JP2006070868A

JP2006070868A - シリンジポンプ駆動装置

Info

Publication number: JP2006070868A
Application number: JP2004258215A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamazaki; 真雄山崎
Original assignee: Jasco Corp
Current assignee: Jasco Corp
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-09-06
Also published as: US7361157B2; US20060118199A1; JP4703993B2

Abstract

【課題】本発明の目的は送液、吸引精度の良い多連シリンジポンプ駆動装置を提供することにある。
【解決手段】複数のシリンジポンプ（１２ａ〜１２ｈ）の送液及び吸引を制御するシリンジポンプ駆動装置１０において、
複数のシリンジポンプのシリンジ（１４ａ〜１４ｈ）を平行に並べて支持するシリンジ側ホルダ１８と、
前記各シリンジに納められたプランジャ（１６ａ〜１６ｈ）を平行に並べて支持するプランジャ側ホルダ２０と、
前記シリンジ側ホルダーまたはプランジャ側ホルダの一方を固定する固定台２２と、
前記他方のホルダーを固定されたホルダーに対して移動させるための３本の送りネジ（２４−１〜２４−３）と、
該送りネジの動力源となる一つまたは複数のモーター２６と、を備え、
前記３本の送りネジは、前記移動側ホルダーと３点の駆動点で接触していることを特徴とするシリンジポンプ駆動装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のシリンジポンプを並べ、それらの吐出、吸引の制御を行うシリンジポンプ駆動装置、特にその駆動機構の改良に関する。

シリンジポンプは、各種試験、測定等における溶液の吐出、吸引量を高精度に制御するために多く用いられている。吐出、吸引量は、プランジャの移動量により決まるため、その移動機構として送りネジを使用したものが一般的である。
また、複数のシリンジポンプを並列に連結し同時に駆動することによって、多数の流路に対する吐出、吸引を行う駆動装置も使用されている。そのような装置の例として特許文献１に記載されたものが挙げられる。
特許文献１記載のシリンジポンプ駆動装置は、複数のシリンジを固定したホルダを一本の送りネジによって駆動し、また複数のガイドレールにより移動時のホルダのバランスをとるという構成をとるものである。
米国特許第５９８８２３６号明細書

しかしながら、特許文献１に記載された装置では動作点が１点であるため、各シリンジの抵抗が劣化等により変化し、ホルダの力学的バランスが悪くなると、ホルダを平行に保ちながら移動させることが困難になる。その結果、シリンジの送液、吸引精度が悪くなってしまう。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は送液、吸引精度の良い多連シリンジポンプ駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のシリンジポンプ駆動装置は、複数のシリンジポンプを並列に連結し、該複数のシリンジポンプの送液及び吸引を制御するシリンジポンプ駆動装置において、複数のシリンジポンプのシリンジを平行に並べて支持するシリンジ側ホルダと、前記各シリンジに納められたプランジャを平行に並べて支持するプランジャ側ホルダと、前記シリンジ側ホルダーまたはプランジャ側ホルダの一方を固定側ホルダー、他方を移動側ホルダとし、該固定側ホルダーを固定する固定台と、該移動側ホルダーをシリンジ方向に固定側ホルダーに対して移動させるための３本の送りネジと、該送りネジの動力源となる一つまたは複数のモーターと、を備え、前記３本の送りネジは、前記移動側ホルダーと３点の駆動点で接触していることを特徴とする。
上記のシリンジポンプ駆動装置において、前記送りネジの移動側ホルダーに対する３つの駆動点の位置は、シリンジおよび／またはピストンからの負荷力が、前記３つの駆動点に略等しくかかるように配置されていることが好適である。

本発明のシリンジポンプ駆動装置によれば、移動側ホルダーをシリンジ方向に固定側ホルダーに対して移動させるための３本の送りネジと、送りネジの動力源となる一つまたは複数のモーターとを備え、前記３本の送りネジが前記移動側ホルダーを３点の駆動点で支持する構成となっているため、送液および吸引量を高い精度で制御することが可能である。

以下に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態にかかるシリンジポンプ駆動装置の概略構成図である。図１に示したシリンジポンプ駆動装置１０は、複数のシリンジポンプ１２ａ〜１２ｈのシリンジ１４ａ〜１４ｈを平行に並べて支持するためのシリンジ側ホルダ１８と、それらに対応するプランジャ１６ａ〜１６ｈを平行に並べて支持するプランジャ側ホルダ２０と、を備えている。なお、本実施形態ではシリンジポンプが８本の場合を示したが、この本数に特に限定されない。
本実施形態では、上記のシリンジ側ホルダ１８を固定側ホルダ、プランジャ側ホルダ２０を移動側ホルダとしている。つまり、シリンジ側ホルダ１８を固定台２２に固定し、それに対してプランジャ側ホルダ２０が移動可能に構成されている。
３本の送りネジ２４−１〜２４−３はそれぞれ、その一端をシリンジ側ホルダ１８に、他端を固定台２２に、その軸を中心として回転可能に支持されている。また、プランジャ側ホルダ２０は、送りネジ２４−１〜２４−３と３つの駆動点で接触しており、該駆動点にて３本の送りネジ２４−１〜２４−３の回転力をプランジャ側ホルダ２０の駆動力に変換する。また、送りネジ２４−１〜２４−３は、ベルト２８ａ，ｂによって動力源であるモータ２６にそれぞれ接続されている。

図２は、図１の本実施形態のシリンダ駆動装置のシリンダ方向から見たＩ−Ｉ方向の断面図である。図２に示すように、上記３本の送りネジ２４−１〜２４−３の、プランジャ側ホルダ２０上の３つの駆動点の位置は、３つの駆動点にかかる負荷が略等しくなるように配置することが好適である。図２に示した例では、２つの駆動点は平行に一列に並んだプラジャ１６ａ〜１６ｈを両端から挟むように配置され、もう一つの駆動点はシリンジの列の中央部に位置しており、上記の２つの駆動点を結ぶ直線を底辺とし、残り一点を頂点とした二等辺三角形をなすように３つの駆動点が配置される。さらに、頂点から底辺に下ろした垂線を２対１に分割する点を通り、該垂線に垂直な直線上にシリンジが配置されている。

以上が本実施形態の概略構成であり、次にその作用を再び図１を参照して説明する。
モータ２６の回転力は送りネジ２４−１、およびベルト２８ａ、２８ｂを介して送りネジ２４−２、２４−３に伝えられる。このように、各送りネジ２４−１〜２４−３の回転は互いに連動している。
送りネジ２４−１〜２４−３はプランジャ側ホルダ２０の適切な３点を動作点としており、該動作点にて送りネジ２４−１〜２４−３の回転力がプランジャ側ホルダ２０のシリンジ方向への駆動力へ変換される。つまり、送りネジ２４−１〜２４−３の回転量を制御することで、移動側ホルダ２０の移動量を制御している。
また、モータ２６は図示していない制御装置によってその回転量、回転の向きが制御されており、それによりプランジャ側ホルダ２０の移動量及び移動方向が制御されている。

特許文献１に記載されたような一本の送りネジと複数のガイドレールを組み合わせた方式では、送りネジの駆動点を負荷の中心に合わせることが必要であるが、シリンジの劣化等によって起こる各シリンジの個体差のために負荷のバランスが崩れると滑らかな動きができなくなる。
それに対して、本実施形態のシリンジポンプ駆動装置では、ホルダに取り付けられた複数のシリンジの摺動抵抗が劣化などにより変化し、ホルダの力学的バランスが変動しても、３本の送りネジによって、ホルダの適切な３点を能動的に動かす構成をとっているため、常にホルダを平行に保ちながら精度よく動かすことができる。その結果、各シリンジの送液、吸引量の精度が保たれる。
また、上記の実施形態ではシリンジ側ホルダを移動側とし、プランジャ側ホルダを固定側としたが、逆にプランジャ側ホルダを移動側、シリンジ側ホルダを固定側としてももちろんよい。
また、上記の実施形態では、一つのモータによって３本の送りネジの駆動を行ったが、複数のモータを同期させて送りネジの駆動を行う構成でもよい。

次に上記の実施形態のシリンジポンプ駆動装置を、溶出試験機の送液機構として使用した例について説明する。溶出試験機は錠剤状の薬品を所定の試験液中に浸漬したときの溶出量などを測定するのに用いられるものである。
図３は溶出試験機の概略構成図であり、その一部を断面図とした。図３の溶出試験機１００は、試験液及び被検体が投入される複数のベッセル１３０ａ〜１３０ｃと、各ベッセル内の溶液を攪拌する複数の攪拌子１３２ａ〜１３２ｃと、各ベッセル１３０ａ〜１３０ｃ内へ溶液を注入、もしくは吸引する複数のノズル部１３４ａ〜１３４ｃと、シリンジポンプ駆動装置１１０と、該シリンジポンプ駆動装置１１０内の各シリンジとノズル部１３４ａ〜１３４ｃと接続するためのチューブ部１３６ａ〜１３６ｃと、を備える。図ではベッセル、攪拌子、ノズル部、チューブ部の個数を３個として示したが、この個数は特に限定されない。

攪拌子１３２ａ〜１３２ｃは攪拌子用ヘッド部１３８に設置され、攪拌子用ヘッド部１３８は上下方向に移動可能に構成されている。
ノズル部１３４ａ〜１３４ｃは、ノズル部用ヘッド部１４０に設置され、ノズル部用ヘッド部１４０も上下方向に移動可能に構成されている。また、上記攪拌子用ヘッド部１３８とノズル部用ヘッド部１４０はそれぞれ独立した移動機構として構成されている。
溶出試験機１０の攪拌子１３２ａ〜１３２ｃ及びノズル部１３４ａ〜１３４ｃは、準備状態では図３に示すように上昇した状態で待機している。そして、図４（ａ）に示すようにベッセル１３０ａ〜１３０ｃ内を攪拌子１３２ａ〜１３２ｃによって攪拌するために、まず攪拌子用ヘッド部１３８のみが下方向に移動し攪拌子１３２ａ〜１３２ｃをベッセル１３０ａ〜１３０ｃ内の所定位置に位置させる。

所定の時間が経過した後に、ベッセル１３０ａ〜１３０ｃ内から溶液を吸引するために、ノズル部用ヘッド部１４０も下方向に移動しノズル部１３４ａ〜１３４ｃをベッセル１３０ａ〜１３０ｃ内の所定位置に位置させる。そしてシリンジポンプ駆動装置１１０により、各ベッセル１３０ａ〜１３０ｃ内の溶液を各シリンジ内へ吸引する。
このように、本実施形態のシリンジポンプ駆動装置は、上記の溶出試験機などの精密な送液、吸引が必要な装置に対して好適に適用できる。

本発明の実施形態にかかるシリンジポンプ駆動装置の概略構成図本発明の実施形態にかかるシリンジポンプ駆動装置をシリンジ方向から見た図。本実施形態のシリンジポンプ駆動装置を設けた溶出試験機の概略構成図図３の溶出試験機の動作の説明図

符号の説明

１０シリンジポンプ駆動装置
１２ａ〜１２ｈシリンジポンプ
１４ａ〜１４ｈシリンジ
１６ａ〜１６ｈプランジャ
１８シリンジ側ホルダ
２０プランジャ側ホルダ
２２固定台
２４−１〜２４−３送りネジ
２６モータ

Claims

複数のシリンジポンプを並列に連結し、該複数のシリンジポンプの送液及び吸引を制御するシリンジポンプ駆動装置において、
複数のシリンジポンプのシリンジを平行に並べて支持するシリンジ側ホルダと、
前記各シリンジに納められたプランジャを平行に並べて支持するプランジャ側ホルダと、
前記シリンジ側ホルダーまたはプランジャ側ホルダの一方を固定側ホルダー、他方を移動側ホルダとし、該固定側ホルダーを固定する固定台と、
該移動側ホルダーをシリンジ方向に固定側ホルダーに対して移動させるための３本の送りネジと、
該送りネジの動力源となる一つまたは複数のモーターと、
を備え、
前記３本の送りネジは、前記移動側ホルダーと３点の駆動点で接触していることを特徴とするシリンジポンプ駆動装置。
請求項１記載のシリンジポンプ駆動装置において、
前記送りネジの移動側ホルダーに対する３つの駆動点の位置は、シリンジおよび／またはピストンからの負荷力が、前記３つの駆動点に略等しくかかるように配置されていることを特徴とするシリンジポンプ駆動装置。