JP3140213B2 - 可撓性チューブ無菌的接合装置 - Google Patents

可撓性チューブ無菌的接合装置

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JP3140213B2
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temperature
cutting
detecting means
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憲明 平野
敏正 鈴木
典仁 湊
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Terumo Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも2本の可撓
性チューブを加熱溶融して、無菌的に接続するための可
撓性チューブ無菌的接合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】輸血システムにおける採血バッグおよび
血液成分バッグのチューブ接続、持続的腹膜透析(CA
PD)における透析液バッグと排液バッグの交換時など
には、チューブの接続を無菌的に行うことが必要とな
る。このようなチューブの無菌的接続を行う装置として
は、特公昭61−30582号公報に示されものがあ
る。この特公昭61−30582号公報に示されている
装置は、チューブを加熱溶融して接続するチューブ接続
装置である。そして、従来の無菌的接合装置の具体例を
図示すると、図26示すような機構を有している。図
26に示す接合装置100は、接続すべき2本の可撓性
チューブ115,116を平行状態にて保持する第1ク
ランプ111および第2クランプ110と、第1クラン
プ111および第2クランプ110間にて可撓性チュー
ブを切断するための切断手段(ウエハー)114と、切
断手段により切断された可撓性チューブの接合される端
部相互がウエハーを介して向かい合うように第1クラン
プを移動させる移動手段113と、切断手段114を上
方に移動させて可撓性チューブを溶融切断させ、切断後
ウエハーを下方に移動させるための移動手段112を有
している。
【0003】そして、この無菌的接合装置では、薄板状
のウエハー114を加熱後、第1クランプ111および
第2クランプ110間の下方より、上方に移動させて、
第1および第2クランプ間にて、可撓性チューブ11
5,116を溶融切断した後、切断された可撓性チュー
ブの接合される端部相互が密着するように第1クランプ
111を後方に移動(後退)させた後、再びウエハーを
下方に移動させて、可撓性チューブの接合される端部相
互を密着させて接合する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そして、上記の接合装
置100では、実測によるウエハーの温度検出手段を有
しておらず、ウエハー電圧を測定することにより、ウエ
ハーの温度抵抗特性より、ウエハー温度を演算により算
出している。しかし、ウエハーの個々の物性の相違など
により、正確な温度検知ができない場合があり、これに
起因してウエハーの加熱不足、加熱過剰を生ずる危険性
があった。また、上記の無菌的接合装置100では、ウ
エハーにより第1クランプおよび第2クランプ間にて、
可撓性チューブを溶融切断するために、加熱されたウエ
ハーを第1クランプおよび第2クランプ間の下方より、
上方に移動させて、チューブを溶融切断し、そして、切
断された可撓性チューブの接合される端部相互が密着す
るように第1クランプ111を後方に移動(後退)させ
た後、再びウエハーを下方に移動させる。ウエハーは上
方移動の際、チューブに当接し、溶融によりチューブを
切断するが、当接時に、チューブより下方に働く力を受
ける。また、下降の際、ウエハーは溶融により切断され
たチューブに把持された状態となっており、チューブよ
り上方に働く力を受ける。よって、ウエハーは、チュー
ブより上方移動および下降のいずれにおいても力を受
け、その力によりウエハーが湾曲などの歪みが生じた
り、ウエハーがチューブに挟まれてウエハー保持部材よ
り抜け落ちる可能性がある。そこで、上記の無菌的接合
装置100では、ウエハーを押さえるために、先端が刃
状をしたバネ121にて、ウエハーを押し付け保持して
いる。そして、この刃状バネ121による押圧が強すぎ
ると、ウエハーの垂直状態の保持が困難となるため、あ
らかじめウエハーを刃状バネ121側に若干倒すように
して、ウエハーを保持している。しかし、刃状バネ12
1にへたりが生じると、ウエハー上昇時および下降時の
いずれにいても、ウエハーの垂直状態の保持が困難とな
り、これにも起因して、チューブの切断面が若干湾曲面
となり、このためチューブの接合不良を生じることがあ
った。そこで、本発明の目的は、上記の従来技術の問題
点を解消し、ウエハーの実測による温度検出ができ、か
つ、溶融切断される可撓性チューブの切断面をほぼ垂直
なものとすることができ、チューブの接合を確実に行う
ことができる可撓性チューブ無菌的接合装置を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
は、可撓性チューブを無菌的に接合するための装置であ
って、該装置は、チューブを保持する第1クランプおよ
び第2クランプと、該第1クランプおよび第2クランプ
間にて前記可撓性チューブを切断するための切断手段と
を有し、前記切断手段は、前記可撓性チューブを溶融切
断するための薄板状ウエハーと、該ウエハーを交換可能
にかつ、ほぼ垂直状態にて保持するウエハー保持部と、
ウエハーの温度を検知するための温度検知手段と、該温
度検知手段のウエハー接触側表面に固定された伝熱性平
板部材と、該温度検知手段のウエハー非接触側表面に固
定された断熱部材とを有する可撓性チューブ無菌的接合
装置である。また、上記目的を達成するものは、可撓性
チューブを無菌的に接合するための装置であって、該装
置は、少なくとも2本の可撓性チューブを平行状態にて
保持する第1クランプおよび第2クランプと、該第1ク
ランプおよび第2クランプ間にて前記可撓性チューブを
切断するための切断手段と、該切断手段により切断され
た可撓性チューブの接合される端部相互が密着するよう
に前記第1クランプまたは前記第2クランプの少なくと
も一方を移動させる移動手段と、前記切断手段を前記第
1クランプおよび第2クランプ間にて上下動させるため
の切断手段駆動手段とを有し、前記切断手段は、前記可
撓性チューブを溶融切断するための薄板状ウエハーと、
該ウエハーを交換可能に保持するウエハー保持部と、ウ
エハーの温度を検知するための温度検知手段と、該温度
検知手段のウエハー接触側表面に固定された伝熱性平板
部材と、該温度検知手段のウエハー非接触側表面固定さ
れた断熱部材とを有する無菌的接合装置である。そし
て、前記無菌的接合装置は、前記温度検知手段に固定さ
れた伝熱性平板部材を前記ウエハー保持部により保持さ
れたウエハーの先端部側面に押しあてるように温度検知
手段を保持する温度検知手段保持部を有することが好ま
しい。また、前記温度検知手段保持部によるウエハーの
押圧が、ウエハーの上部、特に、ウエハー内部発熱体の
上部であることが好ましい。前記伝熱性平板部材は、金
属板であることが好ましい。前記断熱部材は、温度検知
手段と温度検知手段保持部との間に設けられていること
が好ましい。また、前記温度検知手段保持部は、ある程
度の弾力性を持って前記伝熱性平板部材を前記ウエハー
保持部により保持されたウエハーの先端部側面に押しあ
てることが好ましい。そして、前記無菌的接合装置は、
前記温度検知手段により検知され信号に基づいて、前記
ウエハーの温度制御を行うウエハー加熱制御手段を有し
ていることが好ましい。そこで、本発明の可撓性チュー
ブ無菌的接合装置について、図面を参照して説明する。
この可撓性チューブ無菌的接合装置1は、可撓性チュー
ブを無菌的に接合するための装置であって、少なくとも
2本の可撓性チューブを平行状態にて保持する第1クラ
ンプ3および第2クランプ2と、第1クランプ3および
第2クランプ2間にて可撓性チューブ48,49を切断
するための切断手段5と、切断手段5により切断された
可撓性チューブ48,49の接合される端部相互が密着
するように第1クランプ3または第2クランプ2の少な
くとも一方を移動させる移動手段と、切断手段5を第1
クランプ3および第2クランプ2間にて上下動させるた
めの切断手段駆動手段とを有し、切断手段5は、可撓性
チューブ48,49を溶融切断するための薄板状ウエハ
ーと6、ウエハー6を交換可能に保持するウエハー保持
部と、ウエハーの温度を検知するための温度検知手段7
と、温度検出手段7のウエハー接触側表面に固定された
伝熱性平板部材76と、温度検出手段7のウエハー非接
触側表面固定された断熱部材74とを有する。
【0006】図1は、本発明の可撓性チューブ無菌的接
合装置の一実施例の斜視図である。図2は、図1に示し
た無菌的接合装置をケースに収納した状態を示す斜視図
であり、図3は、本発明の無菌的接合装置に使用される
電気回路の一例を示すブロック図である。図4は、本発
明の可撓性チューブ無菌的接合装置の一実施例の上面図
である。図5は、本発明の無菌的接合装置の電気回路の
ウエハー加熱制御手段の一例を示す電気回路ブロック図
である。
【0007】次に、無菌的接合装置1の全体の機構につ
いて説明する。この無菌的接合装置1は、図1、図2、
図4、図17に示すように、少なくとも2本の可撓性チ
ューブを平行状態にて保持する第1クランプ3および第
2クランプ2を有している。モータの作動により回転す
るギア30、ギア30の回転により回転するギア31、
ギア31の回転により回転するシャフト32、シャフト
の両端が回転可能に固定されたフレーム9、第1クラン
プ3の原点位置でのがたつきを防止するための防止部材
11、マイクロスイッチ13,14,15、第1クラン
プ3を移動させるための駆動用アーム18、第1クラン
プ3を移動させるためのカム19、切断手段5、切断手
段5および第2クランプを駆動させるためのカム17、
第2クランプ2を第1クランプ側に押圧する押圧部材3
3、第1クランプ3の後退位置を規制する規制部材2
5、第1クランプ3のがたつきを防止するためのバネ部
材27、ウエハー交換レバー22,ウエハーカートリッ
ジ8、ウエハーカートリッジ交換レバー24、使用済ウ
エハー収納箱把持部材28、使用済ウエハーを収納箱に
誘導するための誘導部材26、使用済ウエハー収納箱2
9、操作パネル50を有している。
【0008】また、図3に示すように、この実施例の無
菌的接合装置1は、交流電源を直流に変換し、かつ所定
の電圧変換する整流電源回路41を有するウエハー加
熱用定電圧源43と、同様にこの定電圧源43より電源
が供給されるモーター42と、モーター42およびウエ
ハー加熱制御手段44を制御するための制御器40と、
可撓性チューブを加熱溶融により切断するためのウエハ
ー6と、このウエハー6の温度検知手段7と、温度検知
手段7からの信号に基づいて、定電圧源43よりウエハ
ー6に送られる電力を制御することによりウエハー6の
加熱を制御するウエハー加熱制御手段44とを有してい
る。また、図5に示すように、定電圧源43とウエハー
とを電気的に接続するための接続端子39が設けられて
いる。そして、ウエハー加熱制御手段44には、ウエハ
ー短絡回路の作動の後に、装置を復帰させるためのリセ
ットスイッチが電気的に接続されており、また、ウエハ
ー加熱制御手段44は、制御器40と電気的に接続され
ている。また、制御器40には、マイクロスイッチSW
1(13)、マイクロスイッチSW2(14)、マイク
ロスイッチSW3(15)、マイクロスイッチSW4
(72)、マイクロスイッチSW5(73)、マイクロ
スイッチSW6(74)、入力パネル50に設けられた
電源スイッチ、開始スイッチ、クランプリセットスイッ
チ53が電気的に接続されており、さらに、制御器40
より出力される信号により作動するブザー45が設けら
れている。モーター42は、切断手段5、第1クランプ
3および第2クランプ2を駆動させる駆動源である。
【0009】そして、この無菌的接合装置1は、切断手
段5により切断された可撓性チューブ48,49の接合
される端部相互48a,49aが向かい合うように第1
クランプ3を移動させる第1クランプ移動機構と、切断
手段5をチューブ側に(上方に)移動させ、切断後再び
チューブより離れる方向(下方に)に移動させるための
移動機能と、第2クランプ2を第1クランプ3に対し
て、近接および離間する方向に移動させる第2クランプ
移動機構とを有している。切断手段駆動機構には、切断
手段5を2本のチューブの軸に対して垂直に上方に移動
させ、チューブ切断後下方に移動させるものであり、第
1クランプ移動機構は、チューブ切断後、第1クランプ
3を2本のチューブの軸に対して水平状態にて直交方向
(より具体的には、後方に)に移動させるものであり、
第2クランプ移動機構は、第2クランプ2を第1クラン
プ側に近づくように、2本のチューブの軸に対して水平
状態にてごくわずか平行に移動させるものである。
【0010】次に、切断手段について図面を用いて説明
する。図6は、本発明の接合装置に使用される切断手段
の一例を示す左側面図であり、図7は、本発明の接合装
置に使用される切断手段の一例を示す右側面図であり、
図8は、図6および図7に示した切断手段の上面図であ
り、図9は、図6および図7に示した切断手段の正面図
であり、図10は、図8のA−A線面図であり、図1
1は、図10のB−B線部分にて切断したときの切断手
段の断面部分図である。ウエハー6としては、側面形状
が長方形をした薄板状のものであり、具体的には、向か
い合うように折り曲げられた金属板と、この金属板の内
面に形成された絶縁層と、この絶縁層内に上記の金属板
と接触しないように形成された抵抗体と、この抵抗体の
両端部に設けられた通電用端子とを有するものが好適に
使用される。
【0011】そして、図8および図9に示すように、切
断手段5は、ウエハー保持部81と、ウエハー加熱部お
よび温度検出手段保持部83(以下、温度検出手段保持
部83)を有している。さらに、切断手段5は、図6お
よび図8に示すように、回動自在のヒンジ部5dと、切
断手段5をフレーム9に固定するための固定部5e、ア
ーム部5cを有している。ウエハー保持部81は、下部
部材60と、その上面が形成する平坦面に載置されると
ともに固定されたウエハー側面保持部材67と、下部部
材60の側面に固定されたウエハー下部側面保持部材6
1とにより構成されている。ウエハー6は、ウエハー側
面保持部材67とウエハー下部側面保持部材61間によ
り、交換可能に保持されている。そして、ウエハー側面
保持部材67には、図6に示すように、下方より上方に
伸びる柱状のウエハー前方側面保持部67aと、この前
方側面保持部67aより後方に位置するウエハー後方側
面保持部67bを有しており、ウエハー前方側面保持部
67aと後方側面保持部67b間は、空間となってお
り、ウエハーが露出した状態となっている。また、ウエ
ハー後方側面保持部67bより後方には、窓部があり、
待機ウエハー69が露出している。ウエハー前方側面保
持部67aおよび後方側面保持部67bのウエハー接触
側側面は、平坦面となっている。
【0012】さらに、切断手段5のウエハー保持部81
は、後方に、図6、図7および図8に示すように、ウエ
ハー後方上部移動防止部を有することが好ましい。この
実施例では、ウエハー側面保持部材67の後方の上面
に、金属板により形成されたウエハー後方上部移動防止
部材62が設けられている。ウエハー後方上部移動防止
部材62は、図8に示すように、その側面全体が、ウエ
ハー方向に突出しており、待機ウエハーの上部を被包す
るとともに、ウエハーの誘導部を形成している。さら
に、前方に突出する端部62aが、ウエハー6の後方の
上部に位置するように構成されている。これにより、ウ
エハー6が、切断された2本の可撓性チューブにより、
両側面より押された状態のときにウエハーを下方に移動
させても、ウエハーの後方部での移動も防止できるの
で、切断手段の動きと相違するウエハー移動を確実に防
止することができる。ウエハー後方上部移動防止部材6
2は、ウエハー側面保持部材67ではなく、ウエハー下
部側面保持部材61の後方の上面に設けてもよい。ま
た、ウエハー側面保持部材67には、待機ウエハー保持
ボルト71が設けられている。
【0013】そして、図7、図8および図9に示すよう
に、温度検出手段保持部83は、ウエハー保持部81の
右側面に固定されており、ウエハー加熱用の電気接続端
39、ウエハーの温度検知のための温度検知手段7、
温度検知手段保持部材64を有している。温度検知手段
7としては、熱電対または測温抵抗体であることが好ま
しい。より好ましくは、シース形熱電対または測温抵抗
体であり、特に、シース形熱電対が好ましい。
【0014】そして、図7に示すように、ウエハー保持
部81の下部部材60の固定部60aには、温度検知手
段保持部材64の端部および電気接続端子39の下部が
固定されており、電気接続端子39より伸びる2つの端
39a,39aは、ウエハー6に接触し、ウエハーに
加熱電流を供給する。そして、電気接続端子39の後部
には、コネクター66が接続されている。また、温度検
知手段7は、接続部7aにてコードと接続されている。
そして、温度検知手段保持部材64は、図8に示すよう
に、屈曲しており、下部部材60の固定部60aにて固
定された状態にて、温度検知手段7が設けられている先
端部をウエハー6側に押圧している。これにより、温度
検知手段7をウエハー6に確実に密着させることがで
き、正確な温度検知を行うことが可能となる。さらに、
ウエハー側面保持部材67のウエハー前方側面保持部6
7aのウエハー保持面を、ほぼ垂直状態に形成し、上記
のように、ウエハーの前方側面を押圧することにより、
ウエハーを垂直状態に保持することができ、よって、切
断されるチューブの切断面も垂直なものとなり、チュー
ブの接合がより確実なものとなる。特に、図8に示すよ
うに、温度検知手段保持部材64によるウエハーの押圧
が、ウエハーの上部となるように行うことが好ましい。
このように、上部にて押圧することにより、より確実に
ウエハーを垂直状態に保持することができる。さらに、
この無菌的接合装置では、図9、図10および図11に
示すように温度検知手段7のウエハー6と接触する面に
伝熱性平板部材76が固定されている。伝熱性平板部材
76としては、伝熱性の高い金属例えば、銅、ステンレ
スなどにより形成された金属板が好適である。そして、
平板部材76の形状としては、円形、楕円形、多角形
(例えば、四角形、五角形)などいずれでよい。この
ように、温度検知手段7のウエハー6と接触する面に伝
熱性平板部材76を設けることにより、温度検出手段に
よるウエハーを押圧する押圧面積を広くすることがで
き、これにより、ウエハーの垂直状態の保持がより確実
となるとともに、ウエハー表面と温度検出手段との熱的
結合が密となり、より正確な温度信号を得ることができ
る。さらに、温度検知手段7と温度検知手段保持部材6
4との間に、断熱部材74が設けられている。この断熱
部材74を設けることにより、温度検出手段7が外気に
より冷却されることが少なくなり、より確実に温度検知
を行うことができる。断熱部材74としては、耐熱性樹
脂が使用され、ポリイミド系樹脂が好適である。
【0015】そして、図8、図9および図10に示すよ
うに、温度検知手段保持部材64の上部はウエハー側に
突出しており、その端部が、ウエハー6の上部を越え、
ウエハー前方側面保持部67aに当接するあるいは図9
および図10のようにウエハー前方側面保持部を若干越
えるように形成されており、この端部が、ウエハー前方
上部移動防止部63を形成している。このようなウエハ
ー前方上部移動防止部63を設けることにより、ウエハ
ー6が、切断された2本の可撓性チューブにより、両側
面より押された状態のときにウエハーを下方に(切断手
段を下方に)移動させても、ウエハー前方上部移動防止
部63により、ウエハーの移動が防止されるので、可撓
性チューブ間の押圧力によりウエハーが保持されウエハ
ーがチューブ間に挟まれた状態のままとなることがな
く、切断手段とともにウエハー6を下方に移動すること
ができる。
【0016】さらに、図9,図10に示すように、温度
検知手段保持部材64の先端部が形成するウエハー前方
上部移動防止部63は、ウエハー6の上部を越え若干ウ
エハー前方側面保持部67aにかかる程度であり、あま
りウエハー前方側面保持部67a側に突出していないこ
とが好ましい。ウエハー6を交換する際、図4に示すウ
エハー交換レバー22を引くと、レバー先端部22a
は、前方に進行し、図12に示すように、温度検知手段
保持部材64とウエハー下部側面保持部材61との間に
侵入する。これにより、温度検知手段保持部材64によ
りウエハーの押圧が解除され、温度検知手段保持部材6
4はウエハー6より離間する。そして、ウエハー交換レ
バーにより押された待機ウエハーにより使用済ウエハー
も押され、図2および図4に示す誘導部材26を通り、
前方に傾斜しながら、収納箱29内に落下する。上述の
ようにウエハー前方上部移動防止部63を形成すること
により、ウエハー交換する際には、ウエハー前方上部移
動防止部63は、温度検知手段保持部材64とともにウ
エハー6より離間するので、ウエハー6が前方に傾斜す
るときその後部が引っ掛かることがなく、確実に収納箱
29内に落下させることができる。
【0017】次に、図5に示すウエハー加熱制御手段に
ついて説明する。ウエハー6としては、向かい合うよう
に折り曲げられた金属板と、この金属板の内面に形成さ
れた絶縁層と、この絶縁層内に上記の金属板と接触しな
いように形成された抵抗体と、この抵抗体の両端部に設
けられた通電用端子とを有するものが好適に使用され
る。そして、抵抗体は、通電により発熱するため、抵抗
体の発熱は、金属板に伝導されウエハー全体が通電によ
り発熱する。そして、抵抗体は、通電による発熱によ
り、抵抗値が変化する。よって、定電圧源を単に使用
し、ウエハーへの電力供給を調整するだけでは、十分な
ウエハーの温度制御ができない。そこで、この実施例の
無菌的接合装置1では、ウエハー加熱制御手段を有して
いる。
【0018】ウエハー加熱制御手段44は、図5に示す
ように、ウエハー加熱制御回路55および補正ウエハー
温度算出回路51を有しており、さらに、図5に示すよ
うにウエハー短絡保護回路65を有することが好まし
い。ウエハー加熱制御回路55は、温度検知手段7から
のの出力に基づいて、算出されるパルス幅変調信号出力
部59を有し、パルス幅変調信号により定電圧源43を
制御するものである。具体的には、ウエハー温度検知手
段7の出力に基づいて、補正ウエハー温度を算出する補
正ウエハー温度算出部56と、算出部により算出された
補正温度とウエハーの目的加熱温度との偏差信号を出力
する偏差信号出力部57とを有し、パルス幅変調信号出
力部59は、偏差信号に基づいてパルス幅変調信号を出
力するものである。温度検知手段7としては、熱電対ま
たは測温抵抗体であることが好ましい。より好ましく
は、シース形熱電対または測温抵抗体であり、特に、シ
ース形熱電対が好ましい。
【0019】図5を用いて、加熱制御手段44をより具
体的に説明すると、温度検知手段7である熱電対からの
温度検知信号aが、補正ウエハー温度算出部51のPI
D補正器56(比例・微分・積分補正器1)に入力さ
れ、補正された補正温度信号bが出力される。このPI
D補正器56では、例えば、式1 b=1/K・a・(1+K1・T・da/dt)・・・(1) により、補正値を算出する。Kは、ウエハーと熱電対と
の結合係数であり、K1は、切断される可撓性チューブ
に起因する補正係数であり、Tは、熱電対の熱時定数で
ある。このような補正を行う目的は、ウエハーと熱電対
との間での熱伝導損失に基づく補正(K)を行うこと、
熱電対の熱時定数(T)を考慮した補正を行うことにあ
る。そして、式1に示すように、補正温度信号bは、1
/Kは定数であるので、実測されたウエハー温度信号a
より、ウエハー温度が上昇している間は、K1・T・d
a/dt分だけ、高く算出される。熱電対が検知する温
度は、熱電対の内部温度であり、ウエハーの表面温度に
対して遅れを持っている。しかし、上記の補正を行うこ
とにより、熱電対の遅れを一次遅れに近似して時定数T
とし、補正関数としては、逆に時定数Tの一次進み演算
を行うので、ウエハー表面温度を時間遅れなく正確に算
出することができる。
【0020】また、式1に示すような補正を行うことに
より、ウエハー温度下降時にも、正確なウエハー表面温
度を時間遅れなく正確に算出することができる。そし
て、サンプリングタイム(△t)を考慮して、式1を書
き直すと、式2となる。 b(t+△t)=1/K・a(t+△t)・{1+K1・T/△t・[a(t+ △t)−a(t)]}・・・(2) このようにして、算出される補正温度信号bは、目標と
するウエハー温度信号cと比較され、偏差信号出力部5
7より偏差信号dが出力される。この偏差信号dは、制
御系の応答性を高めるために適当な伝達関数に設計され
たPID補正器2に入力され、補正偏差信号eとして、
出力される。この補正偏差信号eは、パルス幅変調信号
出力部(PWM信号作成回路59に入力される。PW
M信号作成回路59は、上記の補正偏差信号eと搬送波
発振回路60によって作成される所定周波数に同期し、
補正偏差信号eに比例したパルス幅の信号(PWM変調
したパルス列信号)fを出力する。このパルス列信号f
は、ゲート回路61を通り、ドライブ回路62に流入す
る。ドライブ回路62は、半導体スイッチング素子であ
るトランジスタ、サイリスタなどにより構成されてお
り、入力されたパルス列信号gは、スイッチング、タイ
ミング信号として作用し、パルス列信号gがHの状態の
ときのみ、定電圧源とウエハーが接続される。ドライブ
回路62とウエハー6との接続は、接続端子39により
行われてる。定電圧源43とウエハー6は、パルス列信
号gに基づき断続的に接続され、ウエハーは、目的とす
るウエハー温度に制御される。
【0021】次に、ウエハー短絡保護回路について、図
5を用いて説明する。通常状態においては、コンパレー
タ67からの信号jが、ラッチ回路68に入力されてい
ないため、ラッチ回路68は、ゲート回路61(アンド
回路)に対して、常にHの信号を出力している。このた
め、ゲート回路は、PWM信号fのON/OFF(H/
L)に従って、信号gをドライブ回路62に出力する。
そして、図5に示すように、ウエハー6には、シャント
抵抗66が、電気的に接続されており、シャント抵抗6
6の電圧Vは、コンパレータ67により、設定電圧Vs
etと比較されている。通常状態では、シャント抵抗間
の電圧Vは、設定電圧Vsetより低いため、コンパレ
ータ67から信号jは出力されない。しかし、ウエハー
6が短絡すると、シャント抵抗66に規定以上の電流が
流れるため、シャント抵抗66の電圧Vが上昇し、設定
電圧Vsetより大きくなると、コンパレータ67から
信号jが、ラッチ回路68に出力される。ラッチ回路6
8は、一度信号jが入力されるとその状態を保持する機
能を有している。このため、一度信号jが入力される
と、ゲート回路61(アンド回路)に対して、常にLの
信号を出力する。このため、ゲート回路61からは、P
WM信号fに基づく信号gが、ドライブ回路62に出力
されなくなり、回路が保護される。そして、短絡事故を
起こしたウエハーを交換した後、リセットスイッチ69
を押すと、ラッチ回路68は、ゲート回路61(アンド
回路)に対して、Hの信号を出力する。ラッチ回路68
は、一度リセット信号kが入力されるとその状態を保持
し、通常状態に復帰する。
【0022】次に、第1および第2クランプ3,2につ
いて説明する。第1および第2クランプ3,2は、図
1、図4、図14および図17に示すように構成されて
いる。具体的には、第1クランプ3は、図17に示すよ
うに、ベース3bと、このベース3bに回転可能に取り
付けられたカバー3aと、ベース3bが固定されたクラ
ンプ固定台3cを有している。そして、このクランプ固
定台3cは、リニアテーブルに固定されている。リニア
テーブルは、クランプ固定台3cの下面に固定された移
動台3dと、移動台3dの下部に設けられたレール部材
3nにより構成されている。そして、このリニアテーブ
ルにより、第1クランプ3は、接合するチューブ48,
49の軸に対して垂直方向、言い換えれば、切断された
可撓性チューブの接合される端部相互が向かい合うよ
う、歪みがなく移動する。よって、この実施例の無菌的
接合装置1では、第1クランプ移動機構は、上記のリニ
アテーブル、モータ、ギア30、ギア31、シャフト3
2、駆動用アーム18、カム19により構成されてい
る。そして、この接合装置1では、図1および図4に示
すように、第1クランプ固定台3cの後方と、接合装置
1のフレームとを接続するバネ部材27が設けられてお
り、第1クランプ3は、常時後方に引っ張られた状態と
なっており、第1クランプ3(正確には、第1クランプ
固定台3c)のがたつきを少ないものとしている。ま
た、図1、図4に示すように、第1クランプ3のチュー
ブ装着位置(言い換えれば、第1クランプが最も前に出
た状態の位置)にて、第1クランプのがたつきを防止
するための防止部材11が、フレーム9の側面に固定さ
れている。よって、第1クランプ3は、チューブ装着位
置では、バネ部材27により後方に引っ張られた状態、
つまり、後方側にがたつきがない状態であり、かつ前方
をがたつき防止部材により、それより前方に移動できな
いようになっている。よって、第1クランプ3は、チュ
ーブ装着位置では、がたつきがないように構成されてい
る。また、接合装置1には、図1および図4に示すよう
に、第1クランプ3(正確には、第1クランプ固定台3
c)の後方の最大移動位置を規制する規制部材25が設
けられている。
【0023】第2クランプ2は、図4、図14および図
17に示すように、ベース2bと、このベース2bに回
転可能に取り付けられたカバー2aと、ベース2bが固
定されたクランプ固定台2cを有している。そして、こ
のクランプ固定台2cは、リニアテーブルに固定されて
いる。リニアテーブルは、クランプ固定台2cの下面に
固定された移動台2dと、移動台2dの下部に設けられ
たレール部材2nにより構成されている。そして、この
リニアテーブルにより、第2クランプ2は、接合するチ
ューブ48,49の軸に対して平行な方向、言い換えれ
ば、第2クランプ2を第1クランプ3に対して、近接お
よび離間する方向にのみ、歪みがなく移動する。
【0024】また、図4および図14に示すように、接
合装置1のフレームとクランプ固定台2cとの間には、
押圧部材33が設けられており、常時第2クランプ2
(正確には、第2クランプ固定台2c)を第1クランプ
側に押している。押圧部材としては、バネ部材が好適に
使用される。そして、この押圧部材33は、第1および
第2クランプ3,2により2本の可撓性チューブ48,
49を押し潰すようにして把持した時の、可撓性チュー
ブの反発力より押圧部材33の押圧力が弱いものが使用
されており、可撓性チューブを把持したとき、第2クラ
ンプ2が第1クランプ3より若干は離間する方向に動く
ように構成されている。よって、この実施例の無菌的接
合装置1では、第2クランプ移動機構は、上記のリニア
テーブル、モータ、ギア30、ギア31、シャフト3
2、カム17、押圧部材33により構成されている。
【0025】そして、第1クランプ3および第2クラン
プ2は、図17に示すように、保持するチューブを斜め
に押し潰した状態で保持するように構成されている。ク
ランプ3,2は、ベース3b,2bに旋回可能に取り付
けられたカバー3a,2aを有しており、ベース3b,
2bには、2つのチューブを置するために平行に設け
られた2つのスロット3f,3eおよび2f,2eを有
している。そして、スロット3f,3eとスロット2
f,2eが向かい合う部分のベース3b,2bの端面に
は、鋸刃状の閉塞部材3h,2hが設けられている。そ
して、カバー3a,2aには、上記のベース3b,2b
の閉塞部材3h,2hに対応する形状の鋸刃状の閉塞部
材3g,2gが設けられている。カバー3a,2aの内
表面は平坦となっている。そして、カバー3a,2aに
は、それぞれ旋回カムを有しており、この旋回カムは、
カバー3a,2aを閉じると、ベース3b,2bのロー
ラと係合する。そして、2本のチューブは、カバー3
a,2aが閉じられたとき、ベース3bの閉塞部材3h
とカバー3aの閉塞部材3gとの間、およびベース2b
の閉塞部材2hとカバー2aの閉塞部材2gとの間によ
り、斜めに押し潰され、閉塞した状態で保持される。ま
た、第1クランプ3は、第2クランプ方向に突出する突
出部3iを有し、第2クランプ2が、この突出部3iを
収納する凹部2iを有しているので、第2クランプ2
は、第1クランプを閉塞しないと、閉塞できないよう
に構成されている。
【0026】そして、無菌的接合装置1は、図1に示す
ように、モータにより回転するギア30と、このギア3
0の回転により回転するギア31を有しており、ギア3
1のシャフト32には、図14に示すように、2つのカ
ム19,17が固定されており、カム19,17は、ギ
ア31の回転と共に回転する。そして、カム19の右側
面には、図15に示すような形状の第1クランプ駆動用
のカム溝19aが設けられている。そして、カム19の
カム溝19a内を摺動するフォロア18aを中央部に有
する第1クランプ移動用アーム18が設けられている。
また、アーム18の下端は、支点18bによりフレーム
9に回動可能に支持されており、アーム18の上端は、
第1クランプ3のクランプ固定台3cに設けられた支点
18cにより回動可能に支持されている。よって、第1
クランプ3は、リニアテーブルのレール部材3nに沿っ
て、図15に示すように、カム19の回転により、カム
溝19aの形状に従い矢印に示すように、2本のチュー
ブの軸に対して水平状態にて直交方向後方に移動する。
【0027】切断手段5は、図13に示し、上述のよう
に、ウエハーを交換可能に保持するウエハー保持部5a
と、ウエハー保持部5aの下方に設けられたアーム部5
cと、アーム部5cの端部に設けられたフォロア5b
と、ヒンジ部5dと、フレーム9への取付部5eを有し
ている。そして、ヒンジ部5dによりフレーム9に対し
て旋回可能となっている。アーム部5cの端部に設けら
れたフォロア5bは、図13に示すように、カム17の
カム溝17a内を摺動し、カム溝の形状により、切断手
段5は上下動する。
【0028】そして、カム17は、図13および図16
に示すように、左側面に切断手段駆動用のカム溝17a
を有している。そして、切断手段5のフォロア5bは、
カム17のカム溝17a内に位置しており、カム溝17
a内をカム溝の形状に沿って摺動する。よって、切断手
段5は、図16に示すように、カム17の回転により、
カム溝17aの形状に従い上下に、言い換えれば、2本
のチューブの軸に対して、直交かつ垂直方向上下に移動
する。さらに、カム17は、図14に示すように、中央
部に第2クランプ2の駆動用のカム溝17cを有してい
る。カム溝17cは、左側面17fおよび右側面17e
を有しており、左側面17fおよび右側面17eによ
り、第2クランプの位置を制御する。第2クランプ固定
台2cには下方にのびる突出部を有しており、その先端
にはフォロア20が設けられている。このフォロア20
は、第2クランプ2の駆動用のカム溝17c内を摺動す
る。そして、図14に示すように、フォロア20とカム
溝17cの側面間には、若干の隙間ができるように形成
されている。そして、第2クランプ固定台2cは、バネ
部材33により常時押されているため、通常状態では、
フォロア20は、カム溝17cの左側面17fに当接す
るようになり、フォロア20とカム溝17cの右側面1
7eとの間に若干の隙間ができる。しかし、第1および
第2クランプ3,2により2本のチューブを保持する
と、上述のように、2つのクランプ3,2はそれぞれ、
2本のチューブを押し潰すように閉塞し保持するため、
チューブの閉塞に起因する反発力が生ずる。そして、バ
ネ部材33は、上記チューブの閉塞に起因する反発力よ
り小さい力のものが用いられているため、クランプ3,
2がチューブを保持する状態では、図14に示すよう
に、フォロア20は、カム溝17cの右側面17eに当
接するようになり、フォロア20とカム溝17cの左側
面17fとの間に若干の隙間ができる。しかし、上述の
切断手段5によりチューブが切断されと、チューブの閉
塞に起因する反発力が消失するため、通常状態に戻り、
フォロア20は、カム溝17cの左側面17fに当接す
るようになり、フォロア20とカム溝17cの右側面1
7eとの間に若干の隙間ができる。このように、バネ部
材33の作用およびチューブの反発力により、フォロア
20が当接するカム溝の摺動面が経時的に変化するよう
に構成されている。
【0029】そして、図14に示すように、左側面17
fに凹部17dが形成されている。この凹部17d部分
をフォロア20が通過する時期は、切断手段によりチュ
ーブの切断後であるため、フォロア20は、カム溝17
の左側面17fを沿って摺動している状態であり、よっ
て、フォロア20は凹部17d部分に入る。このため、
凹部17dの深さ分だけ、第2クランプ2が第1クラン
プ3方向に移動することになる。これにより、チューブ
の接合がより確実となる。そして、カム溝17cの右側
面17eにも凹部17gが設けられている。この凹部1
7gは、クランプ3,2の内面の清掃のためのものであ
る。この凹部17gを設けることにより、第2クランプ
2をバネ部材33側に押すことにより、フォロア20が
凹部17gに当接するまで、第2クランプ2を第1クラ
ンプ3より離間する方向に移動することができ、これに
より、第1クランプ3と第2クランプとの間に隙間が形
成される。形成された間隙内に清掃部材、例えば、アル
コールなどのある程度切断されるチューブの形成材料を
溶解できる溶剤を含有した綿棒により清掃することが可
能となる。この凹部17gは、図14に示すように、左
側面17fの凹部17d(第2クランプ2の幅寄せが行
われる部分)とほぼ向かい合う位置に設けられている。
第2クランプ固定台2cの下方にのびる突出部に設けら
れたフォロア20が凹部17d部分に入っているとき
は、チューブ切断後、目的とするチューブ相互を接合し
た状態であり、この状態にて、第2クランプは停止す
る。また、第1クランプも既に停止しており、かつ、第
1クランプ3は、第2クランプとずれた位置にある。具
体的には、図1に示すように、第1クランプ3が、第2
クランプ2より後退しており、第1クランプ3は、第2
クランプとずれた位置にある。このため、この状態で
は、第2クランプ2の先端部の内面が若干露出してお
り、さらに、第1クランプの後端部の内面も若干露出し
ている。よって、露出した第2クランプ2の内面および
第1クランプ3は、その清掃が容易である。
【0030】次に、本発明の無菌的接合装置1の作用を
図面を用いて説明する。図18は、切断手段、第1クラ
ンプ、第2クランプの動作を示すタイミングチャートで
ある。図19,図20および図21は、無菌的接合装置
の作用を説明するためのフローチャートである。図2
2、図23、図24および図25は、無菌的接合装置の
作用を説明するための説明図である。この接合装置1で
は、接合作業終了時の第1クランプ3は、第2クランプ
2とずれた位置となっており、図18のタイミングチャ
ートの停止位置にある。図18のタイミングチャートの
横軸の角度は、原点(第1クランプと第2クランプの位
置があっている状態)を0°とし、その後のギア31の
シャフト32の回転角度、言い換えれば、カム17およ
びカム19の回転角度のときの、切断手段(ウエハ
ー)、第1クランプ3、第2クランプ2の動きを示すも
のである。
【0031】まず、最初にフローチャートの図19に示
すように、図3のパネル50に設けられている電源スイ
ッチを押す。これにより、図3に示す制御器40を構成
するCPUにより、接合装置1は、異常が無いか(具体
的には、内部コネクタの抜けがないか、熱電対の断線が
ないか、内部定電圧源に不良がないか)を判断し、異常
がある場合は、ブザーが鳴動する。続いて、図3のパネ
ル50に設けられているクランプリセットスイッチ53
を押す。CPUにより、第1および第2クランプが開い
ているか否か、第1および第2クランプが原点にないか
否か、ウエハー交換レバーが原点にあるか否かを判断す
る。なお、この実施例の無菌的接合装置1で使用するク
ランプは、上述のように、第1クランプ3が、第2クラ
ンプ方向に突出する突出部3iを有し、第2クランプ2
が、この突出部3iを収納する凹部2iを有しているの
で、第2クランプ2は、第1クランプを閉塞しない
と、閉塞できないように構成されている。このため、第
1および第2クランプが開いていることは、第2クラン
プが閉塞されたときに、接触するレバー16と、このレ
バー16によりON/OFFされるマイクロスイッチ1
3により検知される。具体的には、マイクロスイッチ1
3は、第2クランプが解放状態のときは、OFFとな
ており、第2クランプ2が閉塞されたときにレバー16
と接触し、レバー16が動きマイクロスイッチ13をO
N状態とする。このマイクロスイッチ13のON/OF
F信号は、制御器40に入力される。第1および第2ク
ランプが原点にないことは、それぞれのカムの円周上に
設けられた溝をマイクロスイッチSW5(73),SW
6(74)が検知することにより判断される。ウエハー
交換レバー22が原点にあることは、マイクロスイッチ
14により検知される。レバー22が、原点にある場合
は、マイクロスイッチ14がONとなり、原点にない場
合は、OFFとなり、このマイクロスイッチ14のON
/OFF信号は、制御器40に入力される。
【0032】そして、図19に示すように、上述の4つ
の点すべてがYESの場合、モータを作動させ、第1お
よび第2クランプを原点に復帰させる。また、上述の4
つの点のうちいずれか1つでもNoの場合、ブサーが鳴
動し、異常ランプが点灯し、手動解除を行い、リセット
スイッチを押すことにより、異常ランプが消灯する。第
1および第2クランプが原点に到達した後、2本の可撓
性チューブ48,49を第1および第2クランプに装着
する。この状態での第1および第2クランプ3,2は、
図17に示すように、両者とも開放した状態であり、か
つ両者に設けられたスロット3eと2eおよび3fと2
fは互いに向かいあった状態となっている。そして、使
用中のチューブ49を手前側のスロット3f,2fに装
着し、接続される未使用チューブ48を奥側のスロット
3e,2eに装着する。そして、上記のように第1およ
び第2クランプ3,2を閉塞した後、ウエハー交換レバ
ー22をクランプ側に押して、ウエハーを交換する。ウ
エハー交換レバー22をクランプ側に引くことにより、
ウエハーカートリッジ8内より、新しいウエハーが取り
出され、新しいウエハーが、切断手段5に装着されてい
る待機ウエハーを押し、待機ウエハーが切断手段5に装
着されていた使用済ウエハーを押し、待機ウエハーが使
用位置に装着されるとともに、使用済ウエハーは、使用
済ウエハー収納箱29内に収納される。続いて、パネル
50の開始スイッチを押すと図20のフローチャートの
に移行し、図3に示す制御器40を構成するCPUに
より、第1および第2クランプが閉じているか否か、ウ
エハーが交換済であるか否か、第1および第2クランプ
が原点にあるか否か、ウエハー交換レバーが原点にある
か否か、第1および第2クランプが閉じているか否か
は、第2クランプが閉塞されたときに、接触するレバー
16と、このレバー16によりON/OFFされるマイ
クロスイッチ13により検知される。具体的には、マイ
クロスイッチ13は、第2クランプが解放状態のとき
は、OFFとなっており、第2クランプ2が閉塞された
ときにレバー16と接触し、レバー16が動き、マイク
ロスイッチ13をON状態とする。このマイクロスイッ
チ13のON/OFF信号は、制御器40に入力され
る。ウエハーが交換済であるか否かは、ウエハー交換レ
バー22をクランプ方向に押し、ウエハー交換作業を行
うと、交換レバー22は、マイクロスイッチ15を一度
ONさせるので、マイクロスイッチ15からのON信号
により交換されたか否か検知される。マイクロスイッチ
15のON/OFF信号は、制御器40に入力される。
第1および第2クランプが原点にあるか否かは、上述の
ようにマイクロスイッチ13により検知する。
【0033】そして、図20に示すように、上述の4つ
の点のいずれか1つでもNoの場合、ブサーが鳴動し、
図19のにもどる。また、上述の4つの点のすべてが
YESの場合、動作中ランプ47が点灯し、ウエハーの
加熱が開始される。ウエハーの加熱開始後、ウエハー電
流が設定値以上であるか判断し、これは、ウエハーが短
絡しているを判断するためである。そして、ウエハー
電流が設定値以(シャント抵抗にかかる電圧が所定値
以上)でない場合は、0.3秒待った後に、ウエハー電
流が設定値範囲内であるか判断する。これは、ウエハー
が使用済のものである場合、抵抗体の熱履歴のために、
抵抗値が低下するため、ウエハー電流を測定し、あらか
じめ設定したウエハー電流と比較し、設定範囲内(許容
範囲内)であるかを検知し、これにより、ウエハーが使
用済であるかを電気的に判断する。上記のウエハー電流
が設定値以上である場合(ウエハーが短絡している場
合)および、上述のウエハー電流が設定範囲内でない場
合(ウエハーが使用済みの場合)は、ブサーが鳴動し、
ウエハーの加熱を停止し、ウエハー異常ランプが点灯
し、リセットスイッチが押された後、図19のフローチ
ャートに移行する。そして、ウエハー電流と比較し、
設定範囲内(許容範囲内)である場合は、ウエハーの加
熱が継続される。ウエハー6の加熱は、ウエハー温度検
知手段である熱電対7の温度検知出力に基づいて、算出
されるパルス幅変調信号により定電圧源43を制御しな
がら行われる。そして、ウエハーの過剰加熱を防止する
ために、ウエハーの加熱時間が所定時間内であるか判断
し、また、ウエハー電流が所定値範囲内であるか判断
し、所定値以、つまりウエハーが短絡事故を起こして
いる場合は、直ちにブサーが鳴動し、ウエハーの加熱を
停止し、図19のフローチャートに移行する。そし
て、ウエハーの温度が設定温度に達すると、図21のフ
ローチャートに移行し、モータが作動し、これによ
り、ギア30、ギア31、カム19,17が回転し、切
断手段(ウエハー)の上昇し、チューブの切断、第1ク
ランプの後退、切断手段(ウエハー)の下降、第2クラ
ンプの第1クランプ側への幅寄せが行われる。
【0034】具体的に説明すると、まず、カム17が
16に示す矢印方向に回転することにより、切断手段5
のフォロア5bは、カム溝17a内を摺動をする。当初
図16および図18に示すカム溝の原点Oがフォロア5
bと接触していた状態より、図16および図18に示す
カム溝17aの点Aがフォロア5bと接触するようにな
る。そして、図16および図18に示すカム溝17aの
点Aがフォロア5bと接触する状態から、カム溝17a
の点Bがフォロア5bと接触する状態に至るまでの間、
図18に示すように、なだらかに切断手段5は上昇し、
この間において、2本の可撓性チューブが切断される。
図22および図23を用いて説明すると、2本のチュー
ブ48,49は、第1クランプ3および第2クランプ2
により保持されており、第1クランプ3および第2クラ
ンプ2の間に位置するチューブ部分48a,49aが形
成され、その下方に切断手段のウエハー6が位置してい
る。そして、上述のように、カム17の回転により、切
断手段5(ウエハー6)が上昇することにより、図23
に示すように、2本のチューブの第1クランプ3および
第2クランプ2の間に位置するチューブ部分48a,4
9aにて両者は溶融切断される。そして、この実施例の
無菌的接合装置では、図22ないし図25には図示しな
いが、ウエハーはウエハー保持部によりほぼ垂直状態に
保持されており、さらに、ウエハー温度検知手段を保持
する温度検知手段保持部83により、温度検知手段はウ
エハーの先端部側面に押しあてられているので、ウエハ
ーによりチューブ48,49を溶融切断する際、チュー
ブ48,49より下方に働く力を受けても、ウエハーを
垂直状態に維持することができ、よって、切断されるチ
ューブの切断面も垂直なものとなる。
【0035】そして、図16に示すカム溝17aの点B
がフォロア5bと接触する状態から、カム溝17aの点
Cがフォロア5bと接触する状態に至るまでの間、図1
6および図18に示すように、切断手段5は、上昇した
状態が維持され、チューブ48a,49aの切断された
端部を十分に溶解する。そして、図16および図18に
示すカム溝17aの点Cがフォロア5bと接触する状態
から、カム溝17aの点Eがフォロア5bと接触する状
態に至るまでの間、図16および図18に示すように、
なだらかに切断手段5は下降する。また、図15に示す
ように、カム19が矢印方向に回転することにより、第
1クランプを移動させるためのアーム18に設けられた
フォロア18aは、カム溝19a内を摺動する。当初図
15および図18に示すカム溝の原点Oがフォロア18
aと接触していた状態より、図15および図18に示す
カム溝19aの点Fがフォロア18aと接触するように
なる。図18のタイミングチャートに示すように、切断
手段5のフォロア5bがカム溝17aの点Bに至るより
若干早く、フォロア18aは、カム溝19a点Fに至
る。そして、図15および図18に示すように、カム溝
19aの点Fがフォロア18aと接触する状態から、カ
ム溝19aの点Gがフォロア18aと接触する状態に至
るまでの間、図18に示すように、徐々に第1クランプ
3は後退し、図24に示す状態となり、接合されるチュ
ーブ部分49aと48aがウエハー6を介して向かい合
った状態となる。この状態は、図18のタイミングチャ
ートに示すように、カム溝19aの点Gがフォロア18
aと接触する状態から、カム溝17aの点Cがフォロア
5bと接触する状態に至るまでの間維持される。そし
て、第1クランプの位置は、点Gがフォロア18aと接
触する状態から、カム溝19aの点Hがフォロア18a
と接触する状態に至るまでの間、図24の状態が維持さ
れる。なお、切断手段5は、上述のように、図16およ
び図18に示すカム溝17aの点Cがフォロア5bと接
触する状態から、カム溝17aの点Eがフォロア5bと
接触する状態に至るまでの間、図16および図18に示
すように、なだらかに下降し、接合されるチューブ部分
48a,49aが当接する。そして、切断手段5が下降
する際、ウエハー6は、切断されたチューブ48,49
に挟持された状態となっており、ウエハー6をその状態
に保持しようとする力が働き、切断手段5を下方に移動
させようとする力と相俟って、ウエハー6が湾曲する危
険性があるが、この実施例の無菌的接合装置では、上記
のように温度検出手段のウエハー接触側面に固定された
伝熱性平板部材によりウエハーの上部が押圧されている
ので、上記のチューブにより保持し力に対抗でき、か
つ、チューブのよる保持力と切断手段5を下方へ駆動す
る駆動力の両者がウエハーに負荷された状態でも、ウエ
ハーを垂直状態に保持することができる。また、ウエハ
ーが垂直状態を保持した状態にて動いても、図24およ
び図25に示すように、ウエハー6の先端部上方は、温
度検出手段保持部83のウエハー前方側面保持部63に
より、移動が抑制されているので、ウエハー6は、切断
手段の移動とともに確実に下方に移動する。
【0036】そして、切断手段5の下降が終了した状
態、言い換えれば、カム溝17aの点Eがフォロア5b
と接触する状態に至ったときとほぼ同時に、図14よび
図18に示すように、第2クランプ2が、第1クランプ
側に幅寄せを行う。具体的には、図14および図18に
示すように、カム溝17cの左側面17fの凹部17d
の点Mが、第2クランプ2を駆動させるためのフォロア
20と接触する状態から、左側面の点Lがフォロア20
と接触する状態に至るまでの間、徐々に、第2クランプ
2は、第1クランプ3側に移動し、カム溝17cの凹部
17dの点Lが、フォロア20と接触する状態から、凹
部17dの点Kがフォロア20と接触する状態に至るま
での間、幅寄せした状態を維持する。この幅寄せによ
り、チューブ部分48a,49aの両者は確実に密着す
るので、両者の接合をより確実なものとにすることがで
きる。そして、カム溝17cの凹部17dの点Kが、フ
ォロア20と接触する状態から、左側面17fの点Jが
フォロア20と接触する状態に至るまでの間、徐々に、
第2クランプ2は、第1クランプ3側より離れる方向に
移動し、この状態てに、モータの作動が停止する。
【0037】よって、停止した位置での、第1クランプ
および第2クランプ2の位置は、図25に示すよう
に、図24と同様にずれた位置となっている。そして、
図21のフローチャートに示すように、熱電対によりウ
エハー温度が検知され、ウエハー温度が設定値以下にな
ると、動作ランプが消灯し、ブサーが鳴動する。そし
て、図25に示すように、第1クランプおよび第2ク
ランプを開き、チューブを取り出すことにより、チュ
ーブの接合作業が終了する。
【0038】
【発明の効果】本発明の無菌的接合装置は、可撓性チュ
ーブを無菌的に接合するための装置であって、該装置
は、チューブを保持する第1クランプおよび第2クラン
プと、該第1クランプおよび第2クランプ間にて前記可
撓性チューブを切断するための切断手段とを有し、前記
切断手段は、前記可撓性チューブを溶融切断するための
薄板状ウエハーと、該ウエハーを交換可能かつほぼ垂直
状態にて保持するウエハー保持部と、ウエハーの温度を
検知するための温度検知手段と、該温度検知手段のウエ
ハー接触側表面に固定された伝熱性平板部材と、該温度
検知手段のウエハー非接触側表面固定された断熱部材
とを有する無菌的接合装置である。よって、ウエハーの
実測による温度検出ができ、かつ、温度検出手段は伝熱
性平板部材を介してウエハーと接触しているので、熱的
結合が密であり、正確な温度信号を得ることができる。
また、ウエハーは、チューブを切断および融着させるた
めに、上下動し、ウエハーは上方移動の際、チューブに
当接し、溶融によりチューブを切断するが、当接時に、
チューブより下方に働く力を受ける。また、下降の際、
ウエハーは溶融により切断されたチューブに把持された
状態となっており、チューブより上方に働く力を受け
る。しかし、上記のように温度検出手段のウエハー接触
側面に固定された伝熱性平板部材によりウエハーの上部
が押圧されているので、上記のチューブにより保持し力
に対抗でき、かつ、チューブのよる保持力と切断手段を
下方へ駆動する駆動力の両者がウエハーに負荷された状
態でも、ウエハーを垂直状態に保持することができ、切
断されるチューブの切断面も垂直なものとなり、チュー
ブの接合がより確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の可撓性チューブ無菌的接合装
置の一実施例の斜視図である。
【図2】図2は、図1に示した無菌的接合装置をケース
に収納した状態を示す斜視図である。
【図3】図3は、本発明の無菌的接合装置に使用される
電気回路の一例を示すブロック図である。
【図4】図4は、本発明の可撓性チューブ無菌的接合装
置の一実施例の上面図である。
【図5】図5は、本発明の無菌的接合装置の電気回路の
ウエハー加熱制御手段の一例を示す電気回路ブロック図
である。
【図6】図6は、本発明の接合装置に使用される切断手
段の一例を示す左側面図である。
【図7】図7は、本発明の接合装置に使用される切断手
段の一例を示す右側面図である。
【図8】図8は、図6および図7に示した切断手段の上
面図である。
【図9】図9は、図6および図7に示した切断手段の正
面図である。
【図10】図10は、図8のA−A線面図である。
【図11】図11は、図10のB−B線部分にて切断し
たときの切断手段の断面部分図である。
【図12】図12は、本発明の接合装置におけるウエハ
ー交換時の作用を説明するための説明図である。
【図13】図13は、切断手段の動作を説明するための
説明図である。
【図14】図14は、第1クランプ、第2クランプおよ
び切断手段の動作を説明するため説明図である。
【図15】図15は、第1クランプのの動作を説明する
ための説明図である。
【図16】図16は、切断手段の動作を説明するための
説明図である。
【図17】図17は、本発明の無菌的接合装置に使用さ
れる第1および第2クランプの一例を示す斜視図であ
る。
【図18】図18は、第1クランプ、第2クランプおよ
び切断手段の動作タイミングを示すタイミングチャート
である。
【図19】図19は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するためのフローチャートである。
【図20】図20は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するためのフローチャートである。
【図21】図21は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するためのフローチャートである。
【図22】図22は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するための説明図である。
【図23】図23は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するための説明図である。
【図24】図24は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するための説明図である。
【図25】図25は、本発明の無菌的接合装置の作用を
説明するための説明図である。
【図26】図26は、従来の無菌的接合装置を示す斜視
図である。
【符号の説明】
1 無菌的接合装置 2 第2クランプ 3 第1クランプ 5 切断手段 6 ウエハー 7 ウエハー温度検知手段 9 フレーム 13 マイクロスイッチ1 14 マイクロスイッチ2 15 マイクロスイッチ3 40 制御器 41 整流電源回路 42 モーター 43 定電圧源 44 ウエハー加熱制御手段 50 入力パネル 60 下部部材 60a 固定部 61 ウエハー下部側面保持部材 62 ウエハー後方上部移動防止部材 63 ウエハー前方上部移動防止部材 64 温度検知手段保持部材 65 固定部 67 ウエハー側面保持部材 67a ウエハー前方側面保持部 67b ウエハー後方側面保持部 69 待機ウエハー 74 断熱部材 76 伝熱性平板部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−71814(JP,A) 特開 昭59−49925(JP,A) 特開 昭59−25756(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61M 39/02 A61M 1/28

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可撓性チューブを無菌的に接合するため
    の装置であって、該装置は、チューブを保持する第1ク
    ランプおよび第2クランプと、該第1クランプおよび第
    2クランプ間にて前記可撓性チューブを切断するための
    切断手段とを有し、前記切断手段は、前記可撓性チュー
    ブを溶融切断するための薄板状ウエハーと、該ウエハー
    を交換可能にかつ、ほぼ垂直状態にて保持するウエハー
    保持部と、ウエハーの温度を検知するための温度検知手
    段と、該温度検知手段のウエハー接触側表面に固定され
    た伝熱性平板部材と、該温度検知手段のウエハー非接触
    側表面固定された断熱部材とを有することを特徴とす
    る可撓性チューブ無菌的接合装置。
  2. 【請求項2】 前記可撓性チューブ無菌的接合装置は、
    少なくとも2本の可撓性チューブを平行状態にて保持す
    る第1クランプおよび第2クランプと、該第1クランプ
    および第2クランプ間にて前記可撓性チューブを切断す
    るための切断手段と、該切断手段により切断された可撓
    性チューブの接合される端部相互が密着するように前記
    第1クランプまたは前記第2クランプの少なくとも一方
    を移動させる移動手段と、前記切断手段を前記第1クラ
    ンプおよび第2クランプ間にて上下動させるための切断
    手段駆動手段とを有している請求項1に記載の可撓性チ
    ューブ無菌的接合装置。
  3. 【請求項3】 前記無菌的接合装置は、前記温度検知手
    段に固定された伝熱性平板部材を前記ウエハー保持部に
    より保持されたウエハーの先端部側面に押しあてるよう
    に温度検知手段を保持する温度検知手段保持部を有して
    いる請求項1または2に記載の可撓性チューブ無菌的接
    合装置。
  4. 【請求項4】 前記温度検知手段保持部によるウエハー
    の押圧が、ウエハーの上部である請求項1ないし3のい
    ずれかに記載の可撓性チューブ無菌的接合装置。
  5. 【請求項5】 前記断熱部材は、温度検知手段と温度検
    知手段保持部との間に設けられている請求項1ないし4
    のいずれかに記載の可撓性チューブ無菌的接 合装置。
  6. 【請求項6】 前記温度検知手段保持部は、弾力性を持
    って前記伝熱性平板部材を前記ウエハー保持部により保
    持されたウエハーの先端部側面に押しあてられている請
    求項1ないし5のいずれかに記載の可撓性チューブ無菌
    的接合装置。
  7. 【請求項7】 前記無菌的接合装置は、前記温度検知手
    段により検知された信号に基づいて、前記ウエハーの温
    度制御を行うウエハー加熱制御手段を有している請求項
    1ないし6のいずれかに記載の可撓性チューブ無菌的接
    合装置
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