(57)【要約】【課題】ノイズを出すアークを用いない注射針溶融処理装置を創案する。【解決手段】下向きにした注射針の先端を当接させる下電極と，僅か上の針に接した上電極とに電源を接続し，スイッチがオンの時間だけ注射針を先端から僅か上方までの短い部分に通電してジュール熱で針の融点以上に加熱し，溶融させる。下電極に先端の尖っていない略円錐形の穴（窪み）が形成されて鋳型の働きをし，溶融金属が略円錐形に成形される。上方に押圧した下部電極と針先の間にアークを発生させる隙間を生じさせない。針固定用クランパ位置と下電極部間の寸法限界を検出し該スイッチをオフ，通電停止させて溶融金属が針先を封止して固着する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融電源と，注射針を定位置に固定する針固定用クランパと，溶融電源の一方の端子に電気接続され針先端部を当接，通電加熱し溶融部を成形する溶融成形用電極と，溶融電源の他方の端子に電気接続された溶融部直上電極とを備え，溶融成形用電極と溶融部直上電極との間に通電して加熱・溶融処理する注射針溶融処理装置において，針固定用クランパ位置と溶融部直上電極位置との間の寸法限界を検出し通電している電流を遮断する位置検出スイッチとを具備し，溶融した針先端と溶融成形用電極との間にアークを生じないで溶融させる事を特徴とした注射針溶融処理装置。
【請求項２】
溶融成形用電極が，針先溶融物が成形される形状が針の中空部を閉じる略円錐形となるように，底部が略円錐形である穴を有する溶融成形用電極である請求項１記載の注射針溶融処理装置。
【請求項３】
溶融成形用電極が，針先溶融物の融点よりも高いか同じ温度の融点の導電体からなる溶融成形用電極である請求項１乃至３の何れかに記載の注射針溶融処理装置。
【請求項４】
溶融成形用電極が，針先溶融物が成形された後，該溶融成形用電極から針を外しやすいように垂直切断面で複数に分割されたパーツの集合体からなる溶融成形用電極である請求項１乃至４の何れかに記載の注射針溶融処理装置。
【請求項５】
溶融成形用電極が，スプリングによって押し上げられ，針先端部と溶融成形用電極との間に押圧が付与されて通電及び通電停止され，針先溶融物が成形されて針先に固着する押圧を受けている溶融成形用電極である請求項１乃至４の何れかに記載の注射針溶融処理装置。
【請求項６】
溶融成形用電極が本体ベースに固定されていて，針先端部と溶融成形用電極との間に押圧が付与されて通電及び通電停止され，針先溶融物が成形されて針先に固着する押圧を受けているように，クランパが下方に押圧を受けるクランパ部押圧手段を有する請求項１乃至４の何れかに記載の注射針溶融処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，使用済み注射針の安全処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から注射針の使用後はキャップをかぶせて廃棄しているが，針の先で手を突いて皮膚を傷つけたり，それが原因で感染事故を起こす事があった。その為，先端部を加熱・軟化させて切断したり，切断部を鈍化させて事故を防止する提案がされてきた。使用した注射針の先端を丸くする例が，次に述べる特許文献１に開示されている。図４にその構成図を示す。
【０００３】
【特許文献１】
「特開平６−１２５９４５」（段落０００８）に，「注射針１を受け入れる孔５を設け，孔の奥に，順に，補助電極７，針を掴むチャック電極９，針先が当接する主電極１１を設ける。（段落００１０）に「直流電源１７の＋極はインダクタンス１９を経て主電極１１に接続し，−極は直にチャック電極９に接続する。また−極は抵抗２１を介して補助電極７と接続する。」との記述があり，（段落００１１）に「注射針１を孔から孔５の中に挿入し，針先を主電極１１に押し当てると共に，針の根元を補助電極７に接触させる。すると注射針１に電流が流れ，抵抗２１に電圧降下が生じる。制御回路２７はこれを検出して駆動部１３をオンにし，チャック電極９は針１の根元を掴んで固定する。」との記述があり，（段落００１２）に「  チャック電極９が注射針１を掴むとチャック電極を通じて注射針に電流が流れる。注射針１の先端と主電極１１の接触面積は極めて小さいので，発生するジュール熱により針先が溶融し，やがてギャップができて電路が遮断される。すると，インダクタンス１９が逆起電力を発生し，針先と主電極の間でアーク放電が起る．アーク放電により針先はさらに溶け，やがて，ギャップが大きくなって放電が停止する。この間に注射針１は先が球状になり，しかも熱で殺菌される。」との記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，医療現場で手軽に使用できる軽量・小型で可搬式の注射針溶融処理装置を提供することが目的である。前記の従来例における欠点は，アークの功罪を伴う事である。アーク熱で針先を加熱して球状にするとき，アーク発生時に電源から電極，アークを経てインダクタンスから電源に至る電路から，空間に対して強烈な電磁ノイズを放射する。医療機器や心臓のペースメーカなどに対して誤動作を起こさせる危険性を内在している装置は，あらゆる妨害対策が施されるべきであるが，この対策の為の構成要素が大型で且つ高価になってしまう。ノイズ発生の原因となるアークを発生させない加熱方式で，目的とする小型・軽量の針先溶融装置にする為の構成，及び構造を創案することが課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，注射針の先端を下向きにして，針の先端に下部電極を，それより僅かの寸法だけ上部に上部電極を，それぞれ針に接触させて，この短い区間の針に通電してジュール熱で針を局部発熱させる。溶融電源の一方の端子に電気接続された下部電極は溶融成形用電極であり，穴（窪み）を設けて鋳型の働きを兼用させる。針先の微少部分を溶融させ，この溶融金属を該電極の窪みに合致するかたちに成形する。溶融電源の他方の端子に電気接続されている上部電極が溶融部直上電極であり，これを針先端から僅かに上方の位置で針に接するように配置する，溶融成形用電極と溶融部直上電極との間に通電して針先を加熱・溶融成形する注射針溶融処理装置とする。注射針を定位置に固定する針固定用クランパを注射針の根元に近い位置で装置本体に設け，この針固定用クランパ位置と溶融部直上電極位置との間の寸法限界を検出する位置検出スイッチとを具備し，通電している電流を遮断する。溶融した針先端と溶融成形用電極との間は間隔が出来ないように押圧が掛けられていて，融けて短くなった分だけ針固定用クランパ位置と溶融部直上電極位置との間の寸法は短くなるように変位する。針先と溶融成形電極とは隙間ができないから針先にアークを生じない。ジュール熱で溶融させ，溶融物を針先端部に固着し成形する事を特徴とした注射針溶融処理装置とした。
【０００６】
請求項２に関しては，溶融成形用電極が，針先溶融物が成形される形状が針の中空部を閉じて略円錐形となるように，底部が略円錐形である穴（窪み）を有する溶融成形用電極である請求項１記載の注射針溶融処理装置とした。
【０００７】
請求項３に関しては，針先溶融物が溶融成形用電極に溶着しないようにする為，溶融成形用電極が，針先溶融物の融点よりも高いか同じ温度の融点の導電体からなる溶融成形用電極である請求項１乃至３の何れかに記載の注射針溶融処理装置とした。
【０００８】
請求項４に関しては，溶融成形用電極が，針先溶融物が成形された後，該溶融成形用電極から針を外しやすいように垂直切断面で複数に分割されたパーツの集合体からなる溶融成形用電極である請求項１乃至４の何れかに記載の注射針溶融処理装置とした。
【０００９】
請求項５に関しては，溶融成形用電極が，スプリングによって押し上げられ，針先端部と溶融成形用電極との間に押圧が付与されて通電及び通電停止され，針先溶融物が成形されて針先に固着する押圧を受けている溶融成形用電極である請求項１乃至４の何れかに記載の注射針溶融処理装置とした。
【００１０】
請求項６に関しては，他の方式溶融成形用電極が本体ベースに固定されていて，針先端部と溶融成形用電極との間に押圧が付与されて通電及び通電停止され，針先溶融物が成形されて針先に固着する押圧を受けているように，クランパが下方に押圧を受けるクランパ部押圧手段を有する請求項１乃至４の何れかに記載の注射針溶融処理装置とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態を図１の構成図および図２の構造図に示す。図１及び図２によって本発明の一実施の形態について説明する。１は注射針（被溶融物），２は支柱部で溶融処理装置内の各機構を支える垂直の柱である。ダクト３は略水平に支柱部２に固定されており，スプリング４と針固定用クランパ５を摺動自在に抱持している。注射針１は摺動自在の針固定用クランパ５で挟まれていて水平方向には可動自在で垂直方向に拘束されている。べース６は本溶融処理装置全体を支える部分である。
【００１２】
次に主要部分である針に通電する電極関係について説明する。ローラー電極収納ケース１０と溶融成形用電極２０が絶縁材１００を介して固着されていて一体構造の溶融電極部８を形成する。溶融電極部８はベース６からスプリング１５で上方向に支えており上下運動が可能であり，注射針１の先端が押圧される。
【００１３】
ローラー電極収納ケース１０には，溶融部直上電極である複数のローラー電極１０１が，注射針１を垂直運動自在に挟むようにスプリング１０３でローラー軸１０２に押圧を加える構成で収納される。ローラー軸１０２に溶融電源１２の一方の端子がスイッチ１８を介して接続されていて，溶融電源１２の他方の端子は溶融成形電極２０に接続されている。溶融電源１２は直流でも交流でもよいが、可搬式の本装置には繰り返し充電できる小型の二次電池が有効である。
【００１４】
溶融成形用電極２０に円錐形の穴（窪み）１４が錐先を下方向にして，錐先は尖らず丸みを付けて形成される。この穴１４の底部に注射針１の先端が当接したとき，スイッチの接点１８が閉じている場合は針先に通電され，局部的にジュール熱を発生させて加熱し溶融する。針先とその僅かに上位置のローラー電極１０１が接する部分との短い区間，例えば４ｍｍの長さの部分が通電加熱部位６２であり針先端が穴１４に接した部位の電流密度が大で，しかも電気抵抗が大きくて最もジュール熱が集中して発生する部位である。通電加熱部位６２が短いので通電電力は少なくても溶融できる。溶融成形用電極２０の材質は，注射針の材質の融点と同じか，それより高い融点の材質で形成される。両者の材質が，例えば１８−８ステンレススチール（融点が略１４００℃）の場合，針先寸法の熱容量よりも溶融成形用電極２０は，その寸法から遥かに大きい熱容量であるから，その穴（窪み）１４の部位が溶融する事が無い。溶融成形用電極２０の材質はタングステン（融点が３６５３℃）であることも有効である。
【００１５】
注射針１を針固定用クランパ５，ローラー電極１０１を通して，溶融成形電極２０に押し込む。次にスイッチ１８をオンして溶融電源１２から電流が流されると加熱部位６２の加熱が進み溶融が始まる。溶融が進むと金属が溶けた寸法だけ針の長さが短くなり，溶融電極部８がスプリング１５で上方向に運動し位置検出スイッチ１６は，そのレバー１６１が溶融電極部８の上面に接触し押されたとき，溶融電極部８の上昇位置を検出する。位置検出スイッチ１６が発生する位置検出信号を受けてスイッチ１８が回路電流をオフする。
【００１６】
回路電流をオフして加熱を停止すると，溶融金属部６３の冷却がはじまり，針先のまだ溶けていない部分の先端を溶融金属部６３が封じ固着する。針先に固着した金属は略円錐形の穴（窪み）１４の形に鋳込まれて先端が丸みをおびていて人体に怪我をさせる危険性が無い。また金属片として分離されないので余分な金属屑の発生がない。図３に下部電極の要部を示す。この図のように垂直切断面を有するように分割片２０１および２０２の集合体からなる溶融成形用電極２０として，枠体２０３に入れて一体化することも，溶融金属が固着した針先を該電極から外しやすくする事と該電極の保守の面から有効である。
【００１７】
加熱溶融中の注射針に変形が生じても，常に下部電極２０と針先との間に圧力が掛かっているため，電気的接触不良が発生しないので，この部分でアークが発生しない。アークによる電磁ノイズの発生が無いので医療・検査機器へ電磁妨害の心配が無い。本装置内にノイズ対策部品を使用しないので小型化に有利であり省資源に寄与し安価に製作出来る。
【００１８】
注射針の太い場合は加熱に必要な熱容量が大きく溶融に時間が掛かるが，その分だけ溶融電極部８の上昇が遅れる，細い場合はこの逆に上昇が早くなる。この様にして特別に針の太さを検知して加熱時間や電流値を制御するような複雑な制御機構や制御回路が不要であるから，余分な部品・材料が不要であり無駄な電力消費が無く，故障の原因となる構成物を減らしているから装置の信頼性が高い。
【００１９】
上記の実施例では溶融電極部８の下部からスプリング１５で押し上げる方式であるが，このスプリング１５を省いてベース６に固定し，注射針１によって下方に押し下げる方向に圧力を掛ける方法も有効である。注射針の根元をクランパで強く挟み，このクランパの位置が下降していく位置を検出スイッチ１７で検出すればよいのであって，本発明の範囲に含まれるものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように，本発明の装置によれば，アーク熱で針先を加熱する方式で無く，ジュール熱で局部を加熱するから，アーク発生時のような強烈な電磁ノイズを放射する恐れが無い。ノイズで医療機器やペースメーカに誤動作を起こさせる対策の為，大型になってしまうことがない。針の太さを検知して電流を制御する特別の制御回路を不要としたので，無駄な電力消費が無く，現場で手軽に使用できる軽量・小型で可搬式の注射針溶融処理装置を提供することが可能となり，省資源，省エネルギーに寄与でき工業的価値が大きい。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明による一実施の形態の要部を拡大して示す構造図である。
【図３】本発明による他の実施形態を示す構成図である。
【図４】従来の装置のブロック図である。
【符号の説明】
１    注射針
２    支柱部
３    ダクト
４    スプリング
５    針固定用クランパ
６    ベース
８    溶融電極部
１０    ローラー電極収納ケース
１００  絶縁材
１０１  ローラー電極（上部電極）
１０２  ローラー軸
１０３  スプリング
１２    溶融電源
１４    孔（窪み）
１５    スプリング
１６    位置検出スイッチ
１８    スイッチ
２０    溶融成形電極（下部電極）
２０１  分割片
２０２  分割片
２０３  枠体
６２    通電加熱部位
６３    溶融金属部
７    補助電極
９    チャック電極
１１    主電極
１３    駆動部
１７    直流電源
１９    インダクタンス
２１    抵抗
２７    制御回路
２９    注射器本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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