(57)【要約】  スプレー装置のための組立体であって、加圧される液体を含むカートリッジ（３５；３５′；３５′′′）と、加圧された前記液体からエアゾールを生成するように構成されたマイクロノズル（５０）とを備え、該マイクロノズル（５０）は、カートリッジ（３５；３５′；３５′′′）に永久的に取り付けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレー装置のための組立体であって、
加圧される液体を含むカートリッジ（３５；３５′；３５′′′）と、
加圧された前記液体からエアゾールを生成するように構成されたマイクロノズル（５０）であり、前記カートリッジ（３５；３５′；３５′′′）に永久的に取り付けられたマイクロノズル（５０）と、
を備えてなる、組立体。
【請求項２】
前記マイクロノズル（５０）を前記カートリッジ（３５；３５′；３５′′′）に対する適所に保持するように構成されたカートリッジアダプタ（３８；３８′′′）を備える、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記カートリッジ（３５′）が孔（３６′）を備えたシリンジであり、かつ、前記マイクロノズル（５０）が前記孔（３６′）内に位置している、請求項１または２に記載の組立体。
【請求項４】
前記マイクロノズル（５０）が前記孔（３６′）に適合する六角形を有している、請求項３に記載の組立体。
【請求項５】
前記マイクロノズル（５０）が、前記孔（３６′）へ嵌合して設けられ、かつ／又は、前記シリンジへの接着されている、請求項４に記載の組立体。
【請求項６】
前記カートリッジアダプタが、前記孔（３６′）へ嵌合して設けられ、かつ／又は、前記シリンジへの接着されている、請求項２を引用する請求項３または４に記載の組立体。
【請求項７】
前記孔（３６′）及び前記マイクロノズル（５０）を汚染から気密的に保護するよう構成されて前記シリンジの先端に設けられたブートを備える、請求項３から６のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項８】
前記マイクロノズル（５０）、前記カートリッジアダプタ（３８′′′）、及び前記カートリッジが成型によって一体とされてなる、請求項２、または、請求項２を引用する請求項３から６のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項９】
前記カートリッジ（３５′′′）に圧着された圧着シール（３９′′′）を備え、前記カートリッジアダプタ（３８′′′）及び前記マイクロノズル（５０）が、前記圧着シールと協働して、前記カートリッジ（３５′′′）に永久的に取り付けられてなる、請求項２に記載の組立体。
【請求項１０】
前記カートリッジ（３５；３５′；３５′′′）が医療用カートリッジである、請求項１から９のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１１】
スプレー装置のための組立体を組み立てる方法であって、
マイクロノズル（５０）をカートリッジ（３５；３５′；３５′′′）に、該カートリッジ（３５；３５′；３５′′′）を充填する前に、または同充填に関連して、永久的に取り付ける工程を備える、方法。
【請求項１２】
カートリッジアダプタ及び前記マイクロノズル（５０）を成型ツール内に置き、かつプラスチックを注入して前記カートリッジを成型する工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
圧着シール（３９′′′）を圧着して、前記圧着シール（３９′′′）、カートリッジアダプタ（３８′′′）、及び前記マイクロノズル（５０）を前記カートリッジ（３５′′′）に永久的に取り付ける工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記カートリッジ（３５′；３５′′′）がシリンジであり、前記マイクロノズル（５０）が六角形を呈し、前記マイクロノズル（５０）を前記シリンジの孔（３６′）内に取り付ける工程を備える、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記取り付ける工程が、前記マイクロノズルを嵌合させる工程及び／又は前記マイクロノズルを接着する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジを有して組み立てられたスプレーノズルユニット、特に、噴霧される液体を含むカートリッジを有して組み立てられたマイクロスプレーユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日市場には多種のスプレー装置が存在している。マイクロノズルを備えたマイクロノズル装置は、市場においてますます重要で成長しているセグメントを形成している。マイクロノズルは例えば、インクジェット印刷装置、３Ｄプリンタ、香水容器、及び薬剤分配装置に見られる。しばしば、容器、例えばシリンジまたはカートリッジは、スプレー装置又はスプレー装置の容器ホルダと共に事前に組み立てられる。容器の内容物が消費されると、ユーザはスプレー装置全体、または少なくとも容器ホルダを廃棄する必要が有る。
【０００３】
特許文献１は薬剤容器を備える薬剤送達装置を開示している。噴霧ノズルが薬剤容器の近位端に配されている。噴霧ノズルは、薬剤の液滴のエアゾールを発生することのできる複数の微細な通路を有したチップを含んでいる。この噴霧ノズルは薬剤容器ホルダと共に組み立てられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１１１３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている薬剤送達装置の欠点の一つは、薬剤送達装置を再利用する際に薬剤容器全体を交換する必要があることである。
【０００６】
前記ノズルを前記容器／カートリッジと共に組み付けられることは興味深いであろう。それによりユーザは、スプレー装置における使い終わったカートリッジ及びノズルを、不必要に消費することなく簡単に交換できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上に鑑み、本発明の目的は、上記従来装置の問題を解決、又は少なくとも軽減するスプレー装置の組立体を提供することである。
【０００８】
これにより、本開示の第一の態様によるスプレー装置のための組立体が提供される。この組立体は、加圧される液体を含むカートリッジと、前記加圧液体からエアゾールを生成するように構成されたマイクロノズルとを備え、前記マイクロノズルは前記カートリッジに永久的に取り付けられる。
【０００９】
したがって、カートリッジは、使用後、マイクロノズルとともに廃棄される。その結果、交換が必要なのは、含んでいた液体が消費された後のカートリッジのみであり、カートリッジホルダを交換する必要はない。
【００１０】
一実施形態のものでは、マイクロノズルをカートリッジに対する所定位置に保持するカートリッジアダプタを備える。
【００１１】
一実施形態によれば、カートリッジは、孔の設けられたシリンジであり、かつ、マイクロノズルは前記孔内に設けられる。
【００１２】
前記シリンジは標準シリンジであってよい。
【００１３】
前記シリンジは、例えば、プラスチック製シリンジ又はガラス製シリンジであってよい。  
【００１４】
一実施形態によれば、マイクロノズルは、前記孔に適合する六角形をなしている。
【００１５】
一実施形態によれば、マイクロノズルは、前記孔に嵌め込まれて構成され、かつ／又は、シリンジに接着されている。
【００１６】
一実施形態によれば、前記カートリッジアダプタは  前記孔に嵌め込まれて構成され、かつ／又は、シリンジに接着されている。
【００１７】
一実施形態によるものは、前記孔及びマイクロノズルを汚染から気密的に保護するためにシリンジの先端に配されたブート（ダストカバー）を備える。
【００１８】
一実施形態によれば、前記マイクロノズル、カートリッジアダプタ、及びカートリッジは成型により一体化されている。
【００１９】
一実施形態によるものは、カートリッジに圧着された圧着シールを備え、カートリッジアダプタ及びマイクロノズルは、前記圧着シールと協働して、カートリッジに永久的に取り付けられる。
【００２０】
一実施形態によれば、カートリッジは医療用カートリッジである。
【００２１】
本開示の第２の態様によれば、スプレー装置のための組立体の組立方法が提供される。該方法は、前記カートリッジを充填する前又は充填に関連して、マイクロノズルをカートリッジに永久的に取り付ける工程を備える。
【００２２】
これは組立体の滅菌が確実なものとする。
【００２３】
上記における「関連して」とは、前記マイクロノズルの取付けの直前又は直後を意味する。例えばこれは、前記組立体が、マイクロノズルの取付けと充填との間で、一のファクトリーから別のところへ搬送されないことを意味するであろう。この２つの操作は通常、連続的又は同時操作として同一のファクトリーにて行われる。
【００２４】
一実施形態のものは、カートリッジアダプタ及び前記マイクロノズルを成型ツール内に載置し、プラスチックを注入して前記カートリッジを成型する工程を備える。
【００２５】
一実施形態のものは、圧着シールを圧着して、前記圧着シール、カートリッジアダプタ、及び前記マイクロノズルを前記カートリッジに取り付ける工程を備える。
【００２６】
一実施形態によれば、前記カートリッジはシリンジである。前記マイクロノズルは六角形を呈し、本方法は、前記マイクロノズルを前記シリンジの孔内に取り付ける工程を備える。
【００２７】
一実施形態によれば、前記取付けは、マイクロノズルの嵌め込み、及び／又は、マイクロノズルの接着を含む。
【００２８】
一般に、特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、本明細書で別段の定めがない限り、技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。単数であるいは前記などで記載される「要素、装置、コンポーネント、手段」などはすべて、特に明記しない限り、要素、装置、コンポーネント、手段などの少なくとも１つの実例を指すものとして開かれた意味に解釈されるべきである。
【００２９】
以下、本発明のいくつかの実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】一例によるスプレー装置のディスペンサーユニットの斜視図である。
【図１ｂ】ディスペンサーユニット及び噴霧液体のためのカートリッジと共に組み立てられたマイクロノズルの断面図である。
【図１ｃ】マイクロノズルの、近位の方を向いた出口側の概念図である。
【図１ｄ】マイクロノズルの、遠位の方を向いた入口側の概念図である。
【図２ａ】孔を有したシリンジの斜視図である。
【図２ｂ】カートリッジアダプタを備える、図２ａのシリンジのチップの斜視図である。
【図２ｃ】ブートを備える、図２ａのシリンジのチップの斜視図である。
【図３ａ】圧着シールを備えたカートリッジの斜視図である。
【図３ｂ】圧着シールがカートリッジアダプタ及マイクロノズルを備える、図３ａに示したカートリッジの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の概念は、例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、以下においてより完全に説明される。ただし、本発明の概念は多くの異なる形態で具体化することができ、本発明が本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が一貫しておりかつ完全であり、本発明の概念の範囲を当業者に完全に伝えるよう、例として提供される。本記述を通して、同様の構成要素には同様の符号を付してある。
【００３２】
図１ａは、スプレー装置の、一例によるディスペンサーユニット２０の斜視図である。ディスペンサーユニット２０はエアゾールが噴射される近位側２２と、スプレー装置に取り付けられる遠位側２４とを有する。この例では、ディスペンサーユニット２０は、吸入スプレー装置のマウスピースであるが、非常に微細なエアゾールを必要とするあらゆる用途のために、他の多くのタイプのディスペンサーユニットが考えられる。他の例としては、ほんの数例を挙げると、目のスプレー装置や香水ディスペンサーがある。
【００３３】
図１ｂはスプレー装置のディスペンサーユニット２０の断面図である。示すように、このディスペンサーユニット２０はスプレー装置の一部を構成している。このスプレー装置は、薬剤送達装置、例えば、吸入又は目のためのディスペンサーであってよい。該スプレー装置はカートリッジホルダ３０及びカートリッジ３５を備える。カートリッジホルダ３０はカートリッジ３５を保持するよう構成されている。カートリッジ３５には液体が充填されている。該液体は例えば医療用のものとすることができる。該スプレー装置はマイクロノズル５０を備える。マイクロノズル５０は、例えばスプレーノズルチップであってよい。マイクロノズル５０は、前記液体がカートリッジ３５から出る際にエアゾールを生ずるよう構成されている。マイクロノズル５０はカートリッジ３５に永久的に取り付けられている。よって、マイクロノズル５０はカートリッジ３５に固定的に取り付けられている。
【００３４】
カートリッジ３５は孔又は小孔を有し、液体のカートリッジ３５からの分配は該孔又は小孔を介してなされる。マイクロノズル５０は、液体がカートリッジ３５から孔を介して分配されるべく流れるときに、液体が該マイクロノズル５０を介して動くように構成されている。
【００３５】
カートリッジ３５はディスペンサーユニット２０に接続されている。このスプレー装置から液体を分配する場合、カートリッジ３５内の液体は加圧される。スプレー装置は、プランジャロッドのような加圧装置を備えていてもよい。例えばそれは、カートリッジ３５内で移動可能であり、マイクロノズルを通過するように液体を押し込み、エアゾールを形成することができる。エアゾールは、ディスペンサーユニット２０を介してスプレー装置から分配される。
【００３６】
カートリッジは例えばコンテナ又はシリンジであってよい。本明細書では、これら３つの用語すべてが、液体を含む容器を示すものとして定義される。
【００３７】
このスプレー装置はカートリッジアダプタを備えていてもよい。カートリッジアダプタはマイクロノズル担体であってよい。マイクロノズル５０は、例えばカートリッジアダプタ内に、又はカートリッジアダプタ上に取り付けられてもよい。図１ｂはカートリッジアダプタの一例を示している。マイクロノズル５０をカートリッジ３５及びディスペンサーユニット２０に対して適所に保持すべく、カートリッジアダプタ３８が配されている。このことはここに開示する全ての例に適用される。図１ｂにおいて、マイクロノズル５０はカートリッジアダプタ３８内に取り付けられている。
【００３８】
前記カートリッジアダプタ３８は、カートリッジに液体を充填するとき、又はカートリッジ３５に液体が充填される前に、前記カートリッジ３５に固定することができる。エンドユーザは、カートリッジアダプタ３８及びマイクロノズ５０が取付けられた複数のカートリッジ３５を受け取ることができる。次いで、カートリッジ３５は、該スプレー装置が使用されるべきときに、ディスペンサーユニット２０と共にスプレー装置に載置され得る。カートリッジ３５は、使用後、同一のカートリッジ３５と交換できる。
【００３９】
図１ｃ及び図１ｄはマイクロノズル５０の互いに反対の２つの側を示している。マイクロノズル５０は入口側５４及び出口側５２を有している。入口側５４には複数の入口オリフィス５９が設けられている。これら入口オリフィスはふるい状オリフィスとすることができる。出口側５２には複数の出口オリフィスが設けられている。これら出口オリフィスは噴射オリフィスとすることができる。入口オリフィス５９の数は出口オリフィス５７よりも多い。入口オリフィス及び出口オリフィスは、複数の凹所及び／又はチャネルによってマイクロノズル５０内で接続している。
【００４０】
図１ｃにおいて、オリフィスは、暗い点の領域で表わしている。出口側５２はマイクロノズル５０近位側を形成している。入口側５４はマイクロノズル５０の遠位側を形成している。マイクロノズル５０は、半導体材料といった、微細構造加工に適したセラミック又は単結晶材料を備える。
【００４１】
ここで、マイクロノズルは、非常に微細な液滴のエアゾールを生成することのできる例えば０．５μｍから１０μｍのオリフィス径を有したノズル、と規定される。エアゾールは、液体をノズルの入口側５４に加圧することにより生成することができ、液体はノズルの出口側５２において複数の液滴として噴出される。液滴径は、オリフィス径の低い方の範囲において約１μｍであってよい。速度、圧力、及びオリフィス径に応じて、噴射された液体は、レイリー液滴列 (Rayleigh droplet trains) を形成してもよい。マイクロノズルは入口側に少なくとも一つのオリフィスを、また出口側に少なくとも一つのオリフィスを有する。チャネル及びオリフィスの構成は、本開示にとってそれ自体は重要でない。但し、図１ｃ及び図１ｄに示すように、出口側５２よりも入口側５４により多くのオリフィスを設けるのが通例である。というのは、マイクロノズルでは、オリフィスは通常、凹所又はチャネルを覆う複数の膜に形成されるからである。したがって、入口側５４では、出口側５２よりも小さい圧の液滴を有するのが好ましい。
【００４２】
一例では、前記カートリッジはシリンジである。このシリンジは例えば標準的なガラス製シリンジ又は標準的なプラスチック製シリンジである。マイクロノズルはシリンジに固定的に組み付けられる。シリンジが例えば標準的なガラス製シリンジである場合には、標準的で実績のあるシース８０、例えばニードルシールド、を滅菌バリアとして使用することができる。したがって、シース８０は、滅菌バリアとして、シリンジ３５′と共に組み立てられ得る。
【００４３】
図２ａは標準的なガラス製シリンジ３５′を示している。シリンジ３５′は、内容物を放出するための丸孔３６′を有している。医薬品注入での応用では、その丸孔には針が取り付けられる。この孔３６′は一般的には、直径約１ｍｍの円形である。マイクロノズル５０は、一般的には約１ｍｍ２ である。マイクロノズル６０は、ウェーハから切り出された際に正方形のものであってもよい。
【００４４】
一例では、マイクロノズル５０は六角形を呈す。よって、マイクロノズル５０は六角形に切り出される。マイクロノズルを六角形に切り出すためには例えばステルスダイシング（レーザーダイシング）を使用することができる。六角形とすることで正方形に比べて面積を３０％増加し得る。また、図２ｂに示すように、丸い前記孔３６′に、マイクロノズル５０をより良好にフィットすることができる。変形例では、マイクロノズルは、六角形より多角となる多角形であってもよい。例えば、マイクロノズルは八角形であってもよい。
【００４５】
マイクロノズル５０は、例えば圧入により、及び／又は、接着剤を用いて前記孔３６′に固定的に設けることができる。
【００４６】
一例では、マイクロノズル５０はカートリッジアダプタに取り付けることができる。カートリッジアダプタ３８は、例えばステンレス鋼よりなる担体であってよい。次いで、該カートリッジアダプタは、前記マイクロノズル５０が前記孔３６′内に位置するように、シリンジ３５′の先端に取り付けることができる。変形例では、カートリッジアダプタは六角形のものとすることができる。あるいは、カートリッジアダプタは矩形、例えば正方形、又は、六角形より画数の多い多角形であってもよい。カートリッジアダプタは例えば八角形とすることもできる。あるいは、カートリッジアダプタは円形のものでもよい。
【００４７】
一変形例では、カートリッジアダプタは、例えば圧入により、及び／又は、接着剤を用いて前記孔３６′に固定的に設けられる。
【００４８】
図２ｃを参照すると、該スプレー装置はさらに、シースのようなブート（ダストカバー）備えていてもよい。該ブートは、シリンジ３５′の気密シールを提供すべくシリンジ３５′の頂部に設けることができる。滅菌中、ブーツ、例えば標準の針シールドなどのシース８０をシリンジの先端に密閉して配置し、マイクロノズル５０及び孔３６′を汚染から保護することができる。
【００４９】
一変形例では、前記カートリッジはプラスチック製シリンジとすることができる。この場合、前記カートリッジアダプタ及びマイクロノズル５０は、カートリッジを成形すべくプラスチックを注入する前に成型具内に位置させることができる。これにより、マイクロノズル５０及びカートリッジアダプタはカートリッジと一体となる。同様な方法が、ＲＦＩＤチップをプラスチック部品と一体化する際に用いられる。最終製品は、概して、図２ａから図２ｃに示す組立体のようなものとなる。
【００５０】
スプレー装置のための組立体の他の例を図３ａ及び図３ｂに示す。マイクロノズル５０をカートリッジ３５′′′に取り付けるために圧着シールの技術が用いられる。マイクロノズル５０を保持するのにカートリッジアダプタ３８′′′が用いられる。該カートリッジアダプタは、例えばステンレス製の担体であってよい。該スプレー装置は圧着シール３９′′′を備える。該圧着シールは例えば金属製のものであってよい。カートリッジアダプタ３８′′′及びマイクロノズル５０は圧着シール３９′′′に組み付けることができる。カートリッジアダプタ３８′′′及びマイクロノズル５０は、カートリッジ３５′′′と圧着シール３９′′′との間に設けることができる。カートリッジアダプタ３８′′′及びマイクロノズル５０は圧着シール３９′′′内に配することができる。マイクロノズル５０を、カートリッジ３５′′′と調心させて近接させて配してもよい。次に、圧着シール３９′′′は、マイクロノズル５０とカートリッジアダプタ３８′′′を囲むときに、カートリッジ３５′′′の端部に圧着される。カートリッジ３５′′′には、圧着シール３９′′′の圧着の前に、噴射する液体を充填することができる。カートリッジ３５′′′には、カートリッジ３５′′′に永久的に取り付けられたマイクロノズル５０と関連して、液体を有益に充填することができる。したがって、カートリッジ３５′′′は、例えば圧着シール３９′′′の圧着によるマイクロノズル５０の取付けの直前に充填され得る。
【００５１】
マイクロノズルは、カートリッジ３５、３５、′３５′′′の充填の前又は同充填に関連して、カートリッジ３５、３５、′３５′′′に永久的に取り付けられる。マイクロノズル５０は、ここに開示した例の何れかの方法によってカートリッジ３５、３５、′３５′′′に取り付けることができる。
【００５２】
以上、主に、本発明の概念を、いくつかの例を参照して説明してきた。しかしながら、当業者に容易に理解されるように、上記開示されたもの以外の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって定義されるように本発明の概念の範囲内で等しく可能である。
【符号の説明】
【００５３】
２０  ディスペンサーユニット
３５，３５′，３５′′′  カートリッジ
３６′  孔
３８，３８′，３８′′  カートリッジアダプ
３９  圧着シール
５０  マイクロノズル
【図１ａ】
2021522920.tif 000003
【図１ｂ】
2021522920.tif 000004
【図１ｃ】
2021522920.tif 000005
【図１ｄ】
2021522920.tif 000006
【図２ａ】
2021522920.tif 000007
【図２ｂ】
2021522920.tif 000008
【図２ｃ】
2021522920.tif 000009
【図３ａ】
2021522920.tif 000010
【図３ｂ】
2021522920.tif 000011
【国際調査報告】
2021522920.tif 000012
2021522920.tif 000013