恐れ、作業者は、無駄に排出される薬液を抑えようとしたり、また、必要な投薬量にするため、注射筒の外周面に投薬に必要な薬液量の目盛りにピストンを的確に合わせる必要もあり、意識、視認し、その状態に対して常に注意を図り、気を使わなければならなかった。
ところで、前記注射器を筆記具のインキの充填器として使用する場合がある。主に、サンプル用として１０本〜１００本程度を試作するボールペンやマーキングペンなどのインキ収容部へのインキの充填である。このような場合、最初にインキを注射器に注入するが、明るい色よりも暗い色、特に黒色は、注射器の目盛りと同色のため、見えにくく、必要なインキ量の目盛りにピストンを合わせることが非常に難しい。よって、作業性が非常に悪く、ややもすると、一定量のインキを注入することができなくなってしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、シリンジの内部に摺動自在にピストンセットを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンセットの何れか一方の長手方向には第１溝部を形成し、他方には第１突出部を設け、前記第１溝部と第１突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記第１溝部には前記第１突出部と長手方向で当接する当接段部を設け、また、前記ピストンセットをピストンとそのピストンの先端に連結されたジョイントと、そのジョイントに対して回転、並びに前後動が可能に配置されたピストン部と、それらジョイント並びにピストン部に対して前後動画可能な押圧操作部とから構成すると共に、前記ジョイントの内面には内径段部を形成し、その内径段部に係止する係止部を前記ピストン部の後部に形成し、それらピストン部、又は押圧操作部の何れか一方の長手方向には凹状の第２溝部を形成し、他方にはその凹状の第２溝部と係合する第２突出部を設け、それら第２溝部と第２突出部とを相対的に前後動、且つ、回転可能に嵌挿させると共に、その第２溝部には第２突出部が当接する当接段部を長手方向に設けたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、シリンジの内部に摺動自在にピストンセットを配置した定量吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンセットの何れか一方の長手方向には第１溝部を形成し、他方には第１突出部を設け、前記第１溝部と第１突出部とを相対的に前後動可能に嵌挿させると共に、前記第１溝部には前記第１突出部と長手方向で当接する当接段部を設け、また、前記ピストンセットをピストンとそのピストンの先端に連結されたジョイントと、そのジョイントに対して回転、並びに前後動が可能に配置されたピストン部と、それらジョイント並びにピストン部に対して前後動画可能な押圧操作部とから構成すると共に、前記ジョイントの内面には内径段部を形成し、その内径段部に係止する係止部を前記ピストン部の後部に形成し、それらピストン部、又は押圧操作部の何れか一方の長手方向には凹状の第２溝部を形成し、他方にはその凹状の第２溝部と係合する第２突出部を設け、それら第２溝部と第２突出部とを相対的に前後動、且つ、回転可能に嵌挿させると共に、その第２溝部には第２突出部が当接する当接段部を長手方向に設けたので、一定量の液体を正確に、しかも容易に吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の吸引前と第２段階の吐出後の製品全体の斜視図である。
【図２】図１の縦切断側面図である。
【図３】実施例１の分解斜視図である。
【図４】実施例１の吸引完了時の製品全体の斜視図である。
【図５】図４の縦切断側面図である。
【図６】実施例１の第１段階の吐出完了時の製品全体の斜視図である。
【図７】図６の縦切断側面図である。
【図８】実施例１の第２段階の吐出前の製品全体の断面斜視図である。
【図９】図８の縦切断側面図である。
【図１０】実施例１の第２段階の吐出中の製品全体の断面斜視図である。
【図１１】図１０の縦切断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
作用について説明する。シリンジの長手方向に複数の段部を有する溝部を形成すると共に、その溝部にピストンに設けられた突出部が嵌り込み、前記溝部内で前記シリンジの軸線方向に対して前後摺動可能となっているので、定量の吸引と吐出が出来、更に、溝部を複数段にしたことにより、シリンジの軸線方向に対して前後移動と回転方向が可能となったので定量の吸引、複数回の吐出の操作が出来る。また、前記溝部の後端側の内側の側面にリブを設けたことにより、突出部が溝部に対して軽い圧入状態となるので、定量の吸引が完了したことが分かるようになっている。更に、ジョイントとプランジャーは一定距離、前後摺動可能で且つ、回転可能に配置されているので、実際の吐出距離より、長い距離を押圧出来るようになっている。これにより、吐出量が極端に少なく、吐出距離が極端に短い場合に一定の吐出距離を確保出来るので、押し切った感覚が分かるようになっている。
また、作業者は、無駄に排出されるインキを抑えようとしたり、また、必要な吐出量にするため、注射筒の外周面に吐出に必要な液量の目盛りにピストンを的確に合わせる必要もなくなり、意識、視認し、その状態に対して常に注意を図るなど、気を使わなくても良くなり、意識を作業に集中出来る。
【００１０】
本発明の実施の形態の１例を図１〜１１に示し、説明する。ボールペンや直液式、或いは、中綿式のマーキングペンなどの筆記具のインキ充填器に適応させた例である。実施例１の注射器１は、注射針セット２、シリンジ３、ピストンセット４で構成されている。前記注射針セット２は前記シリンジ３の軸線方向に対して前方に着脱可能に圧入されている。前記注射針セット２は針５が針基６に圧入固定されていて、且つ、前記針基６の内径６ａと前記シリンジ３の先端部３ａが圧入嵌合されているのでインキが注射針先端以外から漏れ出ないようになっている。それぞれ材質は、前記針５がステンレス鋼、前記針基６がＰＰ（ポリプロピレン）である。
また、前記シリンジ３の内径部３ｂにピストンセット４が前記シリンジ３の軸線方向に対して、前後摺動可能に配置されていている。その前記ピストンセット４は、ピストン７とそのピストン７の先端に連結されたジョイント８と、そのジョイント８に対して回転、並びに前後動が可能に配置されたプランジャー（ピストン部）９と、そのプランジャー（ピストン部）９の前方の外周に配置されたＯリング１０から構成されている。そして、前記Ｏリング１０の外周面１０ａは前記シリンジ３の内径部３ｂに対して摺動可能に圧入されている。つまり、前記Ｏリング１０の材質は軟質部材であるブチルゴムで出来ているので圧縮、変形可能となっているため、インキが前記プランジャー９から漏れ出ないようになっている。更に、前記シリンジ３の前記内径部３ｂとの摺動性を向上させるため、前記Ｏリング１０の外周面１０ａにシリコンを塗布している。なお、前記シリンジ３の材質はＰＰ（ポリプロピレン）である。
次いで、前記ピストンセット４の構成を説明する。前記ピストン７の前方に位置する前記ジョイント８は前記ピストン７と圧入嵌合され、且つ、前記ジョイント８の後方凸部８ａが前記ピストン７の溝部７ａに嵌り込んでいる。即ち、前記ジョイント８は前記ピストン７と一体に固定されているが、それら前記ジョイント８と前記ピストン７とを予め一体形成しても良い。更に、前記ジョイント８の前方には前記プランジャー９が配置されていて、その前記プランジャー９の係止部９ａが前記ジョイント８の内径段部８ｂに嵌り込んでいると共に、一定距離、前後摺動可能に配置されていている。また、前記プランジャー９の中間部の側面に形成されたＬ型溝部９ｂは第１溝９ｃと第２溝９ｄからなり、前記ジョイント８の前方凸部（第２突出部）８ｃが嵌り込んでいて、且つ、その前方凸部（第１突出部）８ｃの前端部８ｄが前記第１溝９ｃの端面９ｅと、前記第２溝９ｄの端面９ｆにそれぞれ当接すると共に、前記シリンジ３の軸線方向に対して前後、及び、回転方向に移動可能に配置されている。
更に、前記プランジャー（ピストン部）９の内径部９ｇに前記ピストン７の先端部７ｂが挿入されており、使用中に前記係止部９ａが内径方向に変形し、その前記プランジャー（ピストン部）９が前記ピストン７から抜け出ないようになっている。即ち、前記ピストン７に前記プランジャー（ピストン部）９を挿着することによって、前記ピストンセット４の分解を防止しているのである。
前記プランジャー（ピストン部）９の凹部９ｈには、前記Ｏリング１０が変形可能に圧入固定されている。また、前記レバー（第１突出部）１１は、係止部１１ａを有しており、その前記係止部１１ａは前記ピストン７の貫通孔７ｃに嵌合していると共に、前記レバー（第１突出部）１１は前記シリンジ３の軸線方向に対して垂直方向に一体的に係合している。それぞれ材質は前記ピストン７がＰＰ（ポリプロピレン）であり、レバー（突出部）１１がＰＰ（ポリプロピレン）である。
また、前記シリンジ３の溝部３ｃは第１溝３ｄと第２溝３ｅからなり、前記レバー（第１突出部）１１が嵌り込んでいて、且つ、そのレバー（第１突出部）１１の前端部１１ｂが前記第１溝３ｄの段部３ｆと前記第２溝３ｅの前端面３ｇにそれぞれ当接し、更に、前記レバー（第１突出部）１１の後端部１１ｃが前記第１溝３ｄの後端面３ｈに当接すると共に、前記シリンジ３の軸線方向に対して前後、及び、回転方向に移動可能となっている。
【００１１】
操作方法について説明する。操作として吸引、吐出の操作がある。使用前、ビーカー等の容器に入っているインキを吸引する前の状態は、図１の様にシリンジ３の第２溝３ｅの前端面３ｇにレバー（第１突出部）１１の前端部１１ｂが当接している。つまり、前記ピストンセット４が最前端の位置にいる。次に、容器からインキを吸引するため、前記ピストンセット４を後方へ引くと、前記ピストン７と前記ジョイント８が後方へ移動し、その後に、そのジョイント８の内径段部８ｂに前記プランジャー（ピストン部）９の係止部９ａが当接する。次いで、そのプランジャー（ピストン部）９とＯリング１０が移動を始める、更に、前記ピストンセット４を後方へ引くと斜面３ｉに前記レバー（第１突出部）１１の後端部１１ｃが当接し、その前記レバー（第１突出部）１１が前記斜面３ｉに沿って、回転しながら第１溝３ｄへ移動する。この時、前記ピストンセット４のうち、前記ピストン７と前記ジョイント８、並びに、前記レバー（第１突出部）１１の３部品は一体に固定されているので、共に回転するが、前記プランジャー（ピストン部）９と前記Ｏリング１０は回転していない。更に、後方へ移動し、図４の様に前記第１溝３ｄの後端面３ｈに前記レバー（第１突出部）１１の前記後端部１１ｃが当接し、前記ピストンセット４が最後端の位置となる。この時、前記シリンジ３の前記溝部３ｃの前記第１溝３ｄにあるリブ３ｊよって、前記レバー（第１突出部）１１が軽い圧入状態で固定され、吸引が完了し、前記シリンジ３内にインキが満たされた状態となる。尚、前記シリンジ３の前記溝部３ｃに前記レバー（第１突出部）１１が嵌り込んでいるので、通常の注射器の様に誤って前記シリンジ３の後方へ前記ピストンセット４が抜け出る心配がない。また、前記注射針セット２を取り外し、替わりにキャップをして、包装すれば、インキ補充用シリンジとして利用も可能である。
続いて、前記シリンジ３内のインキを吐出するため、前記ピストン７の押圧操作部７ｄの後端面を押圧すると、前記レバー（第１突出部）１１が前方へ移動し始め、前記ジョイント８の前方凸部（第２突出部）８ｃの前端部８ｄが前記プランジャー（ピストン部）９のＬ型溝部９ｂの第１溝９ｃの端面９ｅと当接する。更に、前記ピストン７を前方へ移動させると、針５の先端穴５ａからインキが吐出すると共に、図６の様に前記レバー（第１出部）１１の前端部１１ｂが前記シリンジ３の溝部３ｃの第１溝３ｄの段部３ｆと当接し、前記ピストン７の前進が規制される。この時、第１段階の吐出が完了した状態となる。
しかし、筆記具は、その外径、内径や全長などにより、充填出来るインキの量にバラつきがあり、軸筒の中に入っている中綿に、染み込ませられる量より多いインキを充填してしまうと、インキ漏れが発生してしまい、また、充填不足だと筆記距離が短くなるなどの不具合があった。そのため、第１段階の吐出の次に第２段階の吐出、つまり、充填するインキ量を微調整させる必要があった。
次に、第２段階の吐出の操作方法について説明する。第２段階の吐出をするため、前記ピストンセット４を押圧距離Ｘ分、前方へ移動させる必要がある。前記ピストン７の凹部７ｅをシリンジ３の軸線方向に対して回転させると、前記レバー（第１突出部）１１が前記第２溝３ｅへ移動すると同時に、前記ジョイント８の前記前方凸部８ｃが前記プランジャー（ピストン部）９のＬ型溝部９ｂの第２溝９ｄへ移動する。ここで、更に、前記ピストン７の押圧操作部７ｄの後端面を押圧すると、前記レバー（第１突出部）１１が前記第２溝３ｅに沿って前進し始め、前記ジョイント８の前方凸（第２突出部）８ｃの前記前端部８ｄが第２溝９ｄの端面９ｆへ当接し、空押圧距離Ｙ分、前方へ移動する。この間、前記ピストンセット４のうち、前記ピストン７と前記ジョイント８とレバー（第１突出部）１１の３部品は一体に固定されているので、前方へ移動しているが、前記プランジャー（ピストン部）９と前記Ｏリング１０は停止している。つまり、前記ピストンセット４は空押圧距離Ｙ分、前方へ移動しているが、まだ吐出されていないのである。ここで、更に、前記ピストン７の押圧操作部７ｄの後端面を押圧すると前記ピストンセット４が前方へ移動を始める。最後に図１の様に前記シリンジ３の第２溝部３ｅの前端面３ｇに前記第２突出部８Ｃの前端部８ｄが当接し、吐出距離Ｚ分前方へ移動する。つまり、前記ピストンセット４が最前端の位置にいて吐出が完了し、使用前と同じ状態となる。即ち、押圧距離Ｘ＝空押圧距離Ｙ＋吐出距離Ｚの式が成り立つ。
吐出量がごく少量である０．２ミリリットル以下の場合、前記シリンジ３の内径の大きさによって、押圧距離が２ｍｍ以下になってしまうと押した感覚が少なくなる。その結果、誤操作の恐れが出てくる。その誤操作をジョイント８とプランジャー９で構成される空押圧距離で防止しているのである。例えば、吐出量を０．２ミリリットルでシリンジ３の内径を１２ｍｍにした場合、投薬距離は１．８ｍｍではあるものの、押圧距離は４ｍｍ以上ある方が押した感覚があるので好ましい。よって、この場合、空押圧距離は２．２ｍｍ必要となる。即ち、押圧距離４ｍｍ＝空押圧距離２．２ｍｍ＋吐出距離１．８ｍｍとなる。
【００１２】
前例では、注射針セット２の固定方法を圧入固定にしており、また、シリンジ３の筒先をテーパー形状にしているが、一般の注射器のようにルアー（差し込み式）やロック（ねじ螺合）でも良く、適宜選択可能である。また。前記シリンジ３は、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂材質であっても良く、ステンレス鋼やガラスなどからなる硬質な材質であっても良い。
また、前例では、レバー（第１突出部）１１の形状は長方形であったが、これに限定されることはなく、例えば、正方形や丸、だ円、ひょうたん形などであっても良く、レバーの形状は適宜選択可能である。
更に、前例においては、シリンジ３と針基６とピストン７を透明樹脂、ジョイント８とプランジャー９とレバー（第１突出部）１１を色付き不透明樹脂で成形しているが、それらを逆転させても良く、更には、不透明樹脂同士や透明樹脂同士、あるいは半透明樹脂同士でも良く、それらを組み合わせるなど適宜選択可能である。
更に、前例ではシリンジ３と針基６とピストン７とレバー（第１突出部）１１の材質はＰＰ（ポリプロピレン）樹脂を使用しているが、ＰＥ（ポリエチレン）等でも良い。また、Ｏリング１０はブチルゴムを使用しているが透明、不透明樹脂に限らず、ブタジエンゴムやシリコンゴム、エラストマー樹脂でも良く、使用状況により、その材質は適宜選択可能である。
【００１３】
前記レバー（第１突出部）１１の係止形状はピストン７から抜けないように、前記シリンジ３の軸線方向に対して垂直方向に係止部１１ａが形成されており、その係止部１１ａが前記ピストン７の貫通孔７ｃと嵌合され、一体に固定されているが、圧入固定でも良く、また、着脱可能であったり、容易に組み立て可能であったりしても良く、使用状況により、その係止形状は適宜選択可能である。
本実施例では溝部は２段階だが、３段階、４段階など、多段階にしても良く、更に、溝形状も直線でなく、円弧形状、スプライン曲線でも良い。
具体的に説明すると、溝部を３段階、４段階など、多段階にすると、各段、正確に一定量を吐出可能となり、例えば細字用は２段階まで、中字用は３段階まで、太字用は４段階まで、と多くのペン先の太さ、或いは、中綿の太さや長さ等に対応可能となる。
また、溝形状を直線でなく、円弧形状、スプライン曲線にした場合、人が物を押す時、人の指や手首など多くの関節を使いながら押すため、その軌跡は一直線ではなく、若干、湾曲しながらして、押している。それに合わせるように円弧形状、スプライン曲線を組み込むことにより、操作上の向上が期待される。
更に、ピストン側に溝部を設け、シリンジの内径部に凸部を設け、その凸部にピストン側の溝部が嵌り込むような構造にすると、外観にレバー（突出部）が出なくなるので、外観が良くなり、それらを組み合わせるなど用途に合わせて適宜選択可能である。
また、前記ピストン７の前記凹部７ｅは凹形状に指の腹に当てて、前記レバー（突出部）１１を軸線方向に対して回転させているが、凸形状にして、指の側面に当てても良く、用途に合わせて適宜選択可能である。
【００１４】
尚、前記実施例１においては、ボールペンやマーキングペンなど筆記具のインキ充填器としているが、定量の吸引、吐出が出来る容器なので、注射針を外せば乳児用の飲み薬に使用したり、化粧品のアロマオイルの吸引吐出用や、香水を小瓶への詰め替えや自分用に調合（ブレンド）に利用、または、小動物への授乳や水飲み、または、医療用の注射器にも展開が可能である。
更には、溝部を３段階、４段階など、多段階にすることによって、第２段階までは４．２ミリリットル、第３段階までは４．５ミリリットルなど、シャーレに一定量の試薬を滴下するような実験の条件を変える時などに有効である。
【符号の説明】
【００１５】
１    注射器
２    注射針セット
３    シリンジ
３ａ  先端部
３ｂ  内径部
３ｃ  溝部
３ｄ  第１溝
３ｅ  第２溝
３ｆ  段部
３ｇ  前端面
３ｈ  後端面
３ｉ  斜面
３ｊ  リブ
４    ピストンセット
５    針
５ａ  先端穴
６    針基
６ａ  内径
７    ピストン
７ａ  溝部
７ｂ  先端部
７ｃ  貫通孔
７ｄ  押圧操作部
７ｅ  凹部
８    ジョイント
８ａ  後方凸部
８ｂ  内径段部
８ｃ  前方凸部（第２突出部）
８ｄ  前端部
９    プランジャー（ピストン部）
９ａ  係止部
９ｂ  Ｌ型溝部
９ｃ  第１溝
９ｄ  第２溝
９ｅ  端面
９ｆ  端面
９ｇ  内径部
９ｈ  凹部
１０    Ｏリング
１０ａ  外周面
１１    レバー（第１突出部）
１１ａ  係止部
１１ｂ  前端部
１１ｃ  後端部
Ｘ    押圧距離
Ｙ    空押圧距離
Ｚ    吐出距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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