(57)【要約】【課題】適切な薬剤吐出を行う動作信頼性の高い薬剤吐出装置などの液滴吐出装置である。【解決手段】薬剤などの液剤を液滴として吐出して利用者に吸入口を介して吸入させる液滴吐出装置である。液滴を噴出させる吐出ヘッド１２ａを有する液剤収容器１２を収納する収納部３０を備え、収納部３０と吸入口の間に、利用者が吸気するときには収納部３０付近を通る吸気経路を確立し利用者が呼気するときには収納部３０付近を避ける呼気経路を確立する為の気流制御手段５０、５１を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液剤を液滴として吐出して利用者に吸入口を介して吸入させる液滴吐出装置であって、液滴を噴出させる吐出ヘッドを有する液剤収容器を収納する為の収納部を備え、該収納部と吸入口の間に、利用者が吸気するときには該収納部付近を通る吸気経路を確立し利用者が呼気するときには該収納部付近を避ける呼気経路を確立する為の気流制御手段を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者が薬剤などの液剤の液滴を吸入する為に用いられる肺吸引式薬剤吐出装置などの液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置に用いられる液体噴射手段を利用した肺吸引式薬剤吐出装置などの液滴吐出装置（ディスペンサー）は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表平８−５１１９６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、通常、インクジェット記録装置の場合には、吐出インクの大部分は被記録媒体に吸収されるが、薬剤吐出装置の場合には、吐出薬液が利用者の口腔内に霧状に留まる割合が多く、呼気の気流に乗って霧状薬液が再び吐出ヘッド側に逆流してその吐出口面に付着し、一部の液滴が吐出口を閉塞して吐出不良を生じさせる様な弊害が考えられる。
【０００５】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、適切な薬剤吐出を行う動作信頼性の高い薬剤吐出装置などの液滴吐出装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の液滴吐出装置は、薬剤などの液剤を液滴として吐出して利用者に吸入口を介して吸入させる液滴吐出装置であって、液滴を噴出させる吐出ヘッドを有する液剤収容器を収納する為の収納部を備え、収納部と吸入口の間に、利用者が吸気するときには該収納部付近を通る吸気経路を確立し利用者が呼気するときには該収納部付近を避ける呼気経路を確立する為の気流制御手段を備えたことを特徴とする。こうした構成によれば、呼気に乗って逆流する薬液滴や水蒸気などが収納部に収納される液剤収容器の吐出口面に付着しないようにさせられるので、付着液滴等が吐出口を閉塞させて不吐出を誘発させる様なことがなくなり、安定して薬液等を吐出する動作信頼性の高い液滴吐出装置を実現できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明する断面図である。本体外装ケース１の一端の開口部はマウスピース１０に嵌合し、他端にはバッテリ１５を交換するための蓋２が設けられている。また、本体側壁には、空気を通過させるための通気口部４、および薬剤吐出カートリッジ（液剤収容器）１２を装着するための装着ドック（収納部）３０が設けられている。
【０００９】
薬剤吐出カートリッジ１２は、薬液タンク１２ｂ、およびタンク１２ｂから供給された薬剤を微小液滴として吐出する吐出ヘッド１２ａを有する。本実施形態の場合、吐出ヘッドはサーマルインクジェットプリンタに使用される種類のものであり、１または２以上の吐出オリフィス（不図示）を備えている。
【００１０】
吐出ヘッド１２ａは、装着ドック３０内側壁に設けられた電気接点部３５を介して制御部１４に電気的に接続されて、駆動制御される。吐出ヘッド１２ａ、制御部１４、および他の電気的に作動される部分は、本体側壁を通して延びている電気配線を介して繋がっており、利用者により操作可能であるオン／オフスイッチ１６の操作でバッテリ１５から通電される。
【００１１】
吐出ヘッド１２ａとマウスピース１０の吸入口との間には、本体横断面を開閉する回動式の気流制御弁５０が配設されており、気流制御弁５０は利用者の呼吸に伴う気圧および気流の力を受け、吸気時に開き、呼気時に閉じる。
【００１２】
気流制御弁５０近傍の本体内側壁には、気流制御弁５０の開閉を検出する弁開閉検出器６０が具備されている。吸入時、弁開閉検出器６０は弁開放状態を検出し、弁開放状態でのみ制御部１４により選択的に吐出ヘッド１２ａに吐出を行わせることにより、効果的に吐出薬液滴を体内に吸収させる。弁開閉検出器６０は、機械的、電気的、磁気的、光学的など、弁５０の開閉を検出できるものならどのような構成でもよい。
【００１３】
他方、マウスピース１０の吸入口と気流制御弁５０との間の本体側壁には、開口部５が配設されており、呼気流を本体外部に逃がす。開口部５には、吸気時に閉じ、呼気時に開く補助弁５１を設けてもよい。
【００１４】
以上の構成の本実施形態の動作を説明する。
図２は利用者の吸気状態を示す断面図である。利用者がスイッチ１６を押すと制御部１４が通電され、吐出待機状態となる。次に、利用者がマウスピース１０を銜えると、吸気に伴って気流制御弁５０が開いて弁開閉検出器６０が吸気状態を感知する。これに応じて吐出ヘッド１２ａは制御部１４に制御されて薬液の吐出を開始する。この状態において、利用者の吸気に伴って、本体側壁の通気口部４から流入した空気流Ａに乗って吐出ヘッド１２ａからの薬滴が体内に吸入される。吸気流量が小さくなり気流制御弁５０が閉じ始めると、弁開閉検出器６０がこれを検知して制御部１４が薬液吐出を停止させ、待機状態に戻る。
【００１５】
図３は利用者の呼気状態を示す断面図である。呼気によって生じる気流Ｂは、気流制御弁５０を閉じ補助弁５１を開けて、開口部５より本体外部へ排出される。従って、呼気の気流に乗って浮遊薬液や水蒸気等が吐出ヘッド１２ａ側に逆流することがない。よって、液滴が吐出ヘッド１２ａの吐出口を閉塞させ、吐出不良を生じさせるという弊害が発生しなくなる。補助弁５１は吸気時には閉じるので、吐出薬液は気流Ａに乗って効率良く吸入できる。
【００１６】
ここで本実施形態のカートリッジ１２について説明する。カートリッジ１２は、熱或いは圧電効果を利用したインクジェット方式に基づいて液状の薬剤を微小液滴として吐出する。これはプリンタなどの記録装置で実用化されている方式と基本的に同じであるが、医療用として使用するために、吐出ヘッドやタンクについて記録装置とは異なる特徴をいくつか有している。
【００１７】
例えば、吐出ヘッドの構成材料としては、薬剤などと反応しない金メッキされたもの、セラミック、ガラスなどを用いる。また、吐出する薬剤の種類や投与の方法（肺まで到達させる必要があるか否か等）に応じて、吐出口（ノズル）の配列や形状を異なったものとする。
【００１８】
吐出の駆動制御について、熱を利用したインクジェット方式に基づいて液状の薬剤を微小液滴として吐出する場合について説明する。この方式は、駆動波形をパルス状とすることにより、吐出される液滴の数をパルスの数によって制御することが可能であるため、吐出量を正確に管理する用途に適している。
【００１９】
しかしながら本実施形態では、医療用として使用するために記録装置とは異なる吐出制御を行っている。すなわち、記録装置は紙などの記録媒体に上方からインクを吐出して記録を行うが、本実施形態の吸入器ではミストあるいはエアロゾル状となるように薬剤を吐出して利用者の吸入空気と共に薬剤を肺まで到達させる必要がある。
【００２０】
このため、通常の記録装置よりも液滴のサイズをはるかに小さくし、かつこのような小さなサイズの液滴を適量だけ確実に吐出させるように制御する必要がある。その反面、液滴のサイズが小さくなると、吐出された液滴の運動エネルギーが小さいため、吐出方向については記録装置のようにほぼ一方向とする必要はなく、様々な方向に吐出した液滴が飛翔したり液滴同士が衝突したりしてもよい。
【００２１】
従って、本実施形態では、空気吸入のプロファイル（パターン）に応じて駆動パラメータを変化させる。例えば、空気吸入の際、単位時間当たりの吸入量は開始時点が多く、終了直前には少なくなる。従って、吸入時間（１秒から２秒）内に複数回の吐出を行う場合、最初の吐出と最後の吐出とでは吐出速度や駆動周波数などを変化させる。また、吐出方式を変えたり主滴／副滴の割合を変えてもよい。
【００２１】
以上に述べた様に、本実施形態では、微小液滴の吐出が利用者の吸入に同期して行われ、気流制御弁５０は利用者の呼吸に伴う空気流を受けて開閉し、弁開閉検出器６０は気流制御弁５０の開閉を検出することで利用者の呼吸状態を感知する検出器として用いられる構成でもって、動作信頼性の高い薬剤吐出装置を実現している。
【００２２】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態を説明する断面図である。本実施例では、気流制御弁５０は気流制御弁駆動部５５の電磁的な作用（電気的エネルギー）で開閉するように構成されている。同様に、補助弁５１も補助弁駆動部５６の作用により開閉する。この場合、利用者の呼吸状態（本体内気圧）を検出するための圧力センサ１３を装置内に設け、呼吸状態に合わせて気流制御弁５０と補助弁５１の開閉を行う。この構成よれば、子どもや老人など肺活量の少ない利用者の場合にも確実に弁の開閉ができ、安定した吐出を行うことができる。動作は基本的に第１の実施形態と同じである。
【００２３】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態を説明する断面図である。本実施形態の場合、気流制御弁５０、開口部５、補助弁５１、弁開閉検出器６０はマウスピース１０内に形成されている。このような構成では、マウスピース１０を本体外装ケース１から外したときに、気流制御弁５０や補助弁５１がマウスピース１０と一体的に洗浄可能であり、弁に付着し増粘した薬液等による弁の粘着などの動作不良を防止することができる。また、衛生的にも好ましい。動作は第１の実施形態と同じである。
【００２４】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態の気流制御弁７０の部分を説明する断面図である。本実施形態では、外装ケース１或いはマウスピース１０内に環状の突出部１ａ、及び切り欠き部を含む歯車状の突出部１ｂが形成され、これらの突出部１ａ、１ｂの間に、遊んだ状態で円形の気流制御弁７０がほぼ並行移動可能に入っている。この円形気流制御弁７０の径は、環状の突出部１ａの中央部の通気口の径より充分大きくて、呼気に応じて如何なる姿勢で気流制御弁７０が突出部１ａに押し付けられてもこの通気口が塞がれる様になっている。従って、気流制御弁７０は、呼気時に環状の突出部１ａに押し付けられたときに（この状態を図６の実線の気流制御弁７０で示す）吸気経路を塞いで、開口部５を通る呼気経路を確立し、吸気時に歯車状の突出部１ｂに押し付けられたときに（この状態を図６の破線の気流制御弁７０で示す）環状の突出部１ａの通気口と歯車状の突出部１ｂの切り欠き部を経る吸気経路（図６の矢印破線で示す）を確立する。また、本実施形態の場合、患者が仰向けで寝ながら薬剤吐出装置（吸引式投薬器）を使用しているとき、考えられる本投薬器の姿勢において、吐出ヘッド１２ａから万一薬液ドロップが発生し滴下しても、気流制御弁７０が患者による薬液ドロップの吸引を防いでくれることになる。その他の点は上記の実施形態と同じである。
【００２５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、液剤収容器用収納部と吸気口の間に、利用者が吸気するときには収納部付近を通る吸気経路を確立し利用者が呼気するときには収納部付近を避ける呼気経路を確立する為の弁手段などの気流制御手段を設け、これによって呼気経路を収納部付近を通らない様に変えることで、呼気に乗って逆流する薬液滴や水蒸気などが液剤収容器の吐出口面に付着しない様にできる。よって、付着液滴等が吐出口を閉塞させ不吐出を誘発させることがなくなり、安定して薬液などの液剤を吐出する動作信頼性の高い薬剤吐出装置などの液滴吐出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としての薬剤吐出装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の薬剤吐出装置の吸入状態を説明する断面図である。
【図３】図１の薬剤吐出装置の呼気状態を説明する断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態としての薬剤吐出装置の全体構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態としての薬剤吐出装置の全体構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態としての薬剤吐出装置の部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１      本体外装ケース
１ａ    環状突出部
１ｂ    歯車状突出部
２      バッテリー交換用蓋
４      通気口部
５      開口部
１０    マウスピース
１２    薬剤吐出カートリッジ（液剤収容器）
１２ａ  吐出ヘッド
１２ｂ  薬液タンク
１３    圧力センサ
１４    制御部
１５    バッテリー
１６    オン／オフスイッチ
３０    カートリッジ装着ドック（収納部）
３５    電気接点部
５０、７０    気流制御弁
５１    補助弁
５５    気流制御弁駆動部
５６    補助弁駆動部
６０    弁開閉検出器
【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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