(57)【要約】  本発明は、エアロゾル発生器(2)のための、支持部材(4)と、支持部材(4)によって支持される振動可能膜(6)と、振動膜(6)を振動させるように構成されているバイブレータ(8)とを備える振動可能ヘッド(1)を製造する方法に関する。この方法は、支持部材(4)を設けるステップと、レーザー構造化によって支持部材(4)の表面部分(10)を粗面化するステップと、接着剤(9)を支持部材(4)の粗面化された表面部分(10)の少なくとも一部に塗布するステップと、接着剤(9)の少なくとも一部によって少なくとも1つの要素を支持部材(4)に取り付けるステップとを含む。さらに、本発明は、この方法によって製造される振動可能ヘッド(1)、そのような振動可能ヘッド(1)を備えるエアロゾル発生器(2)、およびそのようなエアロゾル発生器(2)を製造する方法を提供することに関係する。
2018525094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生器(2)のための振動可能ヘッド(1)を製造する方法であって、前記振動可能ヘッド(1)は
-  支持部材(4)と、
-  前記支持部材(4)によって支持される振動可能膜(6)と、
-  前記振動可能膜(6)を振動させるように構成されているバイブレータ(8)とを備え、
前記方法は
-  前記支持部材(4)を設けるステップと、
-  レーザー構造化によって前記支持部材(4)の表面部分(10)を粗面化するステップと、
-  接着剤(9)を前記支持部材(4)の前記粗面化された表面部分(10)の少なくとも一部に塗布するステップと、
-  前記接着剤(9)の少なくとも一部によって少なくとも1つの要素を前記支持部材(4)に取り付けるステップとを含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも1つの要素は、前記バイブレータ(8)および/または前記振動可能膜(6)である請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記接着剤(9)は、前記支持部材(4)の前記粗面化された表面部分(10)全体に塗布される請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記支持部材(4)の前記表面部分(10)は、パルス状レーザービームを使用するレーザー構造化によって粗面化される請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記支持部材(4)の前記表面部分(10)の前記レーザー構造化において、前記支持部材(4)およびレーザービームは、500mm/sから10,000mm/sの範囲内の速度で互いに相対的に移動される請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記支持部材(4)は、金属、好ましくはステンレス鋼から作られる請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記振動可能膜(6)の表面部分(17)が、レーザー構造化によって粗面化される請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記振動可能膜(6)は、前記支持部材(4)と一体に形成される請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
エアロゾル発生器(2)を製造する方法であって、
-  請求項1から8のいずれか一項に記載の前記方法を使用して振動可能ヘッド(1)を製造するステップと、
-  前記振動可能ヘッド(1)をハウジング(3)内に少なくとも部分的に収容するステップとを含む方法。
【請求項１０】
エアロゾル発生器(2)のための振動可能ヘッド(1)であって、
-  支持部材(4)と、
-  前記支持部材(4)によって支持される振動可能膜(6)と、
-  前記振動可能膜(6)を振動させるように構成されているバイブレータ(8)とを備え、
-  前記支持部材(4)の表面部分(10)は、レーザー構造化によって粗面化され、
-  接着剤(9)が、前記支持部材(4)の前記粗面化された表面部分(10)の少なくとも一部に塗布され、
-  少なくとも1つの要素が、前記接着剤(9)の少なくとも一部によって前記支持部材(4)に取り付けられる振動可能ヘッド(1)。
【請求項１１】
前記少なくとも1つの要素は、前記バイブレータ(8)および/または前記振動可能膜(6)である請求項10に記載の振動可能ヘッド(1)。
【請求項１２】
前記接着剤(9)は、前記支持部材(4)の前記粗面化された表面部分(10)全体に塗布される請求項10または11に記載の振動可能ヘッド(1)。
【請求項１３】
前記振動可能膜(6)の表面部分(17)が、レーザー構造化によって粗面化される請求項10から12のいずれか一項に記載の振動可能ヘッド(1)。
【請求項１４】
前記振動可能膜(6)は、前記支持部材(4)と一体に形成される請求項10から13のいずれか一項に記載の振動可能ヘッド(1)。
【請求項１５】
エアロゾル発生器(2)であって、
-  請求項10から14のいずれか一項に記載の前記振動可能ヘッド(1)と、
-  ハウジング(3)とを備え、
-  前記振動可能ヘッド(1)は、少なくとも部分的に前記ハウジング(3)内に収容されるエアロゾル発生器(2)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル発生器用の、支持部材と、支持部材によって支持される振動可能膜(vibratable membrane)とを備える振動可能ヘッド(vibratable head)を製造する方法、およびこの方法によって製造される振動可能ヘッドに関する。さらに、本発明は、振動可能ヘッドを備えるエアロゾル発生器、およびこのエアロゾル発生器を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
治療を目的とするエアロゾルが発生させられ、エアロゾル送達デバイス(aerosol delivery device)を用いて使用者または患者の身体内の所望の位置に送達される。エアロゾル化または霧化されるべき流体または液体(すなわち、医薬)は、エアロゾル送達デバイスのエアロゾル発生器に供給され、流体または液体は、エアロゾル発生器によってエアロゾル化または霧化され、その結果得られるエアロゾルは使用者もしくは患者に供給される。
【０００３】
流体また液体は、振動可能ヘッドによってエアロゾル発生器内でエアロゾル化または霧化され得る。エアロゾル発生器の振動可能ヘッドの特性は、発生するエアロゾルの品質およびエアロゾル投薬量の精度にとって最も重要なものである。それと同時に、振動可能ヘッドは、一般的に非常に敏感でもある。振動可能ヘッドの構造または配置構成のずれは、エアロゾル発生時のヘッドの発振または振動運動に悪影響を及ぼし、そのため発生するエアロゾルの品質およびエアロゾル投薬精度を損なう可能性がある。
【０００４】
この振動可能ヘッドタイプのエアロゾル発生器は、DE 10 2005 006 375 A1で開示されている。特に、DE 10 2005 006 375 A1では、少なくとも1つの膜と発振発生器とからなる、発振可能アセンブリがカプセル化手段内に装着される吸入療法デバイスのためのエアロゾル発生器を開示している。
【０００５】
支持部材と支持部材によって支持される膜とを備える振動可能ヘッドが知られている。振動可能ヘッドの1つまたは複数の要素は、たとえば接着剤接合部によって、支持部材に固定されるものとしてよい。そのような接着剤接合部の耐久性を改善するために、接着剤が塗布されるべき支持部材の一部は粗面化され得る。今日まで、この粗面処理は、サンドブラスティングによって達成されている。
【０００６】
しかしながら、サンドブラスティングによって振動可能ヘッドの支持部材の一部を粗面化することには、多くの問題点がある。1つの理由として、このプロセスは面倒で、時間のかかる作業であり、接着剤を塗布する前に支持部材を清浄化し、乾燥させる追加のステップをさらに必要とすることが挙げられる。別の理由として、サンドブラスティングステップは、手作業で実行されなければならず、その結果、得られる表面構造に望ましくないずれまたはバラツキが生じ、生産ラインに組み込むことができないことが挙げられる。さらに、サンドブラスティングマスクが使用される場合でも、粗面領域の境界を明確に鮮明に定めることが、不可能でないとして達成困難である。さらに、そのようなマスクは、アブレーシブ摩耗を生じる傾向を有し、したがって定期的に交換されなければならない。
【０００７】
したがって、振動可能ヘッドを効率よく、高い精度で加工することを可能にする、振動可能ヘッドを製造する方法が依然として必要である。
【０００８】
レーザー構造化によって所望の構造を表面に付与するプロセスは、これまで、もっぱら、自動車産業において、プリントローラー上に印刷パターンを付けるために使用されてきた。このプロセスの概要は、M. Weikertによる論文「Oberflachenstrukturieren mit ultrakurzen Laserpulsen」、University of Stuttgart、Herbert Utz Verlag GmbH、2006年、ドイツ、において示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】DE 10 2005 006 375 A1
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】M. Weikertによる論文「Oberflachenstrukturieren mit ultrakurzen Laserpulsen」、University of Stuttgart、Herbert Utz Verlag GmbH、2006年、ドイツ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の1つの目的は、振動可能ヘッドを効率よく、高い精度で加工することを可能にする、エアロゾル発生器のための振動可能ヘッドを製造する方法を提供することである。さらに、本発明は、この方法によって製造される振動可能ヘッド、この振動可能ヘッドを備えるエアロゾル発生器、およびそのようなエアロゾル発生器を製造する方法を提供することを目的とする。これらの目標は、請求項1に記載の技術的特徴を有する方法、請求項9に記載の技術的特徴を有する方法、請求項10に記載の技術的特徴を有する振動可能ヘッド、および請求項15に記載の技術的特徴を有するエアロゾル発生器によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に従う。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、エアロゾル発生器のための振動可能または発振可能ヘッドを製造する方法を提供する。振動可能または発振可能ヘッドは、支持部材と、支持部材によって支持される膜、すなわち、振動可能または発振可能膜と、膜を振動させるように構成されているバイブレータもしくはオシレータとを備える。この方法は、支持部材を設けるステップと、レーザー構造化によって支持部材の表面部分を粗面化または構造化するステップと、接着剤を支持部材の粗面化または構造化された表面部分の少なくとも一部に塗布するステップと、接着剤の少なくとも一部によって、それを介して、および/またはそれを通して少なくとも1つの要素もしくはコンポーネントを支持部材に取り付け、定置し、固定し、装着し、接合し、および/または締結するステップとを含む。
【００１３】
振動可能ヘッドは、エアロゾル発生器でエアロゾルを発生させるように構成される。バイブレータまたはオシレータは、振動可能または発振可能膜を振動させるか、または発振させてエアロゾルを発生させるように構成される。振動可能または発振可能膜は、振動可能または発振可能な仕方で支持部材によって支持される。
【００１４】
バイブレータまたはオシレータは、支持部材を介して、および/または支持部材を通して振動可能または発振可能膜を振動させるか、または発振させるように構成され得る。
【００１５】
振動可能または発振可能膜は、エアロゾルを発生させる、すなわち、膜に供給される流体もしくは液体をエアロゾル化または霧化するように構成される。特に、振動可能または発振可能膜は、複数の穴もしくは開口部を有するものとしてよい。膜の片面に当接する流体または液体は、振動もしくは発振膜内のこれらの穴もしくは開口部を通して他の面に搬送され、エアロゾルとしてこの面に放出され得る。
【００１６】
接着剤は、膠、エポキシ樹脂などの樹脂、ロジン、セメントなど、またはこれらの任意の組合せとすることができる。接着剤は、硬化可能接着剤、たとえば、熱および/またはUV放射線などの放射線を印加することによって硬化可能な接着剤であってよい。特に好ましいタイプの接着剤は、エポキシ系接着剤である。
【００１７】
レーザー構造化のプロセスは、レーザービーム、特に、集光レーザービームを粗面化されるべき支持部材の表面部分に印加するステップを含む。表面部分の構造もしくは形態は、レーザービームを印加することによって、たとえばレーザー切断により、たとえば表面物質の蒸発および/または昇華によって改変され、それによって、表面部分の明確に定められ、高い精度で制御される粗面化を形成する。
【００１８】
レーザー構造化のプロセスは、支持部材の表面部分の高い精度の、明確に定められた粗面化を可能にし、粗面化された表面部分と粗面化されていない、すなわち、滑らかな表面部分との間の制御された、正確な境界形成をもたらす。このようにして表面部分を粗面化することによって、表面部分の湿潤性は、粗面化されていない表面比較して増大し、それにより、粗面化された表面部分に接着剤を均一に分配することを可能にする。それとは対照的に、レーザー構造化によって粗面化されていない支持部材の表面の部分は、湿潤性が低く、それにより、支持部材の粗面化された表面部分と残りの表面との間の境界は、塗布される接着剤の障壁となる。
【００１９】
したがって、上記のレーザー構造化プロセスを使用して粗面化された表面部分の位置および広がりを正確に制御することによって、塗布される接着剤の分配が高い精度で制御され得る。このようにして、本発明の方法は、接着剤の少なくとも一部によって1つまたは複数の要素を支持部材に正確に高い精度で取り付けることを可能にする。さらに、たとえば、サンドブラスティングのプロセスとは反対に、レーザー構造化は非常に再現性が高く、振動可能ヘッドの振動特性または発振挙動に影響を及ぼし得る、粗面化された表面部分の構造または形態の変化もしくは変動は、確実に回避され得る。
【００２０】
さらに、レーザー構造化は、容易に自動化可能な高速でクリーンなプロセスである。表面粗面化の後に支持部材を清浄し、および/または乾燥させる追加のステップは不要である。レーザー構造化機器にアブレーシブ摩耗が存在するせいで、メンテナンス作業は最低限度に抑えられ得る。したがって、本発明の方法は、効率的な、特に、コストおよび時間に関する効率が高い方式で、少なくとも1つの要素を支持部材に取り付けることをさらに可能にする。
【００２１】
したがって、本発明の方法は、振動可能ヘッドを高い精度で、効率よく加工することを可能にする。
【００２２】
バイブレータは、圧電素子であり得るか、または圧電素子を備えるものとしてよい。圧電素子は、振動可能または発振可能膜を振動させるか、または発振させるように構成され得る。
【００２３】
エアロゾル発生器は、振動膜ネブライザー、たとえば、電子式振動膜ネブライザーなどのネブライザー、噴霧器、または同様のものであってよい。特に、エアロゾル発生器は、電子式ネブライザー、たとえば、圧電駆動式ネブライザー、すなわち、圧電素子によって駆動されるネブライザーであってよい。この場合に、圧電素子は、バイブレータの一部をなし、振動可能もしくは発振可能膜を振動させるか、または発振させるように配置構成され得る。
【００２４】
接着剤の少なくとも一部によって振動可能ヘッドの支持部材に取り付けられ、定置され、固定され、装着され、接合され、および/または締結される少なくとも1つの要素は、バイブレータおよび/または振動可能膜および/または情報記憶部、たとえば、メモリ、もしくは同様のものなどの1つまたは複数の他の要素であってよい。
【００２５】
本発明の方法を使用してバイブレータおよび/または振動可能膜を支持部材に取り付けることによって、バイブレータおよび/または振動可能膜と支持部材との間の明確に定められた、高い精度の、堅牢な、および信頼性の高い接続が達成され、それにより、振動可能ヘッドの信頼性および耐久性を改善し、したがって長時間にわたるエアロゾルの高品質の正確な投与を確実にすることができる。特に、この点に関して、バイブレータと支持部材の相対的配置構成および振動可能膜と支持部材の相対的配置構成のために高度の正確さが望まれる。そのような高い正確さは、本発明の方法によるレーザー構造化および接着剤塗布の組み合わされたプロセスを使用することによって達成され得る。
【００２６】
接着剤は、支持部材の粗面化された表面部分全体に塗布されてよい。このようにして、粗面化された表面部分の一部の腐食または酸化が、特に確実に回避できる。
【００２７】
支持部材の粗面化された表面部分の面積は、少なくとも1つの要素が接着剤の少なくとも一部によって支持部材に取り付けられる少なくとも1つの要素の取付表面部分のものと実質的に同じになるように選択され得る。代替的に、粗面化された表面部分の面積は、少なくとも1つの要素の取付表面部分よりも小さいか、または大きくてもよい。
【００２８】
粗面化された表面部分の面積を少なくとも1つの要素の取付表面部分よりも大きくなるように選択することには、製造公差に関する利点がある。この場合、接着剤を介して支持部材の取付表面部分と接触していない粗面化された表面部分の残り部分も、接着剤によって覆われるものとしてよく、それにより腐食または酸化を特に確実に回避し得る。
【００２９】
単一の要素が、接着剤の少なくとも一部によって支持部材に取り付けられ得る。代替的に、複数の要素、たとえば、2つもしくはそれ以上、3つもしくはそれ以上、4つもしくはそれ以上、または5つもしくはそれ以上が、接着剤の少なくとも一部によって支持部材に取り付けられ得る。
【００３０】
複数の要素が、1つの、すなわち、単一の、粗面化された表面部分、特に、1つの連続する表面部分に取り付けられ得る。
【００３１】
支持部材の複数の表面部分が、レーザー構造化によって粗面化され得る。この場合、1つまたは複数の要素は、粗面化された表面部分の少なくとも一部に塗布されている接着剤の少なくとも一部によってこれらの粗面化された表面部分の一部または全部に取り付けられ得る。さらに、単一の要素が、支持部材の複数の粗面化された表面部分に取り付けられ得る。
【００３２】
支持部材の表面部分は、パルス状レーザービームを使用するレーザー構造化によって粗面化され得る。レーザービームのパルス長は、ナノ秒またはピコ秒の範囲内にあるものとしてよい。パルス状レーザービームを使用することによって、支持部材への過剰な熱伝達は、特に確実に回避され、それによって、支持部材のゆがみ、反り、または膨れを効率的に防止し、レーザー構造化によって支持部材内に誘発されるひずみもしくは応力を最小限度に抑えることができる。このようにして、振動可能ヘッドの望ましい振動特性が、特に信頼性の高い仕方で保証され得る。
【００３３】
粗面化されるべき支持部材の表面部分をレーザー構造化するプロセスにおいて、支持部材およびレーザービームは、500mm/sから10,000mm/sの範囲内の速度で互いに相対的に移動され得る。支持部材およびレーザービームの相対的移動の特に好ましい速度が選択される。
【００３４】
上で指定されているような相対的移動の速度を選択することによって、接着剤による支持部材への少なくとも1つの要素の特に耐久性の高い取り付けを可能にする支持部材の粗面化された表面部分を得ることができることがわかっている。
【００３５】
レーザー構造化プロセスにおいて、支持部材は、静止しているものとしてよく、レーザービームは、たとえば上で定義されているような速度で支持部材に対して相対的に移動され得る。代替的に、レーザー構造化プロセスにおいて、レーザービームは、静止していてよく、支持部材は、たとえば上で定義されているような速度でレーザービームに対して相対的に移動され得る。さらに、レーザー構造化プロセスにおいて、支持部材およびレーザービームは両方とも、たとえば上で定義されているような相対的移動の速度で互いに相対的に移動され得る。
【００３６】
支持部材の粗面化された表面部分の平均表面粗さRzは、3.0から25.0μmの範囲内、好ましくは5.0から20.0μmの範囲内、より好ましくは8.0から18.0μmの範囲内、なおいっそう好ましくは10.0から15.0μmの範囲内であるものとしてよい。支持部材の粗面化された表面部分のそのような平均表面粗さは、接着剤による支持部材への少なくとも1つの要素の取り付けの特に高い耐久性をもたらすことがわかった。
【００３７】
平均表面粗さRzは、5つのサンプリング長のそれぞれについて、最高の頂点と最低の谷との間の平均距離として定義される。Rzは、式
【００３８】
【数１】
2018525094.tif 000003
【００３９】
によって与えられ、
RpiおよびRviは、それぞれ、i番目のサンプリング長に対する、最高の頂点の高さおよび最低の谷の深さである。
【００４０】
表面粗さプロファイルは、走査電子顕微鏡法(SEM)によって、またはダイヤモンドの先端部と誘導トランスデューサとを備えるペルソメーターを使用することによって測定される。ペルソメーターは、測定されるべき表面部分の上を移動され、それにより、ダイヤモンドの先端部を表面粗さに追随させることができ、その結果得られたダイヤモンドの先端部の垂直変位は、電気信号に変換される。
【００４１】
支持部材の粗面化された表面部分の粗さ平均Raは、0.2から5.0μmの範囲内、好ましくは0.5から4.0μmの範囲内、より好ましくは0.8から3.0μmの範囲内、なおいっそう好ましくは1.0から2.0μmの範囲内であるものとしてよい。粗面化された表面部分のそのような粗さ平均が選択された場合、接着剤による支持部材への少なくとも1つの要素の特に耐久性の高い信頼性の高い取り付けが達成され得ることがわかっている。
【００４２】
粗さ平均Raは、所与の表面の表面粗さプロファイルの絶対縦座標値の算術平均として定義される。
【００４３】
表面粗さプロファイルは、走査電子顕微鏡法(SEM)によって、またはダイヤモンドの先端部と誘導トランスデューサとを備えるペルソメーターを使用することによって測定され得る。ペルソメーターは、たとえば、Mitutoyo Surftest SJ-400装置であってよい。
【００４４】
少なくとも1つの要素、たとえば、バイブレータおよび/または振動可能膜の表面部分、特に、少なくとも1つの要素が支持部材の粗面化された表面部分に取り付けられる取付表面部分は、上で定義されているような平均表面粗さRzおよび/または粗さ平均Raを有し得る。
【００４５】
バイブレータの表面部分は、たとえば、接着剤、導体などの少なくとも1つの要素、たとえば、可撓性ストリップ導体、たとえば、プリント回路基板トラックまたはストリップ線路によってそれに取り付けられているものとしてよい。そのような導体は、電力および/または信号、たとえば、活性化信号をバイブレータに供給するために使用され得る。
【００４６】
支持部材の粗面化された表面部分の表面構造および/または形態は、たとえば、処理時間および/または処理速度、すなわち、支持部材とレーザービームとの間の相対的移動の速度、および/または処理密度、たとえば、隣接するレーザーマークの間の距離、および/またはレーザー出力および/またはレーザー構造化プロセスの繰り返し数、すなわち、粗面化されるべき支持部材の表面部分の所与の部分上をレーザーで走査するかまたはレーザーを移動させる回数を調整することによってレーザー構造化プロセスにおいて制御され得る。繰り返し数は、1から30の範囲内であるものとしてよい。
【００４７】
支持部材は、支持部材の粗面化された表面部分の少なくとも一部に接着剤を塗布する前、および/または塗布しているとき、および/または塗布した後に焼戻しされ得る。
【００４８】
支持部材は、鋼鉄、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウム、鉄などの金属で作製されるものとしてよい。支持部材の特に好ましい材料は、ステンレス鋼である。金属で作られる支持部材を選択することによって、振動可能ヘッドの特に頑丈で耐久性の高い構造が達成され得る。さらに、そのような支持部材の表面部分品は、レーザー構造化によって特に正確に、明確に定められた仕方で粗面化され得る。
【００４９】
代替的に、支持部材は、たとえば、プラスチックまたはセラミックで作られ得る。振動可能膜は、たとえば、鋼鉄、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウム、鉄などの金属で、またはプラスチックもしくはセラミックで作製されるものとしてよい。膜に対する特に好ましい材料は、ステンレス鋼である。バイブレータに対する特に好ましい材料は、セラミックである。
【００５０】
振動可能膜の表面部分が、レーザー構造化によって粗面化され得る。振動可能膜の表面部分のそのような粗面化は、粗面化された表面部分への接着剤の特に安定した、信頼性の高い、耐久性の高い塗布を可能にする。接着剤を振動可能膜の粗面化された表面部分に塗布することによって、振動可能膜が支持部材に接続されるか、接合されるか、取り付けられるか、固定されるか、または締結される接続部分が、確実に封止され、それにより、接続部分における膜および/または支持部材の腐食もしくは酸化を特に効率的に防止することができる。
【００５１】
さらに、振動可能膜の表面部分のそのような粗面化は、表面部分への少なくとも1つの要素の取り付けを可能にする。
【００５２】
レーザー構造化によって粗面化された振動可能膜の表面部分は、振動可能膜の周囲または円周表面部分、特に、開口部も穴も設けられていない表面部分であってよい。このようにして、振動可能膜の振動または発振特性は、レーザー構造化および/または接着剤塗布の影響を受けないことが特に信頼性の高い仕方で保証され得る。
【００５３】
振動可能膜は、支持部材と一体に形成され得る。このようにして、振動可能ヘッドの特に頑丈で、耐久性のある構造が、達成され得る。代替的に、振動可能膜は、たとえば、上で詳しく説明されたように、接着剤の少なくとも一部によって振動可能膜を支持部材の粗面化された表面部分に取り付けることによって、支持部材に取り付けられ得る。
【００５４】
さらに、本発明は、エアロゾル発生器を製造する方法を提供する。この方法は、本発明の方法を使用して振動可能ヘッドを製造するステップと、振動可能ヘッドをハウジング内に少なくとも部分的に収容するステップとを含む。
【００５５】
エアロゾル発生器は、振動膜ネブライザー、たとえば、電子式振動膜ネブライザーなどのネブライザー、噴霧器、または同様のものであってよい。特に、エアロゾル発生器は、電子式ネブライザー、たとえば、圧電駆動式ネブライザー、すなわち、圧電素子によって駆動されるネブライザーであってよい。この場合に、圧電素子は、バイブレータの一部をなし、振動可能もしくは発振可能膜を振動させるか、または発振させるように配置構成され得る。
【００５６】
ハウジングは、金属、プラスチック、セラミックなどで作製されてよい。ハウジングに対する特に好ましい材料は、プラスチックである。
【００５７】
ハウジングは、振動可能ヘッドによってエアロゾル化または霧化されるべき流体または液体を受け入れるための流体または液体貯槽を備え得る。
【００５８】
流体または液体貯槽は、エアロゾル化されるべき流体または液体を直接受け入れるように配置構成され得る。たとえば、流体もしくは液体貯槽は、流体もしくは液体を直接充填できる流体もしくは液体チャンバーもしくは容器として構成されるか、または有するものとしてよい。
【００５９】
さらに、流体または液体貯槽は、流体または液体収容容器を受け入れるように配置構成され得る。特に、流体または液体貯槽は、流体または液体を直接受け入れず、むしろ、流体収容容器、たとえば、中に挿入される、バイアル、ブリスター、アンプル、容器、キャニスター、貯槽、カートリッジ、ポット、タンク、ペン、貯蔵容器、注射器、または同様のものを開く、内側に配置構成されている、とげ、スパイク、中空針、または同様のものなどの開放要素を有するように設計されるものとしてよい。
【００６０】
流体または液体貯槽は、振動可能ヘッド、たとえば、振動可能膜と流体的に連通するように配置構成され得る。
【００６１】
エアロゾル発生器によって霧化またはエアロゾル化されるべき流体または液体は、活性化合物を送達できるように薬剤エアロゾルを発生させるための流体または液体であってよい。
【００６２】
活性化合物は、動物、特に、ヒトの疾患、状態、または症状の診断、予防、管理、または治療に役立つ天然、バイオテクノロジー由来、または合成の化合物もしくは化合物の混合物である。活性化合物の同義語として使用され得る他の用語は、たとえば、活性成分、医薬品有効成分、原薬、診断材料、薬物、医薬、および同様のものを含む。流体は、液体、溶液、懸濁液、コロイド状混合物、またはリポソーム製剤形態のものとすることが可能であり、施す前、または施しているときに、調製されるか、混合されるか、または開放され得る。
【００６３】
エアロゾル発生器によって霧化またはエアロゾル化されるべき流体に含まれる活性化合物は、体腔、腹部、眼、腸、胃、鼻、洞、中鼻道自然口ルート、口、気管、肺、気管支、細気管支、肺胞、および/または気道に影響を及ぼす疾患、症状、または状態の予防、管理、診断、または治療に役立つ原薬または医薬であってよい。
【００６４】
すでに名前を挙げてある目的の1つを果たすために役立ち得る、また本発明とともに使用され得る、活性化合物がほかにもあるがとりわけ、たとえば、抗炎症化合物、抗感染症薬、防腐薬、プロスタグランジン、エンドセリン受容体作用薬、ホスホジエステラーゼ阻害薬、β2交感神経作用薬、充血除去薬、血管収縮薬、抗コリン薬、免疫調節薬、粘液溶解薬、抗アレルギー薬、抗ヒスタミン薬、肥満細胞安定薬、腫瘍成長阻害薬、創傷治癒薬、局部麻酔薬、抗酸化物質、オリゴヌクレオチド、ペプチド、タンパク質、ワクチン、ビタミン、植物抽出物質、コリンエステラーゼ阻害薬、血管活性腸管ペプチド、セロトニン受容体拮抗薬、およびヘパリン、グルココルチコイド、抗アレルギー薬、抗酸化物質、ビタミン、ロイコトリエン拮抗薬、抗感染症薬、抗生物質、抗真菌薬、抗ウイルス薬、粘液溶解薬、充血除去薬、防腐薬、細胞増殖抑制薬、免疫調節薬、ワクチン、創傷治癒剤、局部麻酔薬、オリゴヌクレオチド、キサンチン由来薬剤、ペプチド、タンパク質、および植物抽出物からなる群から選択される物質が挙げられる。そのような化合物は、懸濁液、溶液、コロイド状製剤(すなわち、リポソーム)などの形態で使用され得る。
【００６５】
潜在的に有用な抗炎症化合物の例は、グルココルチコイドおよび非ステロイド性抗炎症剤、たとえば、ベータメタゾン、ベクロメタゾン、ブデゾニド、シクレソニド、デキサメタゾン、デスオキシメタゾン、フルオシノロンアセトニド、フルオシノニド、フルニソリド、フルチカゾン、アイコメタゾン、ロフレポニド、トリアムシノロンアセトニド、フルオコルチンブチル、ヒドロコルチゾン、ヒドロキシコルチゾン-17-ブチレート、プレドニカルベート、6-メチルプレドニゾロンアセポネート、フランカルボン酸モメタゾン、デヒドロエピアンドロステロンサルフェート(DHEAS)、エラスタン、プロスタグランジン、ロイコトリエン、ブラジキニン拮抗薬、イブプロフェンなどの非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)であり、医薬品として許容される塩、エステル、異性体、立体異性体、ジアステレオマー、エピマー、溶媒和物もしくは他の水和物、プロドラッグ、誘導体、またはそれぞれの活性部分を含む活性化合物の他の化学的もしくは物理的形態を含む。
【００６６】
抗感染症薬のクラスまたは薬効分類は、ここでは、細菌、真菌、およびウイルス感染症に効果のある化合物を含むものとして理解され、すなわち、抗菌薬、抗生物質、抗真菌薬、防腐薬、および抗ウイルス薬のクラスを包含し、例は以下のとおりである。
-  ベンジルペニシリン(ペニシリン-G-ナトリウム、クレミゾンペニシリン、ベンザチンペニシリンG)、フェノキシペニシリン(ペニシリンV、プロピシリン)、アミノベンジルペニシリン(アンピシリン、アモキシシリン、バカンピシリン)、アシルアミノペニシリン(アズロシリン、メズロシリン、ピペラシリン、アパルシリン)、カルボキシペニシリン(カルベニシリン、チカルシリン、テモシリン)、イソオキサゾリルペニシリン(オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フルクロキサシリン)、およびアミジンペニシリン(メシリナム)を含むペニシリン、
-  セファゾリン(セファゾリン、セファゼドン)、セフロキシム(セフロキシム、セファマンドール、セフォチアム)、セフォキシチン(セフォキシチン、セフォテタン、ラタモキセフ、フロモキセフ)、セフォタキシム(セフォタキシム、セフトリアキソン、セフチゾキシム、セフメノキシム)、セフタジジム(セフタジジム、セフピロム、セフェピム)、セファレキシン(セファレキシン、セファクロール、セファドロキシル、セフラジン、ロラカルベフ、セフプロジル)、およびセフィキシム(セフィキシム、セフポドキシムプロキセチル、セフロキシムアキセチル、セフェタメトピボキシル、セフォチアムヘキセチル)、ロラカルベフ、セフェピム、クラブラン酸/アモキシシリン、セフトビプロールを含む、セファロスポリン、
-  クラブラン酸、スルバクタム、およびタゾバクタムなどのベータ-ラクタマーゼ阻害薬を含む、共力薬、
-  イミペネム、シラスチン、メロペネム、ドリペネム、テビペネム、エルタペネム、リチペナム、およびビアペネムを含む、カルバペネム、
-  アズトレオナムを含む、モノバクタム、
-  アプラマイシン、ゲンタマイシン、アミカシン、イセパマイシン、アルベカシン、トブラマイシン、ネチルミシン、スペクチノマイシン、ストレプトマイシン、カプレオマイシン、ネオマイシン、パロモイシン、およびカナマイシンなどの、アミノグリコシド、
-  エリスロマイシン、クラリスロマイシン、ロキシスロマイシン、アジスロマイシン、ジスロマイシン、ジョサマイシン、スピラマイシン、およびテリスロマイシンを含む、マクロライド、
-  シプロフロキサシン、ガチフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、レボフロキサシン、ペルフロキサシン、ロメフロキサシン、フレロキサシン、ガレノキサシン、クリナフロキサシン、シタフロキサシン、プルリフロキサシン、オラムフロキサシン、カデロフロキサシン、ゲミフロキサシン、バロフロキサシン、トロバフロキサシン、およびモキシフロキサシンを含む、ジャイレース阻害薬またはフルオロキノロン、
-  テトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、ロリテトラサイクリン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、チゲサイクリン、およびアミノサイクリンを含む、テトラサイクリン、
-  バンコマイシン、テイコプラニン、リストセチン、アボパルシン、オリタバンシン、ラモプラニン、およびペプチド4を含む、グリコペプチド、
-  プレクタシン、ダルババンシン、ダプトマイシン、オリタバンシン、ラモプラニン、ダルババンシン、テラバンシン、バシトラシン、チロトリシン、ネオマイシン、カナマイシン、ムピロシン、パロモマイシン、ポリミキシンB、およびコリスチンを含む、ポリペプチド、
-  スルファジアジン、スルファメトキサゾール、スルファレン、コ-トリモキサゾール、コ-トリメトロール、コ-トリモキサジン、およびコ-テトラキサジンを含む、スルホンアミド、
-  クロトリマゾール、オキシコナゾール、ミコナゾール、ケトコナゾール、イトラコナゾール、フルコナゾール、メトロニダゾール、チニダゾール、ビホナゾール、ラブコナゾール、ポサコナゾール、ボリコナゾール、およびオルニダゾールを含むアゾール、ならびにフルシトシン、グリセオフルビン、トルナフテート、ナフチフィン、テルビナフィン、アモロルフィン、シクロピロクスオラミン、ミカファンギン、キャスポファンギン、アニデュラファンギンなどのエキノキャンディンを含む、他の抗殺菌薬、
-  ニトロフラントインおよびニトロフラゾンを含む、ニトロフラン、
-  アムホテリシンB、ナタマイシン、ナイスタチン、フルシトシンを含む、ポリエン、
-  チスロマイシン、リンコマイシン、クリンダマイシン、オキサゾリンジオン(リネゾリド)、ランベゾリド、ストレプトグラミンA+B、プリスチナマイシンA+B、バージニアマイシンA+B、ダルフォプリスチン/キヌプリスチン(シナシッド)、クロラムフェニコール、エタンブトール、ピラジナミド、テリジドン、ダプソン、プロチオナミド、ホスホマイシン、フシジン酸、リファンピシン、イソニアジド、サイクロセリン、テリジドン、アンサマイシン、リソスタフィン、イクラプリム、ミクロシンB17、クレロシジン、フィルグラスチム、およびペンタミジンを含む、他の抗生物質、
-  アシクロビル、ガンシクロビル、ビリブジン、バラシクロビル、ジドブジン、ジダノシン、チアシチジン、スタブジン、ラミブジン、ザルシタビン、リバビリン、ネビラピリン、デラビリジン、トリフルリジン、リトナビル、サキナビル、インジナビル、ホスカルネット、アマンタジン、ポドフィロトキシン、ビダラビン、トロマンタジン、およびプロテイナーゼ阻害薬、siRNA系薬物を含む、抗ウイルス薬、
-  アクリジン誘導体、ヨウ素ポビドン、安息香酸、リバノール、クロルヘキシジン、四級アンモニウム化合物、セトリミド、ビフェニロール、クロロフェン、およびオクテニジンを含む、防腐薬、
-  カモミール、ハマメリス、エキナセア、キンセンカ、タイム、パパイン、テンジクアオイ、松の木の植物抽出物、ならびにエッセンシャルオイル、ミルトル、ピネン、リモネン、シネオール、チモール、メントール、樟脳、タンニン、α-ヘデリン、ビサボロール、リコポジン、ビタフェロールなどの、植物抽出物または成分、
-  デクスパンテノール、アラントイン、ビタミン、ヒアルロン酸、α-アンチトリプシン、無機および有機亜鉛塩/化合物、ビスマス塩、およびセレン塩を含む、創傷治癒化合物、
-  インターフェロン(α、β、γ)、腫瘍壊死因子、サイトカイン、インターロイキン、
-  メトトレキサート、アザチオプリン、シクロスポリン、タクロリムス、シロリムス、ラパマイシン、モフェチル、ミコフェノール酸モフェチルを含む免疫調節薬、
-  細胞増殖抑制薬および転移阻害薬、
-  ニムスチン、メルファナラン、カルマスティン、ロムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、トロホスファミド、クロラムブシル、ブスルファン、トレオスルファン、プレドニムスチン、チオテパなどの、アルキル化薬、
-  たとえばシタラビン、フルオロウラシル、メトトレキサート、メルカプトプリン、チオグアニンなどの、代謝拮抗物質、
-  ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシンなどのアルカロイド、
-  アルカルビシン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、マイトマイシン、プリカマイシンなどの抗生物質、
-  カルボプラチン、シスプラチン、およびチタノセンジクロリドなどのメタロセン化合物などの、遷移元素(たとえばTi、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Pt)との複合体、
-  アムサクリン、ダカルバジン、エストラムスチン、エトポシド、ベラプロスト、ヒドロキシカルバミド、ミトキサントロン、プロカルバジン、テミポシド、
-  パクリタキセル、ゲフィチニブ、バンデタニブ、エルロチニブ、ポリ-ADP-リボース-ポリメラーゼ(PRAP)酵素阻害薬、バノキサントロン、ゲムシタビン、ペメトレキセド、ベバシズマブ、ラニビズマブ。
【００６７】
潜在的に有用な粘液溶解薬の例は、デオキシリボヌクレアーゼ、P2Y2-アゴニスト(デヌホソール)、ならびにN-(3,5-ジアミノ-6-クロロピラジン-2-カルボニル)-N'-{4-[4-(2,3-ジヒドロキシプロポキシ)-フェニル]ブチル}グアニジンメタンスルホン酸(PARION 552-02)、ヘパリノイド、グアイフェネシン、アセチルシステイン、カルボシステイン、アンブロキソール、ブロムヘキシン、チロキサポール、レシチン、ミルトル、および組換え界面活性剤タンパク質などの塩素およびナトリウムの浸透に影響を及ぼす薬物である。
【００６８】
粘膜の腫れを縮小するのに有用であると思われる、潜在的に有用な血管収縮薬および充血除去薬の例は、フェニレフリン、ナファゾリン、トラマゾリン、テトリゾリン、オキシメタゾリン、フェノキサゾリン、キシロメタゾリン、エピネフリン、イソプレナリン、ヘキソプレナリン、およびエフェドリンである。
【００６９】
潜在的に有用な局所麻酔薬の例は、ベンゾカイン、テトラカイン、プロカイン、リドカイン、およびブピバカインを含む。
【００７０】
潜在的に有用な抗アレルギー薬の例は、上述のグルココルチコイド、クロモグリク酸ナトリウム、ネドクロミル、セトリジン、ロラタジン、モンテルカスト、ロフルミラスト、ジロートン、オマリズマブ、ヘパリノイド類、およびアゼラスチン、セチリジン、デスロラタジン、エバスチン、フェキソフェナジン、レボセチリジン、ロラタジンを含む他の抗ヒスタミン薬を含む。
【００７１】
潜在的に有用な抗コリン薬の例は、臭化イプラトロピウム、臭化チオトロピウム、臭化オキシトロピウム、グリコピロレートを含む。
【００７２】
潜在的に有用なβ2交感神経作用薬の例は、サルブタモール、フェノテロール、フォルモテロール、インダカテロール、イソプロテレノール、メタプロテレノール、サルメテロール、テルブタリン、クレンブテロール、イソエタリン、ピルブテロール、プロカテロール、リトドリンを含む。
【００７３】
キサンチン由来薬剤の例は、テオフィリン、テオブロミン、カフェインを含む。
【００７４】
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的配列(DNAやRNA)と相補的または対立的であり、転写、翻訳、もしくはスプライシングなどの生物学的事象を停止するよう設計されている、短い合成DNA鎖(または類似体)である。その結果生じた遺伝子発現の抑制は、多くの疾患の治療に有用なその組成に応じてオリゴヌクレオチドを作り、呼吸器合胞体ウイルスを治療するためのALN-RSV01、喘息およびアレルギーを治療するためのAVE-7279、アレルギー性喘息を治療するためのTPI-ASM8、癌を治療するための1018-ISSなどの、様々な化合物が現在臨床的に評価されている。潜在的に有用なペプチドおよびタンパク質の例は、微生物によって産生される毒素に対抗する抗毒素、セクロピン、デフェンシン、チオニン、およびカテリシジンなどの抗菌ペプチドを含む。
【００７５】
本発明によるエアロゾル発生器を製造する方法は、本発明の方法を使用して振動可能ヘッドを製造するステップを含む。したがって、振動可能ヘッドを製造する本発明の方法の上記の説明に関連して開示されているさらなる特徴も、エアロゾル発生器を製造する方法に適用され得る。
【００７６】
本発明は、エアロゾル発生器のための振動可能ヘッドをさらに実現する。振動可能ヘッドは、支持部材と、支持部材によって支持される振動可能または発振可能膜と、振動可能膜を振動または発振させるように構成されているバイブレータもしくはオシレータとを備える。支持部材の表面部分が、レーザー構造化によって粗面化されるか、または構造化される。接着剤が、支持部材の粗面化された、または構造化された表面部分の少なくとも一部に塗布され、少なくとも1つの要素が、接着剤の少なくとも一部によって、それを介して、またはそれを通して支持部材に取り付けられるか、定置されるか、固定されるか、装着されるか、締結されるか、または接合される。
【００７７】
レーザー構造化のプロセスは、レーザー構造化によって粗面化された表面部分をサンドブラスティングまたはビーズブラスティングなどの、異なるプロセスによって粗面化された表面部分から区別することを可能にする、秩序化表面粗さなどの、目で見てはっきりわかる痕跡を支持部材の粗面化された表面部分に残す。したがって、支持部材の粗面化された表面部分は、秩序化された、たとえば、規則正しい、周期的な、および/または均質な表面粗さを有する。
【００７８】
接着剤の少なくとも一部によって支持部材に取り付けられている少なくとも1つの要素は、バイブレータおよび/または振動可能膜であってよい。
【００７９】
接着剤は、支持部材の粗面化された表面部分全体に塗布されてよい。
【００８０】
振動可能膜の表面部分が、レーザー構造化によって粗面化され得る。
【００８１】
振動可能膜は、支持部材と一体に形成され得る。
【００８２】
振動可能ヘッドは、制御装置、たとえば外部制御装置に接続するために1つまたは複数の電気接点、たとえば、プラグ、コネクタ、ジャック、クリップ、シンチ、または同様のものを備え得る。
【００８３】
制御装置は、任意のタイプの制御装置、たとえば、制御ユニット、制御要素、制御回路、または同様のものであってよい。制御装置は、振動可能ヘッドのバイブレータを操作することができるものとしてよい。制御装置は、1つまたは複数の電気接点を通してバイブレータ、たとえば、バイブレータの電源要素に接続可能であるものとしてよい。
【００８４】
本発明の振動可能ヘッドは、本発明による製造方法によって製造される振動可能ヘッドである。したがって、振動可能ヘッドを製造する本発明の方法の上記の説明に関連して開示されているさらなる特徴は、本発明の振動可能ヘッドにも適用され得る。
【００８５】
さらに、本発明は、本発明による振動可能ヘッドを備えるエアロゾル発生器、およびハウジングを実現する。振動可能ヘッドは、少なくとも部分的にハウジング内に収容される。
【００８６】
本発明のエアロゾル発生器は、本発明による製造方法によって製造されるエアロゾル発生器である。したがって、本発明によるエアロゾル発生器を製造する方法の上記の説明に関連して開示されているさらなる特徴は、本発明のエアロゾル発生器にも適用され得る。
【００８７】
これ以降、本発明の非限定的な例は、図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態によるエアロゾル発生器を備えるエアロゾル送達デバイスの概略縦割断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図2(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図2(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図3(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図3(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図4(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図4(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図5(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図5(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図6(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図6(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図7(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図7(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図8(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図8(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図であり、図9(a)は振動可能ヘッドの一部の概略平面図であり、図9(b)は振動可能ヘッドの一部の概略断面図である。
【図１０】本発明の実施形態による振動可能ヘッドの支持部材の3つの異なる粗面化された表面部分の測定された表面プロファイルを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による振動可能ヘッドの支持部材の4つの異なる粗面化された表面部分のSEM画像である。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
図1は、本発明の現在好ましい実施形態によるエアロゾル発生器2を備えるエアロゾル送達デバイス100の概略縦割断面図である。
【００９０】
エアロゾル送達デバイス100は、接続部分118のところで互いに接合されている第1のハウジング部分102と第2のハウジング部分108とを備える。第1のハウジング部分102は、エアロゾルチャンバー104とマウスピース106とを有する。第2のハウジング部分108は、エアロゾル化されるべき流体110を受け入れるための流体チャンバーを形成する。
【００９１】
エアロゾル発生器2は、それぞれ、第2のハウジング部分108および第1のハウジング部分102の中に形成された陥凹部114、116内に受け入れられる。エアロゾル発生器2は、環状ハウジング3と、ハウジング3内に部分的に収容される振動可能ヘッド1とを備える。振動可能ヘッド1は、環状支持部材4と、支持部材4によって支持される円形振動可能膜6とを備える。振動可能膜6は、支持部材4と一体に形成される。振動可能膜6および支持部材4は、ステンレス鋼などの、金属から作られる。振動可能膜6は、複数の穴または開口部(図示せず)を有する。
【００９２】
振動可能ヘッド1は、振動可能膜6を振動させるように構成されているバイブレータ8をさらに備える。バイブレータ8は、レーザー構造化によって粗面化された支持部材4の表面部分に接着剤よって取り付けられる。支持部材4へのバイブレータ8の取り付けの詳細は、図2を参照しつつ以下でより詳しく説明される。バイブレータ8は、セラミックで作られた環状圧電素子である。
【００９３】
以下では、エアロゾルの発生および送達のためのエアロゾル送達デバイス100の動作が説明される。
【００９４】
エアロゾル化されるべき流体110、たとえば、原薬または医薬などの、活性化合物を含む流体は、第2のハウジング部分108によって形成される流体貯槽内に充填される。
【００９５】
流体貯槽内に受け入れられた流体110は、振動可能ヘッド1の振動可能膜6に当接する。
【００９６】
制御装置(図示せず)は、バイブレータ8の電気接点(図示せず)を介して活性化信号をバイブレータ8に供給するように動作し、バイブレータ8を活性化させ、それにより、振動可能膜6を振動させる。バイブレータ8の電気接点は、1つまたは複数の導体、たとえば、1つまたは複数の可撓性ストリップ導体、たとえば、プリント回路基板トラックもしくはストリップ線路の形態で設けられ得る。1つまたは複数の導体は、たとえば接着剤によって、バイブレータ8の1つまたは複数の表面部分に取り付けられ得る。
【００９７】
膜6に当接する流体110は、振動膜6内の穴または開口部(図示せず)を通して運ばれ、それによってエアロゾル化されてエアロゾルチャンバー104内に入る。こうしてエアロゾルチャンバー104内に入れられたエアロゾル112は、エアロゾルチャンバー104と流体的に連通するように配置構成されている、マウスピース106を通して患者または使用者によって吸入される。
【００９８】
図2は、図1に示されているエアロゾル送達デバイス100のエアロゾル発生器2の振動可能ヘッド1の一部の概略図を示している。図2(a)は、振動可能ヘッド1のその一部分の平面図を示している。図2(b)は、振動可能ヘッド1のその一部分の概略断面図を示している。図2(a)および図2(b)の上側部分では、バイブレータ8および接着剤9は、省かれており、図2(b)の下側部分では、粗面化された表面部分10は、よく見えるように省かれている。図3から図9においても、同じ形の表現が使用されている。
【００９９】
図2(a)の上側部分では斜線領域によって、図2(b)の上側部分では実線によって示されているように、振動可能ヘッド1の支持部材4は、レーザー構造化によって粗面化された環状表面部分10を備える。支持部材4の径方向内向きの方向において、粗面化された表面部分10は、振動可能膜6の周辺端部まで延在する。支持部材4の径方向外向きの方向では、粗面化された表面部分10は、支持部材4の周辺端部の前で停止し、管状の粗面化されていない表面部分12を支持部材4の周に残す。
【０１００】
接着剤9は、支持部材4の粗面化された表面部分10全体に塗布され(図2(a)の下側部分を参照)、それにより、この表面部分10の腐食または酸化を確実に防止する。図2(a)および図2(b)に概略が示されているように、バイブレータ8が接着剤9の一部によって粗面化された表面部分10に取り付けられるバイブレータ8の取付表面の面積は、粗面化された表面部分10の面積よりも小さく、そのため、製造公差の点で有利である。
【０１０１】
図3は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図3では、類似の要素は、図2と似た参照記号で指定されている。
【０１０２】
図3に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、図3(a)および図3(b)の上側部分に概略が示されているように、支持部材4の粗面化された表面部分10が支持部材4の周辺端部まで支持部材4の径方向外向きの方向に延在するという点で図2に示されている実施形態による振動可能ヘッド1と異なる。
【０１０３】
図4は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図4では、類似の要素は、図2および図3と似た参照記号で指定されている。
【０１０４】
図4に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、支持部材4の径方向内向きの方向に、粗面化された表面部分10が膜6の周辺端部まで延在せず、環状の粗面化されていない表面部分14を膜6の周上に残すという点で図2に示されている実施形態による振動可能ヘッド1と異なる。このようにして、表面部分10の粗面化が膜6の発振挙動または振動特性に影響を及ぼさないことが、特に信頼できる仕方で保証され得る。図4(a)および図4(b)の下側部分に概略が示されているように、支持部材4の径方向外向きおよび径方向内向きの方向に粗面化された表面部分10を超えて延在する支持部材4の表面領域上に接着剤9が塗布される。
【０１０５】
図5は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図5では、類似の要素は、図2から図4と似た参照記号で指定されている。
【０１０６】
図5に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、振動可能膜6が支持部材4と一体に形成されないが、環状接続部分16のところで取り付けられるという点で図2に示されている実施形態による振動可能ヘッド1と異なる。振動可能膜6は、たとえば、溶接、ハンダ付け、または同様の手段によって、接続部分16のところで支持部材4に取り付けられ得る。
【０１０７】
代替的に、膜6が取り付けられる支持部材4の表面部分は、レーザー構造化によって部分的にまたは全面的に粗面化されてよく、膜6は、バイブレータ8が支持部材4の粗面化された表面部分10に取り付けられるのと実質的に同じようにして、接着剤によって接続部分16のところで支持部材4に取り付けられ得る。
【０１０８】
膜6は、凸状部分20と、凸状部分20と一体に形成され、凸状部分20を囲む環状の平坦な周辺部分21とを有する。膜6の周辺部分21は、接続部分16のところで支持部材14に取り付けられる。
【０１０９】
図5(a)および図5(b)の上側部分に概略が示されているように、粗面化された表面部分10は、支持部材4の径方向内向き方向に膜6の周辺部分21の周辺端部まで延在するが、支持部材4の径方向外向きの方向に支持部材4の周辺端部の前で停止し、環状の粗面化されていない表面部分12を支持部材4の周に残す。
【０１１０】
図5(a)および図5(b)の下側部分に概略が示されているように、支持部材4の径方向外向きの方向に粗面化された表面部分10を超えて延在するが、支持部材4の径方向内向きの方向に膜6の周辺部分21の周辺端部の前で停止する支持部材4の表面領域上に接着剤9が塗布される。
【０１１１】
図6は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図6では、類似の要素は、図2から図5と似た番号で指定されている。
【０１１２】
図6に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、支持部材4の粗面化された表面部分10が支持部材4の径方向内向きの方向に振動可能膜6の周辺部分21の周辺端部まで延在せず、環状の粗面化されていない表面部分14を膜6の外周に沿って残すという点で図5に示されている実施形態による振動可能ヘッドと異なる。
【０１１３】
このようにして、振動可能膜6の発振挙動または振動特性は、表面部分10の粗面化の影響を受けないことが特に信頼性の高い仕方で保証され得る。
【０１１４】
図6(a)および図6(b)の下側部分に概略が示されているように、支持部材4の径方向外向きの方向で粗面化された表面部分10の外側周辺端部、および支持部材4の径方向内向きの方向で粗面化された表面部分10の内側周辺端部の前で停止する支持部材4の表面領域上に接着剤9が塗布される。
【０１１５】
図7は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図7では、類似の要素は、図2から図6と似た番号で指定されている。
【０１１６】
図7に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、支持部材4の粗面化された表面部分10が支持部材4の径方向外向きの方向に支持部材4の周辺端部まで延在するという点で図5に示されている実施形態による振動可能ヘッドと異なる。
【０１１７】
図7(a)および図7(b)の下側部分に概略が示されているように、支持部材4の径方向内向きの方向に膜6の周辺部分21の周辺端部まで延在するが、支持部材4の径方向外向きの方向に支持部材4の周辺端部の前で停止する支持部材4の表面領域上に接着剤9が塗布される。
【０１１８】
図8は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図8では、類似の要素は、図2から図7と似た参照記号で指定されている。
【０１１９】
図8に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、振動可能膜6の、すなわち、その周辺部分21の、周辺表面部分17がレーザー構造化によって粗面化されるという点で図7に示されている実施形態による振動可能ヘッドと異なる。
【０１２０】
粗面化された表面部分17は、膜6の径方向内向きの方向に膜6の凸状部分20の周辺端部まで延在し、また膜6の径方向外向きの方向に膜6の周辺部分21の周辺端部まで延在する。
【０１２１】
接着剤9は、振動可能膜6の粗面化された表面部分17に塗布される。接着剤は、図8(b)の下側部分に概略が示されているように、膜6と支持部材4との間に形成される段18の上に延在するように粗面化された表面部分10、17に塗布される。支持部材4の径方向外向きの方向では、接着剤9が塗布される支持部材4の表面領域は、支持部材4の周辺端部の前で停止する。
【０１２２】
このようにして支持部材4の粗面化された表面部分10および振動可能膜6の粗面化された表面部分17に接着剤を塗布することによって、膜6と支持部材4との間に形成される段18が確実に封止され、それによって、接続部分16のところの膜6および/または支持部材4の腐食もしくは酸化を特に効率的に防止する。
【０１２３】
図9は、本発明の別の実施形態による振動可能ヘッドの一部の概略図を示している。図9では、類似の要素は、図2から図8と似た参照記号で指定されている。
【０１２４】
図9に示されている実施形態による振動可能ヘッドは、振動可能膜6の粗面化された表面部分17が膜6の径方向内向きの方向に膜6の凸状部分20の周辺端部まで延在せず、環状の粗面化されていない表面部分22を凸状部分20の周に沿って残すという点で図8に示されている実施形態による振動可能ヘッドと異なる。
【０１２５】
接着剤9は、粗面化された表面部分10、17に塗布され、それによって振動可能膜6と支持部材4との間の段18を封止する。環状の粗面化されていない表面部分22を凸状部分20の周のところに残すことによって、振動可能膜6の発振挙動または振動特性が表面部分17の粗面化の影響を受けないことが特に確実に保証され得る。
【０１２６】
図9(a)および図9(b)の下側部分に概略が示されているように、支持部材4の径方向内向きの方向に膜6の凸状部分20の周辺端部まで延在するが、支持部材4の径方向外向きの方向に支持部材4の周辺端部の前で停止する支持部材4の表面領域上に接着剤9が塗布される。
【０１２７】
以下では、異なるレーザー構造化プロセスを使用して粗面化された異なる支持部材の表面部分上で実行される測定について説明される。特に、これらのレーザー構造化プロセスでは、処理速度、すなわち、支持部材およびレーザービームが互いに相対的に移動された速度が変化し、その結果、粗面化された表面部分の粗さが変化した。さらに、同じ処理速度で粗面化された表面部分について、平均表面粗さRzおよび粗さ平均Raの変化は、さらなるプロセスパラメータ、すなわち、レーザー出力、レーザー焦点位置、レーザーパルス周波数、およびレーザーパス数を変化させることによって達成された。粗面化された表面部分の表面プロファイルは、ダイヤモンドの先端部と誘導トランスデューサとを備えるペルソメーターを使用して測定された。ペルソメーターは、測定されるべき表面部分の上を移動され、それにより、ダイヤモンドの先端部を表面粗さに追随させることができ、その結果得られたダイヤモンドの先端部の垂直変位は、電気信号に変換された。
【０１２８】
μmを単位とする平均表面粗さRzおよび粗さ平均Raおよび異なる粗面化された表面部分に対する処理速度モードは、以下のTable 1(表1)に与えられている。モード1から3の処理速度は、500mm/sから10,000mm/sの範囲内である。モード1の処理速度は、モード2の処理速度よりも速く、モード2の処理速度は、モード3の処理速度よりも速い。
【０１２９】
【表１】
2018525094.tif 000004
【０１３０】
上述の粗面化された表面部分に接着剤が塗布され、接着剤と粗面化された表面部分との間に形成された接合部の耐久性が決定された。
【０１３１】
レーザー構造化された基材上の接着剤の堅さおよび耐久性は、ストレス試験をシミュレートすることによって試験された。ストレス試験は、接着剤の接着の最大の信頼性を示す。
【０１３２】
シミュレートされた使用試験が実施され、そこで、患者による振動可能ヘッドの使用が、実質的に現実的な条件の下でシミュレートされた。試験は、一連の霧化を繰り返し実行し、通常作業の場合と同じ仕方で清浄化、および熱による消毒を行うことによって実施された。ストレス試験は、また、オートクレーブを使用して最大50サイクルまでの熱による消毒/滅菌を行うことを含んでいた。たとえば、Systec社のオートクレーブ、たとえば、Autoklav 3850 ELがこの目的に使用できる。
【０１３３】
さらなる試験として、エアロゾル発生器の振動可能ヘッドを分析するために、周波数帯域分析が実施された。特に、振動可能ヘッドのインピーダンス測定が実施された。振動スペクトルの分析または測定は、接着剤の接着品質の目に見えない変化を指示することができる振動可能ヘッドの共振パターンのシフトを示し得る。通常の場合、振動可能ヘッドの共振周波数は、指定された範囲内にある。
【０１３４】
エアロゾル吐出速度、粒径分布(MMD、GSD)などの振動可能ヘッドのエアロゾル性能に関する追加試験が実施され、これにより、エアロゾル発生器内の振動可能ヘッドの正しい、指定された性能特性を保証することができた。
【０１３５】
接着剤接合部の特に高い耐久性が、5.0から18.0μmの範囲内の平均表面粗さRzおよび0.5から3.0μmの範囲内の粗さ平均Raを有する粗面化された表面部分について達成されることがわかった。特に耐久性の高い接着剤接合部は、適度の処理速度、たとえばモード番号3(Table 1(表1))の速度によるレーザー構造化によって得られた。
【０１３６】
適度の処理速度のレーザー構造化によってもたらされた上記のTable 1(表1)に示されている粗面化された表面部分に対する測定プロファイルが、図10に示されている。上で詳しく説明されているように、これらのプロファイルは、ダイヤモンドの先端部と誘導トランスデューサとを備えるペルソメーターを使用して測定された。
【０１３７】
図10に示されている表面プロファイルからわかるように、秩序化された粗さを有する粗面化された表面は、レーザー構造化によって作製され得る。
【０１３８】
図11は、本発明の実施形態による振動可能ヘッドの支持部材の4つの異なる粗面化された表面部分のSEM画像を示している。図11に示されている表面部分は、適度の処理速度、適度のレーザー出力、および適度のレーザーパルス周波数を用いるレーザー構造化によって粗面化された。図11(a)、図11(c)、および図11(d)に示されている表面部分については、レーザーは第1のパターンで印加され、図11(b)に示されている表面部分については、レーザーは第2のパターンで印加された。図11(a)、図11(c)、および図11(d)に示されている表面部分を粗面化するために使用されたレーザー構造化プロセスは、レーザーパルスの数が異なり、この数は図11(a)では中、図11(c)では高、および図11(d)では低である。図11(b)に示されている表面部分に対するレーザーパルスの数、中である。図11から明らかなように、レーザーパルスの数および/またはレーザー構造化パターンを変化させることで、その結果得られる表面プロファイルを制御された仕方で変化させることができる。
【０１３９】
代替的に、またはそれに加えて、処理速度および/またはレーザー出力および/またはレーザーパルス周波数は、異なるレーザー構造化パターンを形成するように変化させることができる。
【０１４０】
前述の実施形態およびそれらの変更は、例示する目的のためにのみ開示されており、さらに変更を加えることは当業者の能力の範囲内で完全に可能である。したがって、付属の請求項は、当業者であれば自分の一般および専門知識および専門技術を考慮して、前述の開示から達成することが可能であるすべての修正、置換、改変、省略、および追加を対象範囲とすることを意図されている。
【符号の説明】
【０１４１】
1  振動可能ヘッド
2  エアロゾル発生器
3  環状ハウジング
4  環状支持部材
6  円形振動可能膜
8  バイブレータ
9  接着剤
10  粗面化された表面部分
12  表面部分
14  環状の粗面化されていない表面部分
16  環状接続部分
17  周辺表面部分
18  段
20  凸状部分
21  環状の平坦な周辺部分
22  環状の粗面化されていない表面部分
100  エアロゾル送達デバイス
102  第1のハウジング部分
104  エアロゾルチャンバー
106  マウスピース
108  第2のハウジング部分
110  流体
112  エアロゾル
114、116  陥凹部
118  接続部分
【図１】
2018525094.tif 000005
【図２（ａ）】
2018525094.tif 000006
【図２（ｂ）】
2018525094.tif 000007
【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６（ａ）】
2018525094.tif 000014
【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
2018525094.tif 000016
【図７（ｂ）】
2018525094.tif 000017
【図８（ａ）】
2018525094.tif 000018
【図８（ｂ）】
2018525094.tif 000019
【図９（ａ）】
2018525094.tif 000020
【図９（ｂ）】
2018525094.tif 000021
【図１０】
2018525094.tif 000022
【図１１（ａ）】
2018525094.tif 000023
【図１１（ｂ）】
2018525094.tif 000024
【図１１（ｃ）】
2018525094.tif 000025
【図１１（ｄ）】
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【国際調査報告】
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2018525094.tif 000028