(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射目的物質を注射対象領域に注射する注射器であって、
軸方向に形成された貫通孔を有する注射器本体と、
前記貫通孔内を摺動可能に配置された第１ピストン部と、
前記注射器本体の先端側に配置されるシリンジ部であって、前記注射目的物質を収容可能な収容室と、前記第１ピストン部の摺動に伴い該収容室内の該注射液目的物質を加圧するプランジャと、該プランジャにより加圧された該収容室内の該注射目的物質が流れる流路を含み、該流路の先端に形成された射出口から該注射目的物質を射出するノズル部と、を有するシリンジ部と、
火薬を燃焼させる点火装置であって、該点火装置での火薬燃焼により前記注射目的物質を前記ノズル部から射出するための射出エネルギーを前記第１ピストン部に付与する点火装置と、
前記注射器本体内の空間を、前記点火装置が配置される第１空間と、前記第１ピストン部が配置される第２空間とに区分し、該点火装置により生成される燃焼生成物を該第１空間内に封止する封止部材と、
を備え、
前記第１ピストン部は、前記プランジャに接触するプランジャ側端部と、前記射出エネルギーを受ける所定端面を有する所定端部と、を有し、
前記封止部材は、
前記注射器本体内の空間を画定する内壁に固定される固定端部と、
前記点火装置での火薬燃焼時に前記所定端部の前記所定端面と接触する接触部と、
を有し、
前記点火装置での火薬燃焼前の状態では、前記接触部は、前記固定端部に対して前記点火装置側の始動位置に位置し、
前記点火装置での火薬燃焼により、前記接触部は、前記所定端面と接触し前記第１ピストン部の摺動とともに、前記固定端部に対して前記シリンジ部側の射出位置に移動するように構成される、
注射器。
【請求項２】
前記封止部材は、弾性部材で形成される、
請求項１に記載の注射器。
【請求項３】
前記封止部材は、前記点火装置での火薬燃焼前の状態において前記第１ピストン部の摺動方向に沿った前記所定端部の側面部を覆い、前記固定端部と前記接触部との間に形成される中間部を、更に有し、
前記点火装置での火薬燃焼による前記第１ピストン部の摺動に伴い、前記中間部が該摺動方向に伸長しながら、前記接触部が前記始動位置から前記射出位置に移動する、
請求項２に記載の注射器。
【請求項４】
前記所定端部における前記第１ピストン部の外径は、前記貫通孔の内径よりも小さく、
前記点火装置での火薬燃焼による前記第１ピストン部の摺動に伴い、前記中間部は、前記貫通孔の内壁面に沿って、前記摺動方向に伸長する、
請求項３に記載の注射器。
【請求項５】
前記貫通孔内に更に摺動可能に、且つ前記第１空間側に配置された第２ピストン部であって、前記封止部材の前記接触部を前記第１ピストン部の前記所定端面とともに挟んで配置された第２ピストン部を、更に備え、
前記第２ピストン部は、前記点火装置と対向し前記射出エネルギーが入力される点火装置側端部と、該射出エネルギーを前記接触部を介して前記第１ピストン部の前記所定端面
に伝える第１ピストン部側端部と、を有する、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の注射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射目的物質を対象物の注射対象領域に注射する注射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射針の有無にかかわらず、注射器では、注射液に対して加圧を行うことで、注射液の射出が実現されるが、例えば、注射針を介することなく注射を行う無針注射器では、その加圧源として火薬が使用される場合がある（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に示される無針注射器では、雷管と火工装薬が備えられ、撃鉄が雷管を刺し、雷管が発火することで、その熱エネルギーが火工装薬に伝えられる。そして、そこで火工装薬が燃焼し注射液への加圧が行われることになる。このような火工装薬としては、ニトロセルロースをベースにした単一の火薬が使用される。
【０００３】
また、火薬の燃焼エネルギーは、注射器とは異なる分野においても、加圧のための動力源として利用されている。例えば特許文献２には、火薬の燃焼エネルギーを用いて、膜を介してコントロールメンバを駆動し、流路における媒体の流れを遮断するためのアクチュエータに関する技術が開示されている。当該技術では、コントロールメンバとハウジングによって挟まれた弾性変形可能な膜が、火薬の燃焼圧力を受けて変形するとともに、膜に取り付けられたシリンダ部が変位することで、該コントロールメンバが駆動されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５３２０４９号公報
【特許文献２】米国特許第６３９７５９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
火薬の燃焼エネルギーを加圧のための動力源として使用する場合、その燃焼により生成される燃焼ガスや燃焼残渣等の燃焼生成物の影響を考慮する必要がある。例えば、注射器において注射液の加圧源として火薬を使用する場合、燃焼生成物が加圧対象である注射液等の注射目的物質に混入することは衛生上、好ましくない。
【０００６】
一方で、従来技術のように弾性変形可能な膜で、火薬の燃焼が行われる空間と、加圧の対象物が配置される空間とを区別するとともに、火薬の燃焼エネルギーを膜の変形を介して加圧対象物に伝える場合、燃焼時に膜が急激に弾性変形されることになる。そして、加圧により加圧対象物を必要とする距離だけ変位させるために、その変形においては膜が当該必要距離に応じた変形量を確保する必要がある。そのため、従来技術では、火薬の燃焼によって膜がコントロールメンバに向かって大きく弾性変形する必要があり、場合によって膜の破損や開裂が懸念される。膜が破損等してしまうと、燃焼生成物を燃焼が行われる側の空間に封止しておくことは困難となる。また、膜が介在することで、コントロールメンバへの燃焼エネルギーの十分な伝達が阻害される可能性もある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した問題に鑑み、火薬燃焼により注射液等の注射目的物質を射出する注射器において、火薬燃焼により生成される燃焼生成物の注射目的物質への作用を抑制するとともに、射出のためのエネルギーを好適に注射目的物質に伝えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、注射器本体内の空間を点火装置側と第１ピストン部側とに区分する封止部材が、点火装置により生成される燃焼生成物を、該点火装置側の空間内に封止する構成を採用した。このような構成により、燃焼生成物が注射目的物質に混入することを防止できる。また、前記封止部材における、第１ピストン部との接触部が、点火装置での燃焼により、該封止部材の固定端部に対して点火装置側の始動位置からシリンジ部側の射出位置に移動する構成を採用した。このような構成により、第１ピストン部の移動量を好適に確保しながら、封止部材の破れが発生し難くなる。
【０００９】
具体的には、本発明は、注射目的物質を注射対象領域に注射する注射器であって、軸方向に形成された貫通孔を有する注射器本体と、前記貫通孔内を摺動可能に配置された第１ピストン部と、前記注射器本体の先端側に配置されるシリンジ部であって、前記注射目的物質を収容可能な収容室と、前記第１ピストン部の摺動に伴い該収容室内の該注射液目的物質を加圧するプランジャと、該プランジャにより加圧された該収容室内の該注射目的物質が流れる流路を含み、該流路の先端に形成された射出口から該注射目的物質を射出するノズル部と、を有するシリンジ部と、火薬を燃焼させる点火装置であって、該点火装置での火薬燃焼により前記注射目的物質を前記ノズル部から射出するための射出エネルギーを前記第１ピストン部に付与する点火装置と、前記注射器本体内の空間を、前記点火装置が配置される第１空間と、前記第１ピストン部が配置される第２空間とに区分し、該点火装置により生成される燃焼生成物を該第１空間内に封止する封止部材と、を備える。また、前記第１ピストン部は、前記プランジャに接触するプランジャ側端部と、前記射出エネルギーを受ける所定端面を有する所定端部と、を有し、そして、前記封止部材は、前記注射器本体内の空間を画定する内壁に固定される固定端部と、前記点火装置での火薬燃焼時に前記所定端部の前記所定端面と接触する接触部と、を有する。更に、前記点火装置での火薬燃焼前の状態では、前記接触部は、前記固定端部に対して前記点火装置側の始動位置に位置し、前記点火装置での火薬燃焼により、前記接触部は、前記所定端面と接触し前記第１ピストン部の摺動とともに、前記固定端部に対して前記シリンジ部側の射出位置に移動するように構成される。
【００１０】
本発明に係る注射器では、点火装置での火薬燃焼で生じた射出エネルギーにより、封止部材が有する接触部が始動位置から射出位置に移動し、その移動の過程において第１ピストン部の所定端面と接触し、該第１ピストン部が貫通孔内を摺動することになる。そして、第１ピストン部の摺動によりシリンジ部の収容室に収容されている注射目的物質に対してプランジャを介して圧力が加えられることで、該注射目的物質が射出口より注射器外部へ射出される。なお、封止部材における接触部の移動が火薬の燃焼に起因するものであれば、射出エネルギーを接触部を介して第１ピストン部に直接的に作用させる構成や、射出エネルギーを一旦別の気体、液体、固体等に伝播させてから、該接触部を介して第１ピストン部に間接的に作用させる構成等、適宜採用できる。
【００１１】
また、注射目的物質は、注射対象領域の内部で効能が期待される成分を含むものであり、射出エネルギーによる射出が可能であれば、注射目的物質の注射器内の収容状態や、液体やゲル状等の流体、粉体、粒状の固体等の注射目的物質の具体的な物理的形態は問われない。そして、注射目的物質には、対象物である生体の注射対象領域に送り込むべき成分が含まれ、該成分は注射目的物質の内部に溶解した状態で存在してもよく、又は該成分が溶解せずに単に混合された状態であってもよい。一例を挙げれば、送りこむべき成分として、抗体増強のためのワクチン、美容のためのタンパク質、毛髪再生用の培養細胞等があり、これらが射出可能となるように、液体、ゲル状等の流体に含まれることで注射目的物質が形成される。また注射器も、針を介して注射目的物質を注射対象領域に供給するタイプであってもよいし、針を介さずに供給するタイプであってもよい。
【００１２】
ここで、本発明に係る注射器において、火薬を燃焼させる点火装置とは、点火装置に収容される点火薬が点火装置の実行によって着火され、該点火薬の燃焼生成物が生成されるものであってもよいし、該点火薬の着火により公知のガス発生剤（例えば、シングルベース無煙火薬）が更に燃焼し、該点火薬及び該ガス発生剤の燃焼生成物が生成されるものであってもよく、本発明の注射器では、その具体的な点火装置の構成を限定するものではない。
【００１３】
このような点火装置において火薬が燃焼すると、その燃焼生成物が注射器本体内の空間に拡散し、一般には圧力や熱等を介して第１ピストン部に射出エネルギーを伝えることになり、当該エネルギーが上記の通り注射目的物質の射出のための動力源となる。ここで、本発明に係る注射器には封止部が備えられるため、上記燃焼生成物は第１空間内に封止され、第２空間には入り込まない。そのため、燃焼生成物による注射目的物質への好ましくない作用を抑制することができる。そして、その封止効果を得るためには火薬の燃焼に対して封止部材がある程度の耐性を有する必要があり、一方で、封止部材が備えられることで、射出エネルギーの第１ピストン部への伝達が阻害されるのは好ましくない。したがって、封止部材は、燃焼生成物の好適な封止と、第１ピストン部への射出エネルギーの好適な伝達を両立する必要がある。
【００１４】
そこで、封止部材は、接触部が、注射器本体内の空間の内壁に固定される固定端部に対して、点火装置側の始動位置からシリンジ部側の射出位置に、前記第１ピストン部の所定端面に接触して移動するように構成される。このような構成により、火薬燃焼後には封止部材は固定端部に対して接触部が裏返るよう変形することになり、第１ピストン部の摺動が推進されていくことになる。そのため、従来技術のように火薬燃焼時に封止部材が一方向のみに大きく延伸された状態となることがなくなり、該封止部材が破損し難くなる。さらに、上記裏返る変形構造を採用すると、第１ピストン部の摺動に当たって、接触部の移動範囲が、固定端部に対して点火装置側の始動位置から、シリンジ部側の射出位置までとなり、注射目的物質の射出のための第１ピストン部の摺動距離に対応した接触部の移動量を確保しながらも、封止部材が大きな変形をする必要がなく、以て封止部材により射出エネルギーの伝達が阻害され難くなる。これは、燃焼生成物の好適な封止と、第１ピストン部への射出エネルギーの好適な伝達の両立に資するものである。
【００１５】
また、本発明に係る注射器において、前記封止部材は、弾性部材で形成されてもよい。これにより、封止部材は、点火器での火薬燃焼時に伸長することで、より好適に、燃焼生成物の封止と、第１ピストン部への射出エネルギーの伝達の両立が図られる。
【００１６】
更に、前記封止部材は、前記点火装置での火薬燃焼前の状態において前記第１ピストン部の摺動方向に沿った前記所定端部の側面部を覆い、前記固定端部と前記接触部との間に形成される中間部を、有してもよく、その場合、前記点火装置での火薬燃焼による前記第１ピストン部の摺動に伴い、前記中間部が該摺動方向に伸長しながら、前記接触部が前記始動位置から前記射出位置に移動するように構成される。このように構成される注射器では、封止部材の中間部が第１ピストン部の摺動方向に伸長しながら、接触部が移動し、該第１ピストン部が推進されるので、該第１ピストン部には該伸長に対応した摺動量が与えられることになる。このような作用により、火薬燃焼による射出エネルギーが、第１ピストン部を推進させるために好適に利用されることになり、注射目的物質を加圧する該第１ピストン部の摺動量を好適に確保することが可能となる。また、第１ピストン部の摺動方向に伸長する中間部が弾性部材により形成されることにより、該中間部は柔軟に伸長することが可能となり、その結果、封止部材が破損し難くなる。
【００１７】
なお、上記注射器において、前記所定端部における前記第１ピストン部の外径は、前記貫通孔の内径よりも小さくてもよい。その場合、前記点火装置での火薬燃焼による前記第
１ピストン部の摺動に伴い、前記中間部は、前記貫通孔の内壁面に沿って、前記摺動方向に伸長する。このような構成によれば、所定端部近傍では第１ピストン部は、貫通孔に対して径方向に隙間を有することになる。そして、火薬の燃焼により接触部が移動する際には、中間部は当該隙間を利用して伸長できるので、該中間部の伸長が円滑に行いやすくなる。その結果、注射目的物質を加圧する第１ピストン部の摺動量を好適に確保することが可能となるとともに、封止部材の破損を回避できる。
【００１８】
また、上述までの注射器において、前記貫通孔内に更に摺動可能に、且つ前記第１空間側に配置された第２ピストン部であって、前記封止部材の前記接触部を前記第１ピストン部の前記所定端面とともに挟んで配置された第２ピストン部を、更に備えてもよい。その場合、前記第２ピストン部は、前記点火装置と対向し前記射出エネルギーが入力される点火装置側端部と、該射出エネルギーを前記接触部を介して前記第１ピストン部の前記所定端面に伝える第１ピストン部側端部と、を有する。
【００１９】
このように構成される注射器では、第２ピストン部の点火装置側端部によって点火装置からの射出エネルギーを受けるとともに、もう一方の端部である第１ピストン部側端部によって、第１ピストン部と第２ピストン部に挟まれた封止部材の接触部を介して該第１ピストン部の所定端面に射出エネルギーを伝える。そのため、封止部材は、点火装置からの射出エネルギーを直接受けるのではなく、第２ピストン部材を介して受けることになる。この結果、火薬燃焼時において、接触部は高温高圧の燃焼生成物に直接晒されることがなくなり、以て、接触部を含む封止部材が破損するのをより確実に回避することができる。また、接触部が第１ピストン部と第２ピストン部で挟まれているため、封止部材を上記のように裏返すための力を該封止部材に適切に掛けることができ、以て、円滑な第１ピストン部の摺動が期待できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、火薬燃焼により注射液等の注射目的物質を射出する注射器において、火薬燃焼により生成される燃焼生成物の注射目的物質への作用を抑制するとともに、射出のためのエネルギーを好適に注射目的物質に伝えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る注射器の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す注射器のピストンの詳細を示す図である。
【図３】図１に示す注射器に装着されるイニシエータ（点火装置）の概略構成を示す図である。
【図４】図１に示す注射器において、イニシエータでの火薬燃焼前の状態と燃焼後の状態を比較して示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る注射器の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係る注射器として、針のない無針注射器１（以下、単に「注射器１」という）を例に挙げて説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１（ａ）は注射器１の断面図であり、図１（ｂ）は注射器１を、注射液を射出するノズル部９側から見た図である。なお、本願の以降の記載においては、注射器１によって対象物の注射対象領域に注射される注射目的物質を「注射液」と総称する。しかし、これには注射される物質の内容や形態を限定する意図は無い。注射目的物質では、皮膚構造体に届けるべき成分が溶解していても溶解していなくてもよく、また注射目的物質も、加圧す
ることでノズル部９から皮膚構造体に対して射出され得るものであれば、その具体的な形態は不問であり、液体、ゲル状、粉末状等様々な形態が採用できる。
【００２４】
ここで、注射器１は、第１ハウジング３と第２ハウジング４とで構成される注射器本体２を有しており、注射器本体２の先端側（第２ハウジング４の、第１ハウジング３と接続している端部とは反対側の端部側）に、シリンジ部５が配置されている。第１ハウジング３と第２ハウジング４はネジで固定されて一体となる。ここで、第１ハウジング３の内部には、その軸方向に延在する内部空間である燃焼室３１が形成されており、また、第２ハウジング４の内部には、同じようにその軸方向に延在する内部空間である貫通孔３７が形成されている。燃焼室３１と貫通孔３７は、後述する封止部材８で区分されているものの、注射器本体２の内部において連続して配置される内部空間である。
【００２５】
また、注射器本体２の先端側に設けられたシリンジ部５は、注射液ＭＬを収容する収容室３３を内部に有するシリンジ部本体１１と、注射液が流れる流路が形成されたノズル部９と、ノズル部９が設けられたノズルホルダー１０を有している。ノズルホルダー１０は、ガスケット１３を挟んでホルダー用キャップ１２によってシリンジ部本体１１に取り付けられている。また、シリンジ部本体１１は、注射器本体２の第２ハウジング４の端部に対して螺合されて取り付けられており、その取付状態において第２ハウジング４内の貫通孔３７と、シリンジ部本体１１内の収容室３３とは連続した空間となる。なお、その取付状態では、注射液ＭＬは、プランジャ７によって収容室３３内に液密に収容されており、このプランジャ７が貫通孔３７側に露出した状態となっている。ここで、プランジャ７は、収容室３３内を摺動可能に配置され、さらに、摺動することにより注射液ＭＬを加圧し、ノズル部９からの注射液の射出が行われることになる。また、プランジャ７は、円滑に収容室３３内を摺動できるように、表面にシリコンオイルを薄く塗布したゴム部材により形成される。
【００２６】
次に、注射器本体２の第２ハウジング４内の貫通孔３７には、金属製のピストン６が配置され、該ピストン６は、貫通孔３７内を摺動可能に保持されている。ここで、ピストン６の詳細をハウジング４との位置関係が把握できるように図２に示す。ピストン６は、貫通孔３７の軸方向に沿って延在する概ね軸状に形成され、燃焼室３１側の端部（以下、「第１端部」という）６ａと、シリンジ部５側の端部、すなわちシリンジ部５に配置されるプランジャ７に接触する端部（以下、「第２端部」という）６ｂとを有し、また、ピストン６が貫通孔３７内を円滑に摺動できるようにピストン６の周囲にＯリング６ｃが配置されている。ここで、第１ハウジング３（図２中では、点線で表示）と第２ハウジング４とが取り付けられて注射器本体２を形成し、後述の点火装置であるイニシエータ２０で火薬燃焼が行われる前の状態（以下、「点火前状態」という）において、第１端部６ａは、第１ハウジング３の燃焼室３１内に嵌まり込んでいる第２ハウジング４の嵌入部４ａの端面から、燃焼室３１側に実質的に飛び出した状態となっている。また、第１端部６ａの直径ｄ１は、貫通孔３７の直径ｄ０よりも小さい。したがって、ピストン６が貫通孔３７内をシリンジ部５側に摺動したときには、第１端部６ａの側面（ピストン６の軸方向に沿った面）と貫通孔３７の内壁面との間に一定の隙間が形成されることになる。
【００２７】
ここで、図１に示す点火前状態では、注射器本体２の内壁の一部である、第２ハウジング４の嵌入部４ａの端面上に封止部材８が固定され、該封止部材８は、弾性材料で形成され、注射器本体２内の空間を、イニシエータ２０側に位置する燃焼室３１を含む空間（本発明に係る第１空間に相当する）とピストン６側に位置する貫通孔３７を含む空間（本発明に係る第２空間に相当する）とに区分し、それによりイニシエータ２０での火薬燃焼により生成される燃焼生成物が、燃焼室３１内に封止されるようになっている。なお、封止部材８の構造の詳細、及びイニシエータ２０での火薬燃焼による動作については後述する。
【００２８】
ここで、イニシエータ２０の例について図３に基づいて説明する。イニシエータ２０は電気式の点火装置であり、表面が絶縁カバーで覆われたカップ２１によって、点火薬２２を配置するための空間が該カップ２１内に画定される。そして、その空間に金属ヘッダ２４が配置され、その上面に筒状のチャージホルダ２３が設けられている。該チャージホルダ２３によって点火薬２２が保持される。この点火薬２２の底部には、片方の導電ピン２８と金属ヘッダ２４を電気的に接続したブリッジワイヤ２６が配線されている。なお、二本の導電ピン２８は非電圧印加時には互いが絶縁状態となるように、絶縁体２５を介して金属ヘッダ２４に固定される。さらに、絶縁体２５で支持された二本の導電ピン２８が延出するカップ２１の開放口は、樹脂カラー２７によって導電ピン２８間の絶縁性を良好に維持した状態で保護されている。
【００２９】
このように構成されるイニシエータ２０においては、外部電源によって二本の導電ピン２８間に電圧印加されるとブリッジワイヤ２６に電流が流れ、それにより点火薬２２が燃焼する。このとき、点火薬２２の燃焼による燃焼生成物はチャージホルダ２３の開口部から噴出されることになる。また、イニシエータ用キャップ１４は、イニシエータ２０の外表面に引っ掛かるように断面が鍔状に形成され、且つ第１ハウジング３に対してネジ固定される。これにより、イニシエータ２０は、イニシエータ用キャップ１４によって第１ハウジング３に対して固定され、以てイニシエータ２０での点火時に生じる圧力で、イニシエータ２０自体が注射器本体２から脱落することを防止できる。
【００３０】
ここで、注射器１において用いられる点火薬２２として、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＺＰＰ）、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴＨＰＰ）、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴｉＰＰ）、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＡＰＰ）、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬（ＡＢＯ）、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬（ＡＭＯ）、アルミニウムと酸化銅を含む火薬（ＡＣＯ）、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬（ＡＦＯ）、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼性生物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。なお、これら以外の火薬を点火薬として用いても構わない。
【００３１】
ここで、図１に示す燃焼室３１内には何も配置されていないが、点火薬２２の燃焼によって生じる燃焼生成物によって燃焼しガスを発生させるガス発生剤を、燃焼室３１内に配置するようにしてもよい。仮に燃焼室３６内にガス発生剤を配置させる場合、その一例としては、ニトロセルロース９８質量％、ジフェニルアミン０．８質量％、硫酸カリウム１．２質量％からなるシングルベース無煙火薬が挙げられる。また、エアバッグ用ガス発生器やシートベルトプリテンショナ用ガス発生器に使用されている各種ガス発生剤を用いることも可能である。このようなガス発生剤の併用は、上記点火薬２２のみの場合と異なり、燃焼時に発生した所定のガスは常温においても気体成分を含むため、発生圧力の低下率は小さい。さらに、当該ガス発生剤の燃焼時の燃焼完了時間は、上記点火薬２２と比べて極めて長いが、燃焼室３６内に配置されるときの該ガス発生剤の寸法や大きさ、形状、特に表面形状を調整することで、該ガス発生剤の燃焼完了時間を変化させることが可能である。このようにガス発生剤の量や形状、配置を調整することで、燃焼室３６内での発生圧力を適宜調整できる。
【００３２】
なお、ノズル部９は、ノズルホルダー１０に複数形成されてもよく、または、一つ形成されてもよい。複数のノズル部が形成される場合には、各ノズルに対して解放された注射液ＭＬが可及的に均等に送り込まれるように、各ノズル部に対応する流路が形成される。さらに、複数のノズル部９が形成される場合には、図１（ｃ）に示すように、注射器１の
中心軸の周囲に等間隔で各ノズル部が配置されるのが好ましい。また、ノズル部９の流路径は、貫通孔３７の内径よりも細くなるように構成されている。これにより、射出時の注射液の射出圧力を好適に上昇させることができる。
【００３３】
ここで、点火前状態における封止部材８の詳細について説明する。図１に示すように、封止部材８は、燃焼室３１側に飛び出して配置されているピストン６の第１端部６ａを覆うように形成されている。具体的には、封止部材８は、第２ハウジング４の嵌入部４ａ上に固定された固定端部３５と、第１端部６ａの端面に接触し当該端面を覆うように位置する接触部３４と、接触部３４と固定端部３５との間に形成され第１端部６ａの側面部を覆うように位置する中間部３６とを有している。したがって、図１に示すように、注射器１の軸方向に沿った断面では、封止部材８はコの字状に形成され、その底面に相当する接触部３４は、固定端部３５に対してイニシエータ２０側（図１に向かって左側）の始動位置に位置することになる。
【００３４】
ここで、イニシエータ２０の点火薬２２が燃焼したときの封止部材８の動き、及び注射器１における注射液の射出状態について図４に基づいて説明する。図４は、上段に点火前状態の注射器１の構成を示し、下段には点火薬２２の燃焼により注射液の射出が完了した状態（以下、「射出完了状態」という）の注射器１の構成を示している。図４における点火前状態及び射出完了状態の比較においては、封止部材８の固定端部３５の位置を揃えて、注射器１の軸方向に両状態を並べて表示している。そして、両状態に共通する固定端部３５の位置をＸ０と表示し、位置Ｘ０を含む基準線をＬ０と表示している。
【００３５】
更に、燃焼前状態においては、接触部３４の位置はＸ１で表示され、上記の通り位置Ｘ０に対してイニシエータ２０側の位置となっている。また、このときのプランジャ７の位置はＰ１で表示されている。ここで、点火薬２２が燃焼すると、燃焼室３１内に燃焼生成物が拡散し、燃焼室３１内の圧力が上昇する。これにより、封止部材８にもその圧力が掛かることになるが、特に、ピストン６をシリンジ部５側に押圧する圧力は、封止部材８のうち接触部３４を介してピストン６に掛かる圧力である。したがって、接触部３４が接触するピストン６の第１端部６ａの端面は、イニシエータ２０からの射出エネルギーを受ける端面となる。
【００３６】
このように接触部３４は、封止部材８のうち、点火薬２２の燃焼によって生成される射出エネルギーをピストン６側に伝達する部位である。その結果、封止部材８は、接触部３４がシリンジ部５側に移動するとともにピストン６が貫通孔３７内を摺動していくことになる。そして、ピストン６が摺動していくと、プランジャ７が注射液ＭＬを押圧し、その結果、注射液ＭＬはノズル部９より注射対象領域に対して射出されることになる。ここで、注射液ＭＬの射出が完了した射出完了状態では、図４の下段に示すように接触部３４がピストン６の第１端部６ａの端面と接触しているが、プランジャ７がノズル部９が形成されているノズルホルダー１０の内壁面に当接しているため、ピストン６の摺動は制限されている。この状態における接触部３４の位置は射出位置とされＸ２で表示されており、位置Ｘ０に対してシリンジ部５側の位置となっている。なお、プランジャ７の位置がＰ２で表示されている。
【００３７】
このように注射器１では、点火薬２２の燃焼の過程において、封止部材８の接触部３４は、燃焼前状態の始動位置Ｘ１から射出完了状態の射出位置Ｘ２へと移動することになる。この接触部３４の移動による移動距離（Ｘ２−Ｘ１）は、注射液ＭＬの射出のためのプランジャ７の移動距離（Ｐ２−Ｐ１）に相当する。そして、この移動に伴って、封止部材８は裏返るように変形することになる。すなわち、注射液ＭＬを射出するために必要なピストン６やプランジャ７の移動距離は、封止部材８の当該裏返る変形によって確保されることになる。このように封止部材８が裏返る変形を行う場合、封止部材８自体は大きく弾
性変形する必要はなく、固定端部３５を除く中間部３６や接触部３４の変位が主体となる。仮に、点火薬２２の燃焼で生じた射出エネルギーによって接触部３４がシリンジ部５側に大きく変位した結果、中間部３６が伸長する場合であっても、中間部３６は、先ず、図４の上段に示す状態からシリンジ部５側に移動し、その後接触部３４の変位にともなって伸長していくことになる。そのため、中間部３６そのものの弾性変形量を小さく抑えることが可能となり、注射液ＭＬの射出のためのプランジャ７の移動距離を十分に確保しながらも封止部材８の破損を抑制することができる。これにより、燃焼生成物が注射液に混入することを、封止部材８によって十分に抑制し続けることが可能となる。
【００３８】
また、上記の通り、ピストン６の第１端部６ａの直径ｄ１は、貫通孔３７の内径ｄ０よりも小さく構成されている。そのため、上述の封止部材８の裏返る変形が行われる際に、中間部３６が第１端部６ａと貫通孔３７との間の隙間に入り込み、貫通孔３７の内壁面に沿ってその裏返る変形及び伸長を円滑に行うことが可能となる。なお、接触部３４は、射出位置にあるときにピストン６の第１端部６ａの端面に必ずしも接触している必要はなく、注射液ＭＬの射出のためにピストン６を摺動させる限りにおいては、接触部３４は射出位置に至ったときに当該端面とは非接触状態となっていても構わない。
【００３９】
＜第２実施形態＞
図５は本発明の第２実施形態を示す。上記第１実施形態は、イニシエータ２０による射出エネルギーを封止部材８を介してピストン６に作用させる構成であり、該封止部材８は燃焼ガスに直接曝されることになる。一方本実施形態では、射出エネルギーを一旦ピストン６０に伝播させてから、封止部材８を介してピストン６に間接的に作用させる構成であり、該封止部材８が燃焼生成物に直接暴露されるのを抑制することができる。なお、本実施形態では、注射器本体２は、第１ハウジング３Ａと第２ハウジング４によって形成され、また、上記第１実施形態と実質的に同一の構成については、同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４０】
第１ハウジング３Ａ内には燃焼室３１が形成されており、燃焼室３１にはイニシエータ２０による燃焼生成物が拡散するように構成されている。ここで、燃焼室３１に金属製のピストン６０が更に配置され、燃焼室３１内を摺動可能に保持されている。ピストン６０は、一方の端部がイニシエータ２０と対向し、且つ、他方の端部が、封止部材８の接触部３４をピストン６の第１端部６ａと挟むように配置されている。したがって、イニシエータ２０の作動によって点火薬２２が燃焼すると、射出エネルギーがピストン６０におけるイニシエータ２０と対向する端部に入力され、その後、封止部材８の接触部３４を介してピストン６に伝達されていく。そのため、点火薬２２の燃焼により、ピストン６０とともにピストン６が摺動していくことになる。このときも、封止部材８は、上記の第１の実施形態と同じように裏返る変形を行うことになる。特に、本実施形態では、接触部３４がピストン６とピストン６０とに挟まれた状態となるため、封止部材８の変形が特定の方向に制限されることになり、以て上記裏返る変形が円滑に行われやすくなる。また、本実施形態では、射出エネルギーを一旦ピストン６０に入力させているため、封止部材８が燃焼生成物に直接暴露されるのを抑制することができ、その結果、封止部材８に掛かる熱ストレスを軽減でき、その破損をより確実に抑制することが可能となる。
【００４１】
＜実施例１＞
上記第１の実施形態に係る注射器１において、イニシエータ２０での火薬燃焼の際の、封止部材８による封止が達成されるか否かを確認する確認実験を行った。封止部材８の材料は、ゴム材料としてＮＢＲ（ニトリルゴム）を採用するとともに、ゴム材料の硬度及び作動時の注射器１の温度条件をそれぞれ変化させた場合の、封止部材８における破損等を目視により確認した。
【００４２】
具体的には、ゴム材料の硬度は、５０度、７０度の２種類である。また、注射器１の温度条件は、高温（５０度）、常温（２０度）、低温（０度）の３種類である。更に、火薬燃焼時の燃焼室３１内の圧力は、ピーク値で３０ＭＰａであり、封止部材８の厚さは１ｍｍである。各硬度及び温度条件において、イニシエータ２０の火薬燃焼を３回ずつ行い、封止部材８に破損等が認められた回数を確認した結果、全ての条件において破損は認められなかった。
【００４３】
＜実施例２＞
上記第２の実施形態に係る注射器１において、イニシエータ２０での火薬燃焼の際の、封止部材８による封止が達成されるか否かを確認する確認実験を行った。封止部材８の材料は、ゴム材料としてクロロプレンとＮＢＲをそれぞれ採用するとともに、各ゴム材料において、作動時の注射器１の温度条件をそれぞれ変化させた場合の、封止部材８における破損等を目視により確認した。
【００４４】
具体的には、ゴム材料にクロロプレンを採用した場合のその硬度は６５度であり、ＮＢＲを採用した場合のその硬度は７０度である。また、注射器１の温度条件は、高温（５０度）、常温（２０度）、低温（０度）の３種類である。更に、火薬燃焼時の燃焼室３１内の圧力は、ピーク値で３０ＭＰａであり、封止部材８の厚さは１ｍｍである。各ゴム材料及び温度条件において、イニシエータ２０の火薬燃焼を３回ずつ行い、封止部材８に破損等が認められた回数を確認した結果、全ての条件において破損は認められなかった。
【００４５】
以上より、何れの実施形態においても、封止部材８を形成するゴム材料としてＮＢＲを好適に採用することが可能であることが理解できる。また、第２の実施形態においては、当該ゴム材料として更にクロロプレンの採用も可能である。なお、上記実施例の結果は、あくまでも一例であり、ゴム材料の硬度を調整したり、注射器１の温度条件を限定したりすることで、第１の実施形態においても、クロロプレンを当該ゴム材料として採用することも可能と考えられる。
【００４６】
＜その他の実施例＞
本発明に係る注射器１によれば、上述した注射液を皮膚構造体に注射する場合以外にも、例えば、ヒトに対する再生医療の分野において、注射対象となる細胞や足場組織・スキャフォールドに培養細胞、幹細胞等を播種することが可能となる。例えば、特開２００８−２０６４７７号公報に示すように、移植される部位及び再細胞化の目的に応じて当業者が適宜決定し得る細胞、例えば、内皮細胞、内皮前駆細胞、骨髄細胞、前骨芽細胞、軟骨細胞、繊維芽細胞、皮膚細胞、筋肉細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、腸管細胞、幹細胞、その他再生医療の分野で考慮されるあらゆる細胞を、注射器１により注射することが可能である。より具体的には、上記播種すべき細胞を含む液（細胞懸濁液）を、収容室３３に収容し、それに対して加圧することで、移植される部位に所定の細胞を注射、移植する。
【００４７】
さらには、特表２００７−５２５１９２号公報に記載されているような、細胞や足場組織・スキャフォールド等へのＤＮＡ等の送達にも、本発明に係る注射器１を使用することができる。この場合、針を用いて送達する場合と比較して、本発明に係る注射器１を使用した方が、細胞や足場組織・スキャフォールド等自体への影響を抑制できるためより好ましいと言える。
【００４８】
さらには、各種遺伝子、癌抑制細胞、脂質エンベロープ等を直接目的とする組織に送達させたり、病原体に対する免疫を高めるために抗原遺伝子を投与したりする場合にも、本発明に係る注射器１は好適に使用される。その他、各種疾病治療の分野（特表２００８−５０８８８１号公報、特表２０１０−５０３６１６号公報等に記載の分野）、免疫医療分野（特表２００５−５２３６７９号公報等に記載の分野）等にも、当該注射器１は使用す
ることができ、その使用可能な分野は意図的には限定されない。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・・注射器
２・・・・注射器本体
５・・・・シリンジ部
６・・・・ピストン
７・・・・プランジャ
８・・・・封止部材
９・・・・ノズル部
１０・・・・ノズルホルダー
１１・・・・充填ケース
２０・・・・イニシエータ
２２・・・・点火薬
３１・・・・燃焼室
３３・・・・収容室
３４・・・・接触部
３５・・・・固定端部
３６・・・・中間部
３７・・・・貫通孔
６０・・・・ピストン
【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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