JPH10510787A - ディスペンサに送出ポートを形成するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 有用薬剤ディスペンサ（３０）に送出ポート（３７）をレーザーで穿孔するための方法及び装置を開示する。ディスペンサ（３０）は、送出されるべき有用薬剤（３３）を収容するため、壁（３１）によって形成された隔室（３２）を有する。壁（３１）を通して少なくとも部分的に焼灼するため、レーザービームを使用する。レーザービーム及びディスペンサ（３０）は、互いに対し、レーザービームがディスペンサ（３０）上の所定のポート場所（３５）に当てられるように位置決めされている。位置決め期間中、レーザービームは消勢されている。次いでレーザービームを付勢し、送出ポート（３７）をポート場所（３５）の近くに形成するため、ディスペンサ（３０）に対して移動する。スクライビング移動は、レーザービームをポート場所（３５）から経路（３７）に沿って移動する。好ましくは、経路（３７）は閉じている。スクライビング移動により、レーザービームで壁（３１）を焼灼し、送出ポート（３７）を形成する。位置決め移動及びスクライビング移動は、走査システム（１６）によって制御される。有用薬剤（３３）を後に送出するために壁（３１）を焼灼して送出ポート（３７）を形成するため、スクライビング移動中にレーザービーム源（１３）を付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスペンサに送出ポートを形成するための方法及び装置 技術分野 本発明は、有用薬剤ディスペンサに送出ポートを形成するためにレーザーを使 用することに関し、更に詳細には、質量の除去量を最小にし且つレーザーエネル ギを最小にすることを必要とする、最大通路面積を持つ送出ポートを形成するた めの方法及び装置に関する。 背景技術 サウンダース等の米国特許第４，０６３，０６４号、チューウェス等の米国特 許第４，０８８，８６４号、ゲルク等の米国特許第５，２９４，７７０号は、全 て、薬剤の錠剤を錠剤リザーバからレーザー処理（即ち穿孔）ステーションに移 送し、このステーションで錠剤をレーザーで処理（即ち穿孔）するための機械が 開示されている。米国特許第５，２９４，７７０号には、更に、単一の薬剤の錠 剤に多数の薬物放出ポートをレーザーで穿孔する（即ち焼灼によって形成する） ことが開示されている。各送出ポートは、レーザービームの単一のパルスによっ て形成されている。各ポートは、錠剤の他の送出ポートとは無関係に形成されて いる。かくして、これらの多数のポートを合わせた送出ポート面積は、単純に、 各ポートの面積の和である。各レーザーパルスによって焼灼除去された面積がレ ーザーパルスの出力で決まるため、多数のポートをレーザーで穿孔するためには それに比例して高い出力が必要とされる。 一般的には、米国特許第５，０１９，３９７号に開示されているようにレーザ ー穿孔によって形成した放出ポートの直径は、利用可能なレーザー出力とレーザ ー穿孔を受ける材料の厚さ及び組成とによって制限される。浸透圧式薬剤ディス ペンサは、代表的には、非常に薄い（例えば、２mm以下）ポリマー（例えば、セ ルロースを基材としたポリマー）製の膜壁を有する。現在、商業的に販売されて いるレーザーの大部分の最大出力は、約５００Ｗである。僅か０．１mmの厚さの セルロース膜を通して穿孔を行う出力５００Ｗで作動するレーザーは、最大で約 ０．７mmの直径のオリフィスしか穿孔できない。残念なことに、現在開発されて いるディスペンサは、最大約１０mm、場合によってはそれ以上の直径を持つオリ フィスを必要としている。 発明の開示 本発明は、レーザーを使用して有用薬剤ディスペンサに送出ポートを形成する ための改良された方法を提供する。 本発明は、更に、必要とされるレーザーエネルギを最小にして、最大通路面積 を持つ送出ポートを形成するそのような方法を提供することである。 本発明は、更に、従来の出力及び穿孔直径の穿孔ビームを持つ従来のレーザー を使用して、従来の穿孔用レーザービームの穿孔直径よりも大きな直径を持つ送 出ポートを、レーザー穿孔する方法を提供する。 本発明は、レーザー穿孔方法及び装置の他に、薬剤の錠剤や有用薬剤ディスペ ンサ等の加工物にレーザーを使用して印（例えば確認表象（identification sym bol））を付けるための改良された方法及び装置を提供する。 簡単に述べると、本発明は、有用薬剤ディスペンサに送出ポートを形成する方 法を提供する。ディスペンサは、送出されるべき有用薬剤を収容した、壁によっ て形成された隔室を有する。所定の有効焼灼直径を持つレーザービームが壁を通 して少なくとも部分的に焼灼する。ディスペンサは、ディスペンサ上の所定のポ ート場所にあるレーザーの狙いを付ける点まで、所定の行路に沿って搬送される （即ち、レーザービーム行路は、ディスペンサ上の所定のポート場所と交差する ）。ポート場所の近くに送出ポートをスクライビング（ｓｃｒｉｂｉｎｇ）によ って形成するため、レーザー源を付勢し、レーザービーム行路とディスペンサと の間で相対的スクライビング（ｓｃｒｉｂｉｎｇ）移動を行う。レーザー源は、 スクライビング（ｓｃｒｉｂｉｎｇ）移動の少なくとも一部に亘ってレーザービ ームを放出し、ディスペンサの壁を焼灼する。スクライビング移動中、レーザー ビームは、連続的に発射されてもよいし、パルスをなして発射されてもよい。パ ルスをなして発射される場合には、好ましくは、ディスペンサの壁を通して複数 の重なった焼灼穴が形成されるように、レーザーのパルス間隔及びスクライビン グ移動の速度を選択する。ディスペンサの送出ポートは、連続的／パルス状ビー ムが、 ディスペンサの壁にスクライブされた（例えば、けがかれた）パターン（例えば 、線、円、正方形など）を焼灼することによって形成される。 同様に、本発明の装置及び方法は、確認マーク（例えば、表象、商標、又は他 の確認文字）を、薬剤ディスペンサ等の対象物上に、レーザー穿孔でなくレーザ ー表面焼灼によるスクライビングによって形成するのにも使用できる。 図面の簡単な説明 送出ポート及び／又は確認マークを薬剤ディスペンサ上に形成するための本発 明の装置及び方法のこの他の目的及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明 らかになるであろう。 第１図は、送出ポートの形成に必要な基本的要素を示す、ディスペンサ処理装 置の側面図であり、 第２図は、第１図のディスペンサ処理装置の平面図であり、 第３図は、（ｉ）レーザービーム行路との交差ゾーンにディスペンサを位置決 めするためのコンベヤの移動、及び（ii）送出ポートを形成するための相対的ス クライビング移動を示す、二つの隣接したディスペンサを一部断面で示す斜視図 であり、 第４Ａ図乃至第４Ｄ図は、本発明に従ってスクライビングによって形成された 楕円形形状の送出ポート、スロット形状の送出ポート、ボアクラスタ送出ポート 、及び多角形形状の送出ポートを夫々有する薬剤ディスペンサの斜視図であり、 第４Ｅ図は、確認マークが本発明に従って形成された薬剤ディスペンサの斜視 図であり、 第５図は、重なり焼灼ボアによって形成されたチャンネルの平面図であり、 第６図は、間隔が隔てられた焼灼ボアによって形成されたチャンネルの平面図 であり、 第７図は、本発明に従って深さ全体に亘ってレーザー穿孔されたチャンネルの 部分断面図であり、 第８図は、本発明に従って深さの一部亘ってレーザー穿孔されたチャンネルの 部分断面図であり、 第９図及び第１０図は、本発明に従ってレーザー穿孔された送出ポートを持つ 薬剤ディスペンサの側面及び側断面図であり、 第１１図は、Ｘ変向鏡及びＹ変向鏡を含むスクライビング制御手段を示す、レ ーザー走査システムの斜視図である。 本願発明の実施例 第１図及び第２図に示すように、ディスペンサ処理装置１０は、一連のディス ペンサ３０をレーザーエネルギで処理する。各ディスペンサの処理は、所定のポ ート場所の近くで行われる。無端コンベヤ１１は、個々のディスペンサ３０をデ ィスペンサ行路１２に沿って（矢印の方向に）処理装置の供給端から収集端まで 移動する。レーザー源１３は、レーザービーム行路１４に沿ってレーザーエネル ギを提供する。レーザービーム行路１４はディスペンサ行路１２と交差し、両行 路１２、１４に共通の交差ゾーン１５を構成する。ディスペンサ３０の各々とレ ーザービームとの間の相対移動は、無端コンベヤ１１の移動及び以下に（第１１ 図と関連して）詳細に開示する適当なレーザー走査システム１６によって行われ る。 処理装置１０はレーザー付勢期間を有し、この期間中にレーザー源１３を発射 する。制御装置１７は、ディスペンサ３０とレーザービームとの間の相対移動に 応答し、レーザービームを付勢するためのレーザー付勢期間に応答する。適当な ディスペンサ処理装置１０及び制御装置１７が、ゲエルク等に付与された米国特 許第５，２９４，７７０号に開示されている。同特許に触れたことにより、その 特許に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。 処理前のディスペンサ３０を収容するための供給ホッパ１８がディスペンサ行 路１２の供給端の近くに位置決めされている。これらの処理前のディスペンサは 、レーザーエネルギで処理するためにコンベヤ１１に載せられる。無端コンベヤ １１は、好ましくは、キャリヤリンクが形成するキャリヤチェーンであり、処理 を行うためにディスペンサ３０をディスペンサ行路１２に沿って及び交差ゾーン １５を通して移動するため、供給ホッパ１８から交差ゾーン１５を通って収集端 まで延び、供給ホッパ１８に戻る。供給ホッパ１８内に取り付けられた供給ホイ ール１９は、コンベヤ１１の供給端と係合し、ディスペンサ３０をキャリヤチェ ーン上に載せることができる。ディスペンサ行路１２の収集端の近くに取り付け ら れた収集ホイール２０は、コンベヤ１１の収集端と係合する。ディスペンサ３０ をディスペンサ供給ホッパ１８の外に交差ゾーン１５まで持ち上げる正の傾斜を ディスペンサ行路１２に沿って形成するため、収集ホイール２０は供給ホイール １９よりも高い位置に位置決めされている。 ホイール１９及び２０に掛けた無端キャリヤチェーンを、モータ２１等の適当 な駆動装置で駆動し、ディスペンサ３０をディスペンサ行路１２に沿って搬送す る。第１図の実施例では、収集ホイール２０は、駆動モータ２１に連結された駆 動ホイールであり、下ホイール１９は自由に回転するアイドラーホイールである 。上駆動ホイール２０は、チェーンリンク及びアイドラーホイール１９の抗力に 抗して引っ張り、傾斜したディスペンサ行路１２に沿ってキャリヤチェーンをぴ んと張った状態に保持する。 有用薬剤ディスペンサにレーザーを用いて送出ポートを形成する基本的な工程 即ちレーザースクライビング工程を以下に説明する。 本発明の装置及び方法は、薬剤ディスペンサ、例えば患者に埋め込まれ、又は 患者が嚥下するようになっており、その後、薬剤（薬物）を患者に送出するディ スペンサに送出ポートを形成するために使用できる。本発明で使用できる二つの 特に有用なディスペンサは、浸透圧駆動式である。これらのディスペンサには、 第３図において、参照番号３０ａ及び３０ｂが附してある。ディスペンサ３０ａ は、基本的な浸透圧ポンプディスペンサであるのに対し、ディスペンサ３０ｂは プッシュープル型浸透圧ディスペンサである。ディスペンサ３０ａは、半透膜壁 ３１を有する。壁３１は、内部隔室３２を取り囲み且つこれを形成する。内部隔 室３２は、点で示す分配可能な薬物３３及びダッシュで示す随意のアズモエージ ェント（ｏｓｍａｇｅｎｔすなわち浸透圧訓整剤）３４を含む。壁３１は半透性 である。即ち、生物学的使用環境（例えば、動物の身体の胃腸管）に存在する外 部流体（例えば水）の通過に対して透過性であるが、薬物３３及び随意のアズモ エージェント３４の通過に対して不透過性である。壁３１は、好ましくは、薄い セルロース膜からなる。壁３１が薬物３３に対して実質的に不透過性であるため 、ディスペンサ３０ａには、ポート場所３５ａのところに壁３１を通して少なく とも一つの送出ポートが設けられていなければならない。これは、薬物３３を生 物 学的使用環境に送出するためである。ディスペンサ３０ａが水環境内に置かれて いる場合（例えば、患者がディスペンサ３０ａを嚥下した場合）には、水が患者 の胃腸管から壁３１を通って浸透し、薬物３３の水溶液又は懸濁液を形成する。 更に多くの水が壁３１を通って浸透すると、レーザーで形成したチャンネル３７ ａが構成する送出ポート３８ａの外に患者の胃腸管内に薬剤の水溶液又は懸濁液 が圧送される。 ディスペンサ３０ａと同様に、ディスペンサ３０ｂもまた、薬物及び随意のア ズモエージェント又はアズモポリマー（ｏｓｍｏｐｏｌｙｍｅｒすなわち浸透圧 調整ポリマー）３４を含む内部隔室３２を取り囲み且つこれを形成する壁３１を 有する。しかしながら、ディスペンサ３０ｂの隔室３２は、垂直線で示す膨張性 ヒドロゲル３６を更に含む。薬物を含む組成物３３、３４、及び膨張性ヒドロゲ ル３６は、層状に配置されており、ポート場所３５ｂに形成した送出ポートを通 して薬剤３３を効果的に送出するため、壁３１と協働する。ディスペンサ３０ａ の壁３１と同様に、ディスペンサ３０ｂの壁３１は半透性であり、即ち、使用環 境内に存在する液体溶剤（即ち水）に対して透過性であるが、有用薬剤３３に対 して不透過性であり、好ましくは、薄いセルロース膜で形成されている。ディス ペンサ３０ｂを水性環境に置いたとき（例えば、ディスペンサ３０ｂを嚥下した とき）、環境からの水が壁３１を透過し、膨張性ヒドロゲル３６によって吸収さ れ、ヒドロゲルを膨潤させる。ヒドロゲル３６は、その膨潤時に有用薬剤３３を 押し、レーザーで形成したチャンネル３７ｂが構成する送出ポート３８ｂを通し て有用薬剤３３をディスペンサ３０ｂの外に使用環境に押し出す。両ディスペン サ３０ａ及び３０ｂにおいて、有用薬剤３３の液体溶液又は懸濁液の外方への移 動により、中央プラグ３９ａ及び３９ｂ（レーザーで形成したチャンネル３７ａ 及び３７ｂの夫々の内側に位置決めされている）は、送出ポート３８ａ及び３８ ｂから夫々遠ざかる方向に押される。プッシュ−プル型ディスペンサ３０ｂでは 、有用薬剤組成物３３、３４と隣接して送出ポート３８ｂを形成し、膨張性ヒド ロゲル３６をディスペンサ３０ｂの「閉鎖」端に配置することが重要である。 有用薬剤又は薬物３３は、薬剤物質（例えば薬物）であるのがよく、これは、 生体内で経時的に計量放出されるようにディスペンサ３０ａ及び／又は３０ｂ内 に配置される。ディスペンサ３０ａ及び／又は３０ｂの他の用途には、化学プロ セス用の触媒の放出、水性栄養補給用の滋養物の放出、及び農業生産用の肥料の 放出が含まれる。 本発明の方法の次の工程は、例えばレーザーエネルギ／ビーム行路に沿ったビ ームの形態のレーザーエネルギを発生するレーザー源を提供する工程である。レ ーザービームは、壁３１を通して少なくとも部分的に有効焼灼ボアを焼灼によっ て形成するのに十分な出力を持っている。レーザービームのエネルギは、交差ゾ ーン１５で壁３１によって吸収され、壁の材料を気化させるのに十分な熱を発生 させる。レーザービームは、代表的には円形断面を有し、エネルギの大部分がビ ームの中心に集中する。レーザービームの有効焼灼ボアは、ディスペンサとビー ムとの間に相対的な移動がない場合に壁３１に形成された孔の直径である。有効 焼灼ボアは、交差ゾーン１５でのレーザービームの断面積、レーザーの出力、及 びレーザー穿孔を受ける壁材料の厚さ及び組成で決まる。 本発明の方法の次の工程は、レーザービーム行路がディスペンサ上の所定のポ ート場所３５ａでディスペンサ３０ａと交差するように、ディスペンサ３０ａ及 び／又はレーザービームを位置決めすることである。位置決め工程中、レーザー 源は、通常は、消勢されている。レーザービームの位置は、レーザー走査システ ム１６によって制御され、この際、ディスペンサ３０ａの位置決めは、ディスペ ンサ３０ａ及び３０ｂをＸ軸に沿って第３図の矢印の方向に搬送するコンベヤ１ １（コンベヤ１１は、図面を簡単にするため、第３図には示してない）の移動に よって制御される。レーザービーム行路１４の位置及びディスペンサ３０ａ及び ３０ｂの位置が、ディスペンサ３０ａ及び３０ｂの夫々での送出ポート３８ａ及 び３８ｂの夫々の位置を決定する。位置決め移動は、更に、ディスペンサ３０ａ 及び３０ｂを、レーザービーム行路１４に対し、ビームが先ず最初にディスペン サ３０ａに、次いでディスペンサ３０ｂに向けられるように移動する。即ちレー ザービーム行路１４は、先ず最初にディスペンサ３０ａ上のポート場所３５ａに 向けられ、これに続いてチャンネル３７ａを形成し、レーザービーム行路は、コ ンベヤ１１上に並んだ次のディスペンサであるディスペンサ３０ｂ上のポート場 所３５ｂに向けられる。別の態様では、位置決め移動は、多ポートディスペンサ を製造するため、レーザービーム行路１４が、第１の場所に向けられた後に同じ ディスペンサ上の第２及び第３の場所に向けられるように、レーザー行路１４及 び／又はディスペンサを移動する。 本発明の方法の次の工程は、ポート場所３５ａの近くにチャンネル３７ａを形 成するため、レーザービーム行路１４とディスペンサ３０ａとの間で相対的にス クライビング移動を行う工程である。スクライビング移動中、レーザー源１３は 付勢されており、ポート場所３５ａ近くの壁材料を焼灼除去するレーザービーム を発生している。スクライビング移動は、（ｉ）コンベヤ１１の移動により制御 されるディスペンサ３０ａのＸ軸方向移動、（ii）走査システム１６によって制 御されるレーザービーム行路の移動、又はこれらの組み合わせによって制御され る。スクライビング移動は、送出ポートの大きさ及び形状を決定する。スクライ ビング移動は、レーザービームをディスペンサ３０ａに対し、ポート場所３５ａ から全体に円形の経路３７ａに沿って移動し、ポート場所３５ａに戻す。スクラ イビング移動により、壁３１をレーザービームでチャンネル３７ａに沿って焼灼 し、送出ポート３８ａを形成する。かくして形成された送出ポート３８ａにより 、有用薬剤又は薬物３３をこのポートを通して送出できる。 第３図に示すように、ポート場所３５ａは、円形経路３７ａの始点であり、好 ましくは終点でもある。このように、チャンネル３７ａは、壁材料の円形の中央 プラグ３９を取り囲む閉鎖経路を形成する。レーザーによるチャンネルの形成に 関する「閉鎖」という用語は、始点で始まり、レーザービームを実質的に同じ始 点に戻す任意の形状のチャンネルの形成に関する。プラグ３９ａは、ポート３８ ａを通して薬物３３を分配できるように、取り外されるようになっている。浸透 圧ディスペンサ３０ａ及び３０ｂのプラグ３９ａ及び３９ｂは、薬物の溶液又は 懸濁液をディスペンサ３０ａの外に浸透圧で圧送することによってポート３８ａ 及び３８ｂから夫々押し出される。非浸透圧ディスペンサの場合には、ディスペ ンサが完全に作動可能になる前に中央プラグ３９を取り外す必要がある。 第３図では、スクライビング移動により壁３１をレーザービームで焼灼し、壁 材料の中央プラグ３９ａを取り囲む円形チャンネル３７ａを形成する。大きな送 出ポート３８ａの通路面積は、中央プラグ３９ａの面積に焼灼したチャンネル３ ７ａの面積を加えた面積に等しい。中央プラグ３９ａは、浸透圧によって送出ポ ート３８ａから押し出され、レーザーによる焼灼を必要としない送出ポート面積 を提供する。即ち、送出ポート３８ａの通路面積の大部分は、焼灼で形成したチ ャンネル３７ａの面積でなく中央プラグ３９ａによって形成されている。従って 、送出ポート３８ａの面積の大部分は、レーザーによる壁３１の焼灼を行うこと なく、そして、焼灼屑を発生したりレーザーエネルギを必要とすることなく形成 される。通路の面積を大きくすればする程、使用環境内に送出される有用薬剤の 単位時間当りの量を大きくすることができる。 図３に示す実施例では、スクライビング移動はレーザービームを円形のチャン ネル３７ａ及び３７ｂにほぼ沿って移動し、これにより、ほぼ円形の送出ポート ３８ａ及び３８ｂを形成する。チャンネル３７は、第４Ａ図乃至第４Ｄ図に示す ように、円形でなくてもよい。円形の送出ポートは、レーザー穿孔量（焼灼除去 量）に対して通路面積が最大であり、好ましい形状である。即ち、円形のチャン ネル３７は、円形の送出ポート３８を形成し、単位ポート面積当りの屑の量が最 少である。スクライビングによって形成したチャンネルは、製造誤差により、僅 かに円形から外れている。無端コンベヤ１１は、製造中にその速度が変化し、又 は、古くなるにつれて速度が低下する。レーザー走査システム１６は完全でなく てもよく、即ち、作動中に振動してもよく、又は較正状態から外れていてもよい 。実際には、結果的に円形の送出ポート３８を形成する円形のチャンネル３７は 、理論的に可能な一つの所望の結果に過ぎない。 別の態様では、送出ポートは、第４Ｄ図に示す多角形形状ポート４８等の円形 以外の形状であるのがよく、或いは、送出ポートを形成するチャンネルは、第４ Ａ図に示すＣ字形状チャンネル６４のように閉じていなくてもよいし、第４Ｂ図 に示すスロット形状送出ポート４０であってもよい。Ｃ字形状チャンネル６４は 、長軸ポート寸法及び短軸ポート寸法を持つほぼ楕円形形状の送出ポート４６を 形成する。未焼灼の壁部分６２は、中央プラグ６３が、内部浸透圧の力の作用で フラップのようにヒンジ側から遠ざかるように移動可能にするヒンジとして機能 する。ヒンジ連結された中央プラグ６３は、浸透圧ディスペンサ３０ａ及び３０ ｂが薬物３３の液体溶液又は懸濁液の圧送を開始したときに外れるプラグ３９ａ 及 び３９ｂとは異なり、ディスペンサに取り付けられたままであり、使用環境に外 れない。 本発明に従って形成された送出ポートの最小短軸ポート寸法は、焼灼ボア直径 一個分であり、送出ポートの最小長軸ポート寸法は、焼灼ボア直径の少なくとも 約二倍であり、好ましくは、焼灼ボア直径の少なくとも約五倍である。焼灼ボア 直径一個分の短軸ポート寸法及び複数の焼灼ボア直径からなる長軸ポート寸法を 持つ送出ポート４０の一例を、第４Ｂ図に示す。送出ポート４０の短軸ポート寸 法（即ち幅）が焼灼ボアの直径に限定されているため、ポート４０の面積は限ら れている。かくして、細長いスロット形状の送出ポート４０は、代表的には、小 面積のポートが必要とされる場合、又は有用薬剤又は薬物３３の分配中にスロッ ト形状ポート４０を膨らませて開くことができる可撓性壁材料に穿孔する場合に のみ、使用される。 第４Ｃ図は、焼灼ボア直径約二個分の長軸ポート寸法及び焼灼ボア直径約二個 分の短軸ポート寸法を持つ送出ポート４７を示す。このポート４７は、４つの隣 接したレーザー焼灼ボアからなるクラスタを形成するパルスレーザービームによ って形成されている。本発明による送出ポートを形成する隣接した即ちクラスタ をなした焼灼ボアの最小数は、少なくて２乃至４（例えば、第４Ｃ図の送出ポー ト４７を参照されたい）であり、又はパルスレーザーを使用して大きな多角形形 状ポート（第４Ｄ図のポート４８等）を形成する場合には多くて数百又は数千で ある。送出ポートの最小寸法は、レーザービームの有効焼灼ボアよりもはるかに 大きく、第４Ａ図に示すような楕円形形状の大きな送出ポート４６を形成するか 或いは第４Ｄ図に示す多角形形状の大きな送出ポート４８を形成する。ポート４ ８は、一連の直線をレーザースクライビングすることによって形成されている。 多角形形状ポート４８は、別の態様では、三角形、四角形、五角形、等の別の幾 何学的形状を有してもよい。 スクライビング移動中、レーザー源を連続的に付勢し、これにより、壁を連続 的に焼灼し、スクライビングを連続的に行ったチャンネルを形成する。連続付勢 レーザービームのスクライビング移動の好ましい速度は、レーザーの出力、有効 焼灼ボア、壁の厚さ及び組成、及びチャンネルの所望の深さといった焼灼除去フ ァクタの関数である。スクライビング移動が速すぎると、レーザービームによっ て除去される壁材料が少な過ぎ、チャンネルが非常に浅くなる。スクライビング 移動が遅過ぎる場合には、レーザービームは壁を全て除去し、有用薬剤配合物内 に焼灼が届いてしまう。即ち、チャンネルが深過ぎる。深過ぎるチャンネルは不 必要な屑を発生し、不必要なレーザー出力を使用し、及び／又はコンベヤ１１及 び従って製造ラインの速度を低下させる。代表的なスクライビング移動速度を以 下に例示する。約０．１mmの厚さを持つ半透性セルロース膜に穿孔を行う場合、 出力が２５ワットのレーザーを使用し、焼灼ボア直径は０．１５mmであり、スク ライビング移動速度は約１m/sである。 更に、レーザー源の付勢は、チャンネルを形成するためのスクライビング移動 中にパルスをなして行うことができる。チャンネルは、第５図に示す一連の重な り（即ち正接）焼灼ボア４２によって形成された連続チャンネル４１としてもよ い。チャンネル４１は、直線状（即ちスロット状）ポート又は多角形形状ポート の一方の側を形成するのに適した直線状チャンネルとして示してある。チャンネ ル４１は、円形又は楕円形の送出ポートを形成するのに適した湾曲したチャンネ ルとして形成することもできる。変形例では、一連の密接した焼灼ボア４４によ って形成された断続的チャンネル４３を第６図に示すように形成できる。レーザ ーのパルス間のスクライビング移動により、壁材料でできた狭幅の連結橋部４５ が隣接した焼灼ボア４４間に形成される。連結橋部４５は十分に狭幅であるため 、ディスペンサが有用薬剤の分配を開始したとき、隣接した焼灼ボア間で壊れて 開く。チャンネル４３は、直線状チャンネルとして示してあるが、円形又は楕円 形形状のポートのセグメントを形成するのに適した湾曲チャンネルとして形成す ることもできる。 第７図及び第８図は、ディスペンサ３０の壁３１及び隔室３２の断面図であり 、本発明の方法で使用できるレーザー穿孔の深さの変化を示す。レーザー源１３ は、第７図に示すように壁３１を通して完全に焼灼し、深く焼灼したチャンネル ３７ｄを形成するレーザービームを発生するのに十分な出力を持つか或いは時間 について十分な出力を持つ。深いチャンネル３７ｄは、壁３１を外面から隔室３ ２内の有用薬剤まで完全に貫通している。閉鎖形状を持つ深いチャンネル（例え ば、 第３図のチャンネル３７ａと同様の円形形状を持つ深いチャンネル）を形成した 場合には、中央プラグ３９ａは、特に有用薬剤の配合物に対する壁３１の接着力 が弱い場合には、使用前に外れてしまう。 別の態様では、レーザー源１３は低出力であるか或いは時間に関して短く、第 ８図に示すように壁３１を部分的に焼灼し、浅い焼灼チャンネル３７ｅを形成す る。浅いチャンネル３７ｅは、壁３１内に部分的に延びており、チャンネル３７ ｅの底に沿ってフロア４７が残っている。隔室３２内の有用薬剤は、フロア４７ が提供するカバーのため、レーザーに露呈されていない。 深チャンネル実施例（第７図参照）と異なり、浅チャンネル実施例及び断続チ ャンネル実施例（第８図及び第６図参照）は、閉鎖（例えば円形）形状に形成さ れた場合に、壁材料の中央プラグを使用時まで送出ポート開口部内の所定位置に 保持する。かくして、浅チャンネル３７ｅのチャンネルフロア４７及び断続チャ ンネル４３の連結橋部４５は、ディスペンサ３０ａの製造中及び貯蔵中、壁材料 の中央プラグ３９（第３図参照）を送出ポート３８ａの所定位置に保持し、これ によって、隔室３２内の有用薬剤に（例えば光線や紫外線による劣化に対し）大 きな保護を提供する。部分チャンネルのフロア４７は十分に薄く、そのため、デ ィスペンサを水性環境に置いたときに隔室３２内に発生する浸透圧によって、フ ロア４７を形成する材料を壊すことができる。同様に、断続チャンネル４３の間 隔を隔てられた焼灼ボア４４間の連結橋部４５は、ディスペンサを水性環境内に 置いたときに隔室３２内に発生する浸透圧によって橋部４５を形成する壁材料を 壊すことができるように十分に接近して間隔が隔てられている。次いで、有用薬 剤の溶液又は懸濁液の圧送により中央プラグ３９を押し、送出ポート３８から遠 ざける。この「壊して遠ざける」態様についてのフロア４７の最適の厚さ及び橋 部４５の最適の長さは、壁材料の強度及び厚さ、及び隔室内に発生する内圧で決 まる。 チャンネルのフロア及び連結橋部は、同じ壊して遠ざける中央プラグについて 使用できる。即ち、連結橋部は、部分的に焼灼除去され、間隔が隔てられた焼灼 ボア間に部分的なチャンネルを形成する。フロア、橋部、及びヒンジ止めされた フラップの実施例は、通路の単位面積当りの焼灼除去量が少なく、及び従って同 じ大きさの送出ポートについて必要とされるレーザーエネルギが少ない。 浸透圧駆動式埋め込み型送出システムの別の例を第９図及び第１０図に示し、 これに参照番号５０を附す。第９図は、システム５０の側面図であり、第１０図 は、システム５０の側断面図である。送出システム５０は、送出端５１、後端５ ２、及び送出端５１に設けられた、外部環境を送出システム５０の内部に連結す る通路５３を有する。通路５３には、レーザーによるスクライビング加工が本発 明に従ってハウジング区分５４の壁を通して施してある。送出システム５０は、 第１ハウジング区分５４及び第２ハウジング区分５５からなる外ハウジングを有 する。二つのハウジング区分５４、５５は直径がほぼ同じであり、ぴったりと摩 擦嵌めしている。区分５５を区分５４の受け入れ手段５９内に摺動移動できる大 きさの隙間即ち許容差がある。区分５４及び５５を完全に入れ子にし、閉じたそ して連続した壁部分にすることができる。随意であるが、これらの区分は、熱融 着や接着剤等の手段で互いに保持できる。ハウジング区分５４、５５は、内部隔 室５６を取り囲み且つこれを構成する。ハウジング区分５４は、点５７が示す薬 剤（例えば薬物）と、波線５８で示す薬剤的に適当な担体とを含む有用薬剤配合 物を取り囲む。薬剤的に適当な担体５８は、緩衝剤、界面活性剤、又は他の配合 成分等の一つ以上の成分を含む。ハウジング区分５４の前端５１から遠方の端部 には、受け入れ手段５９が形成されている。受け入れ手段５９は、ハウジング区 分５５を受け入れるために僅かに拡径してある。ハウジング区分５４の壁は、有 用薬剤配合物５７、５８及び送出システム５０内に収容された他の成分に対して 実質的に不透過性の組成物でできている。ハウジング区分５４は、好ましくは、 外部環境内に存在する任意の液体（例えば水）の進入に対して実質的に不透過性 であり、液体に露呈されると不安定になる有用薬剤５７（例えば蛋白質）を実質 的に保護するための手段として役立つ。かくして、ディスペンサ３０ａ及び３０ ｂの壁３１と異なり、ハウジング区分５４の壁は半透膜ではなく、レーザーで焼 灼できるポリマー、プラスチック、エラストマー、等の不透過性材料で形成され ているのがよい。ハウジング区分５４は、流体がこのハウジング区分を通過し、 有用薬剤配合物５７、５８が収容された領域に進入することを実質的に制限し、 阻止する。ハウジング区分５５は、斜線で示す膨張可能な駆動部材６０（例えば 膨張可能なヒドロゲル）を取り囲んでいる。膨張可能な駆動部材６０は、随意に は、膨張可能な駆動部材６０内に均質に又は不均質に混合されたアズモエージェ ント（ｏｓｍａｇｅｎｔ）を含む。隔室５６は、随意であるが、有用薬剤配合物 ５７、５８と膨張可能な駆動部材６０との間に位置決めされた水平線で示す層６ １を有する。層６１は、好ましくは、駆動部材６０内に通過してこれを膨潤させ た液体に対して実質的に不透過性の組成物からなり、膨張可能な駆動部材６０内 に存在する液体が有用薬剤配合物５７、５８内に通過しないようにするのに役立 ち、本質的には、有用薬剤層及び駆動層の一体性を保持するように作用する。更 に、層６１は、膨張可能な駆動部材６０が発生した膨張駆動力が有用薬剤配合物 ５７、５８に均等に且つ直接的に加わるようにする。ハウジング区分５５の壁の 少なくとも一部は、外部環境に存在する液体（例えば水）を透過させ、利用可能 な流体を膨張可能な駆動部材６０に提供する半透性壁組成物からなる。ハウジン グ区分５５の壁は、外部環境内に存在する液体（例えば水）の通過に対して透過 性であり、駆動部材６０内に含まれる他の成分の通過に対して実質的に不透過性 である。ハウジング５４、５５は、随意であるが、壁に可撓性及び加工性を与え る可塑剤を含む。ハウジング５４、５５には毒性がなく、好ましい実施例では、 その物理的及び化学的一体性を維持する。即ち、ハウジング５４、５５は、分配 期間中、腐蝕しない。 作動にあたっては、送出システム５０を生物学的使用環境に置き（例えば、例 えば人間や家畜等の哺乳動物にシステム５０を植え込み）、水性の液体に露呈す る。水性の液体は、ハウジング区分５５の半透性の壁を透過し、駆動部材６０に よって吸収される。膨張可能な駆動部材６０は、流体を吸収して膨潤するとき、 膨張して層６１を押し、層６１を隔室５６内で通路５３に向かって摺動する。層 ６１は通路５３に向かって移動し、通路５３を通して有用薬剤配合物５７、５８ を押し、有用薬剤５７を生物学的使用環境に送出する。 第１１図は、連続的に又は断続的に発射されるレーザーのスクライビング移動 を制御するための走査システムの概略図である。レーザー走査システム１６は、 レーザービームをシステマチックに反射するためのＸ−Ｙ走査システム等の任意 の適当な機構であるのがよい。レーザービームに関するディスペンサの位置、及 び相対的スクライビング移動は、第１走査鏡によって第１軸線に沿って行われ、 第２走査鏡によって第２軸線に沿って行われる。第１軸線は、無端コンベヤ１１ の移動方向に沿っており（第３図のＸ軸を参照されたい）、第２軸線は、この方 向に対して横方向である（第３図のＹ軸を参照されたい）。別の態様では、随意 であるが、立体的（第３図のＺ軸を参照されたい）レーザー走査システムを使用 するのがよい。ビーム焦合レンズをＺ方向に適当に移動することによって、レー ザービームの焦点をＺ軸に沿って移動できる。 Ｘ軸スキャナ９０Ｘは、Ｘ検流計９６Ｘによって移動させられる枢動シャフト ９４Ｘ（Ｙ方向に延びる）に取り付けられたＸ変向鏡９２Ｘを含む。Ｙ軸スキャ ナ９０Ｙは、Ｙ検流計９６Ｙによって移動させられる枢動シャフト９４Ｙ（Ｘ方 向に延びる）に取り付けられたＹ変向鏡９２Ｙを含む。検流計は、低質量で低慣 性のサーボの様な回転駆動装置であり、制御装置１７からのＸ−Ｙ制御電圧に応 じて作動する。鏡の移動は、レーザービームの変向速度が均等になるように、滑 らかに変化する制御電圧に応じて滑らかであるのがよい。別の態様では、レーザ ービームを漸次変向するため、制御電圧の段階的変化に応じて移動を漸次行うの がよい。 第５図及び第６図に示すパルスレーザービームの実施例では、鏡の各回転ステ ップがレーザーエネルギのパルスと一致するのがよい。一つのステップに対して 一つのパルスというこの構成は、各レーザーパルスについて、累進的に間隔が隔 てられるが独特のＸＹ位置を提供する。多角形形状の送出ポート（第４Ｄ図参照 ）は、段階的に回転する鏡によって容易に形成できる。一連の均等なＸステップ 及びＹステップによって、連続した頂点からなる各対間に直線が形成される。各 頂点では、Ｘステップ及びＹステップの値が変化し、多角形を形成する次の直線 を形成する。ディスペンサ３０をＸ軸に沿って一定に移動するため、無端コンベ ヤ１１の移動は一定であるのがよい。別の態様では、コンベヤ１１は、ステッピ ングモータによって段階的に前進されるのがよい。 第３図の実施例では、Ｘ軸に沿った相対移動は、無端コンベヤ１１の移動とＸ 変向鏡による移動の和であり、Ｙ軸に沿った相対移動は、Ｙ変向鏡のみによる。 薬剤ディスペンサに送出ポートを形成するための本明細書中に開示した方法は 、 次々に提供されるディスペンサ３０等の複数の加工物の表面上に確認表象を印す のにも使用できる。送出ポートを形成することと確認表象を印すこととの間の一 つの相違点は、必要とされるレーザーの相対出力である。送出ポートの形成に関 し、レーザーは、実質的に壁３１を通して焼灼するのに十分な出力を持っていな ければならない。多方、印は、レーザーエネルギの熱による焼灼によって形成さ れ、表面材料を乱すこと、変色すること、又は炭化させることによって行うこと ができる。別の態様では、表面材料ばかりでなく内部材料も焼灼することによっ て、確認表象を形成できる。このような深い焼灼は、確認表象としても機能する 送出ポートを形成できる。 確認表象をレーザーで形成するための工程の順番は以下の通りである。先ず最 初に、レーザー源１３がレーザービーム行路に沿ってレーザーエネルギを発生し 、各加工物の表面に印を付ける。提供された加工物の印を付けた所定の場所にレ ーザーエネルギを位置決めするため、レーザービーム行路と提供された加工物３ ０との間の相対的な位置を確認する。印の場所の近くに確認表象を形成するため 、レーザービームと加工物との間で相対的なスクライビング移動を行う。スクラ イビング移動中、レーザー源を付勢し、加工物を後に確認するための確認表象を 表面上に形成するためのレーザーエネルギを発生する。 確認表象は、少なくとも一回のストロークで形成される英数字等のストローク に基づいた表象であるのがよい。簡単な単ストローク数字「１」は、第４Ｂに示 す、レーザー穿孔によるスロット形状送出ポート４０とほぼ同じ方法で形成でき る。相対移動という用語は、加工物に印を付けるためのストロークを定義する。 確認表象は、相対移動により形成した複数の隣接したストロークによって形成さ れた少なくとも一つの太線領域であるのがよい。別の態様では、スクライビング 移動は、第４Ｅ図に示すような印刷文字及び／又は商標を構成できる。表面に印 を付ける実施例では、加工物の表面だけがレーザーエネルギの影響を受ける。従 って、レーザービームは、広幅で見やすいストロークを形成するためには、送出 ポートの穿孔を行う場合よりも大径のビームを有するのがよい。浅い印を付ける ように焼灼を行うこの実施例は、発生する屑が少なく、送出ポートの形成に必要 なビームよりも高速でスクライビングされる低エネルギのビームで実施できる。 有用薬剤ディスペンサに送出ポートを形成するための改良された方法を提供す ることにより、本発明の目的が達成されたということは、当業者には明らかであ ろう。本願に示した構造及び実施例には、本発明の概念から逸脱することなく、 様々な変向を加えることができるということは明らかである。更に、添付図面に 示す実施例の特徴は、他の図の実施例でも使用できる。従って、本発明の範囲は 、以下の請求の範囲の用語及びその法律的等価物によって定義される。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 を後に送出するために壁（３１）を焼灼して送出ポート （３７）を形成するため、スクライビング移動中にレー ザービーム源（１３）を付勢する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．有用薬剤ディスペンサ（３０）に送出ポート（３８）を形成するための方法 であって、送出されるべき有用薬剤（３３）を収容した、壁（３１）によって形 成された隔室（３２）を有するディスペンサ（３９）を提供する工程と、前記デ ィスペンサ（３０）の前記壁（３１）を通して少なくとも部分的に所定寸法のボ ア（４４）を焼灼できるレーザーエネルギを、レーザーエネルギ行路（１４）に 沿って発生するレーザー源（１３）を提供する工程と、前記レーザーエネルギ行 路（１４）が前記ディスペンサ（３０）上の所定のポート場所（３５）で前記デ ィスペンサ（３０）と交差するように、前記ディスペンサ（３０）を前記レーザ ーエネルギ行路（１４）に対して位置決めする工程とを有する、方法において、 前記ポート場所（３５）の近くに送出ポート（３８）を形成するため、前記レ ーザーエネルギ行路（１４）と前記ディスペンサ（３０）との間で相対的スクラ イビング移動を行う工程と、 前記スクライビング移動中に前記レーザー源（１３）を付勢し、前記ボア寸法 よりも大きな少なくとも一つの寸法を持つ前記送出ポート（３８）を前記壁（３ １）に形成するレーザーエネルギを発生する工程とを有することを特徴とする、 方法。 ２．前記レーザー源（１３）は、前記スクライビング移動中に連続的に付勢され 、前記壁（３１）に連続したチャンネル（３７）を形成する、請求項１に記載の 方法。 ３．前記レーザー源（１３）は、前記スクライビング移動中、パルスをなして付 勢される、請求項１に記載の方法。 ４．パルスレーザーエネルギは、一連の重なった焼灼ボア（４２）を形成する、 請求項３に記載の方法。 ５．前記パルスレーザーエネルギは、間隔が隔てられた一連の焼灼ボア（４４） を形成し、隣接した焼灼ボア（４４）間の間隔は、前記送出ポート（３８）を通 して前記有用薬剤（３３）を分配するときに、隣接した焼灼ボア（４４）の間で 壁材料（４５）を壊すことができるように十分小さい、請求項３に記載の方法。 ６．前記レーザーエネルギは、所定形状の送出ポート（３８）を形成する、請求 項１に記載の方法。 ７．前記送出ポートの形状は閉じている、請求項６に記載の方法。 ８．前記送出ポート（３８）は、概ね円形である、請求項６に記載の方法。 ９．前記送出ポート（４０）は、スロット形状である、請求項６に記載の方法。 10．前記送出ポート（４８）は、多角形形状である、請求項６に記載の方法。 11．前記送出ポート（３８）は、長軸ポート寸法及び短軸ポート寸法を有し、前 記短軸ポート寸法は、少なくとも、前記ボア（４４）の寸法であり、前記長軸ポ ート寸法は、前記ボア（４４）の寸法の少なくとも約２倍である、請求項１に記 載の方法。 12．前記壁（３１）は、半透膜からなり、前記隔室（３２）は、浸透圧に関して 活性の薬剤（３４）を収容し、これによって、前記有効薬剤（３３）は、送出ポ ート（３８）を通って浸透圧によって圧送される、請求項１に記載の方法。 13．前記レーザーエネルギは、前記壁（３１）を通して完全に焼灼する、請求項 １に記載の方法。 14．前記レーザーエネルギは、前記壁（３１）を通して部分的に焼灼し、焼灼さ れずに残った前記壁（３１）の部分（４７）は、前記有効薬剤（３３）が前記デ ィスペンサ（３０）から前記送出ポート（３８）を通って出るときに前記壁材料 を壊すことができるように十分薄い、請求項１に記載の方法。 15．前記レーザービーム行路（１４）と前記ディスペンサ（３０）との間の位置 及びスクライビング加工により、前記ディスペンサ（３０）に複数の送出ポート を形成する、請求項１に記載の方法。 16．前記レーザービーム行路（１４）を前記ディスペンサ（３０）に対して移動 する走査鏡（９２）を変位させることによって相対的スクライビング移動を行う 、請求項１に記載の方法。 17．第１走査鏡（９２Ｘ）の変位により、第１軸線に沿った相対的スクライビン グ移動を行い、及び第２走査鏡（９２Ｘ）の変位により、第２軸線に沿った相対 的スクライビング移動を行う、請求項１６に記載の方法。 18．前記走査鏡（９２Ｘ）の変位及び前記ディスペンサ（３０）の移動によって 相対的スクライビング移動を行う、請求項１６に記載の方法。 19．有用薬剤ディスペンサ（３０）に送出ポート（３８）を形成するための装置 であって、送出されるべき有用薬剤（３３）を収容した、壁（３１）によって形 成された隔室（３２）を有するディスペンサ（３０）を搬送するためのコンベヤ （１１）と、前記ディスペンサ（３０）の前記壁（３１）を通して少なくとも部 分的に所定寸法のボア（４４）を焼灼できるレーザーエネルギを、レーザーエネ ルギ行路（１４）に沿って発生するレーザー源（１３）と、前記レーザーエネル ギ行路（１４）が前記ディスペンサ（３０）上の所定のポート場所（３５）で前 記ディスペンサ（３０）と交差するように、前記ディスペンサ（３０）を前記レ ーザーエネルギ行路（１４）に対して位置決めするための装置とを備えた、装置 において、 前記ポート場所（３５）の近くに送出ポート（３８）を形成するため、レーザ ーエネルギ行路（１４）と前記ディスペンサ（３０）との間で相対的スクライビ ング移動を行うための装置と、 前記スクライビング移動中に前記レーザー源（１３）を付勢し、前記ボア寸法 よりも大きな少なくとも一つの寸法を持つ前記送出ポート（３８）を前記壁（３ １）に形成するレーザーエネルギを発生するための装置とを有することを特徴と する、装置。 20．前記レーザー源（１３）は、前記スクライビング移動中に連続的に付勢され 、前記壁（３１）に連続したチャンネル（３７）を形成する、請求項１９に記載 の装置。 21．前記レーザー源（１３）は、前記スクライビング移動中、パルスをなして付 勢される、請求項１９に記載の装置。 22．パルスレーザーエネルギは、一連の重なった焼灼ボア（４２）を形成する、 請求項２１に記載の装置。 23．前記パルスレーザーエネルギは、間隔が隔てられた一連の焼灼ボア（４４） を形成し、隣接した焼灼ボア（４４）間の間隔（４５）は、前記送出ポート（３ ８）を通して前記有用薬剤（３３）を分配するときに、隣接した焼灼ボア（４４ ）の間で壁材料を壊すことができるように十分小さい、請求項２１に記載の装置 。 24．一連の複数の加工物の表面上に確認表象を印す方法において、 前記確認表象を受け入れるための表面を各々有する複数の加工物（３０ａ、３ ０ｂ）を提供する工程と、 各加工物（３０）の表面上にこの加工物（３０）がある場所で印を付けるため 、レーザーエネルギ行路（１４）に沿ってレーザーエネルギを発生するレーザー 源（１３）を提供する工程と、 提供された加工物（３０）上の所定の印を付ける場所（３５）で前記レーザー エネルギ行路（１４）が前記提供された加工物（３０）と交差するように、前記 提供された加工物（３０）を前記レーザーエネルギ行路に対して位置決めする工 程と、 前記印を付ける場所（３５）の近くに確認表象を形成するため、前記レーザー エネルギ行路（１４）と前記提供された加工物（３０）との間で相対的形成移動 を行う工程と、 前記形成移動中に前記レーザー源（１３）を付勢し、前記印を付ける場所（３ ５）の近くで前記提供された加工物（３０）の表面材料を焼灼することによって 、確認表象を表面上に形成するレーザーエネルギを発生する工程とを有する、方 法。 25．前記確認表象は、少なくとも一回のストロークで形成され、前記相対的形成 移動は、前記加工物（３０）上に印を付けるため、ストロークを行う、請求項２ ４に記載の方法。 26．前記確認表象は、複数の隣接したストロークによって形成された少なくとも 一つの太線領域によって形成されており、前記相対的形成移動は、複数の隣接し たストロークを行う、請求項２４に記載の方法。 27．前記確認表象は、前記提供された加工物（３０）の表面材料を乱すことによ って形成されている、請求項２４に記載の方法。 28．前記確認表象は、前記提供された加工物（３０）の表面材料を変色すること によって形成されている、請求項２４に記載の方法。 29．前記確認表象は、前記提供された加工物（３０）の表面材料を炭化すること によって形成されている、請求項２４に記載の方法。 30．前記確認表象は、前記提供された加工物（３０）の表面材料及びその下にあ る内部材料（３３、３４）を焼灼することによって形成されている、請求項２４ に記載の方法。