JP5208045B2

JP5208045B2 - 水薬調剤装置

Info

Publication number: JP5208045B2
Application number: JP2009105127A
Authority: JP
Inventors: 宗貴市川; 雅宏阿古
Original assignee: Hitachi Aloka Medical Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-04-23
Also published as: JP2010252968A

Description

本発明は、元薬容器から投薬容器に水薬を吐出して、水薬の調剤を行う水薬調剤装置に関する。

従来から、水薬が貯留された元薬容器を転倒させて、当該元薬容器に連結された吐出ノズルから投薬容器に水薬を投薬容器に吐出する転倒式の水薬調剤装置が知られている（例えば下記特許文献１など）。

かかる水薬調剤装置においては、キャップの緩み等に起因するリークがあると、水薬吐出のために元薬容器を転倒させると、当該リーク部（キャップの緩み部分）から水薬が漏れ出すことになるため、大きな問題となる。また、リークがない場合であっても、吐出ノズルが詰まっていたり、元薬容器内の水薬が不足していたりする場合には、適切な水薬吐出処理を行うことができない吐出不良となる。

ここで、液体吐出を行う装置におけるリークの有無や詰まりの有無などを検出する技術は、従来から多数提案されている。例えば、下記特許文献２〜５には、配管系の内圧を監視することでリークや詰まりの有無を検出する技術が開示されている。

特開２００７−２１０８７号公報特開２００４−２４５６９７号公報特開２００３−１９４８３５号公報特開２００７−２０５７３７号公報特開２００６−３００８１４号公報

しかしながら、これら特許文献２〜５記載の技術は、いずれも、試験管などの容器に貯留されている液体をノズルで吸引し、当該吸引した液体をノズルから他の容器に吐出する分注装置に関するものである。そのため、上述したような元薬容器を転倒させて水薬吐出を行う転倒式の水薬調剤装置には、そのまま適用することはできなかった。つまり、従来、転倒式の水薬調剤装置において、リークや、詰まり等に起因する吐出不良を的確に検出する技術は無かった。

そこで、本発明は、リークや吐出不良を的確に検出でき得る転倒式の水薬調剤装置を提供することを目的とする。

本発明の水薬調剤装置は、元薬容器から投薬容器に水薬を吐出して、水薬の調剤を行う水薬調剤装置であって、前記元薬容器に着脱自在かつ装置内の配管に接続されたキャップが装着された前記元薬容器を保持するとともに、当該元薬容器を正立状態および転倒状態に姿勢変更させる回転ユニットと、前記元薬容器および当該元薬容器に連通された配管の少なくとも一部を加圧する加圧手段と、前記加圧手段での加圧対象部分の圧力変化を検出する圧力検出手段と、前記元薬容器から前記投薬容器に吐出された水薬量を検出する水薬量検出手段と、前記回転ユニットおよび加圧手段の駆動を制御して前記元薬容器を転倒させつつ前記元薬容器内の圧力を変化させることで前記元薬容器から前記投薬容器へ水薬を吐出させる制御手段であって、前記元薬容器を正立させるとともに前記加圧手段で加圧した際の前記圧力検出手段での検出結果に基づいてリークエラーの有無を判定し、前記元薬容器を転倒させるとともに前記水薬の吐出を指示した際の水薬量検出手段での検出結果に基づいて水薬の吐出が正常に行えない吐出不良エラーの有無を判定する制御手段と、を備えることを特徴とする。

好適な態様では、前記制御手段は、前記リークエラーが発生していないことを確認した場合にのみ前記吐出不良エラーの有無判定を実行する。

他の好適な態様では、さらに、前記回転ユニットに、新たな元薬容器をセットするセット動作の有無を検出するセット動作検出手段を有し、前記制御手段は、前記セット動作検出手段により前記セット動作が検出されるたびに、前記リークエラーの有無を判定する。

他の好適な態様では、前記制御手段は、前記リークエラーが検出された場合、さらに、前記加圧手段による加圧範囲を切り替えて加圧した際の圧力変化に基づいて、リークの発生箇所の特定を行う。

他の好適な態様では、さらに、前記制御手段は、前記吐出不良エラーが検出された場合、前記元薬容器を前記加圧手段で加圧した際の前記圧力検出手段での検出結果に基づいて、当該吐出不良エラーの原因が、元薬容器内の水薬不足か、その他の原因によるものか、を特定する。この場合、前記制御手段は、前記元薬容器内の水薬不足が検出された場合には、当該不足している水薬と同種の水薬を貯留した他の元薬容器の有無を判定し、当該他の元薬容器が存在する場合には、当該他の元薬容器からの水薬吐出を実行させる。

本発明によれば、元薬容器が正立状態ではリークの有無を、転倒状態では吐出不良の有無を判定している。換言すれば、元薬容器の姿勢に応じて、異なる二種類のエラーに関する検査を行っている。その結果、元薬容器の姿勢が適宜、変更される転倒式の水薬調剤装置であっても、適切にリークや吐出不良を的確に検出できる。

本発明の実施形態である水薬調剤装置の構成を示すブロック図である。水薬調剤装置の基本的な動作を示すイメージ図である。元薬容器の斜視図および断面図である。記憶部に記憶されるデータの一例を示す図である。水薬調剤の流れを示すフローチャートである。リーク有無判断の流れを示すフローチャートである。リーク有無判断の流れを示すフローチャートである。リーク有無判断時における圧力変化の一例を示す図である。リーク有無判断時におけるバルブおよびポンプのタイミングチャートである。水薬吐出の流れを示すフローチャートである。水薬吐出時の圧力変化の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である水薬調剤装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、水薬調剤装置の基本的な動作を示すイメージ図であり、図３は、当該水薬調剤装置に搭載される元薬容器１００の斜視図および一部断面図である。

この水薬調剤装置は、操作部１８を介して入力された処方箋データに基づいて、１種類以上の水薬を、元薬容器１００から投薬容器１１０に吐出し、水薬の調剤を行うものである。水薬調剤装置は、１以上の元薬容器１００を保持する回転ユニット１２や、投薬容器１１０を規定の吐出位置に移動させる移動秤ユニット１４、元薬容器１００に連結された配管２９，３０や分注ポンプ２０、および、これらを制御する制御部１０などから構成される。水薬を調剤する場合、回転ユニット１２は、保持する元薬容器１００を転倒させ、吐出ノズル２７から水薬を吐出させる。また、移動秤ユニット１４は、予め、この水薬の吐出位置まで投薬容器１１０を移動させておき、その内部に水薬が投入されるようにする。そして、移動秤ユニット１４は、さらに、水薬が投入されるに伴って生じる投薬容器１１０の重量変化を検出し、制御部１０に出力する。制御部１０では、この重量変化に基づいて、水薬の吐出量を算出し、水薬の吐出の停止の可否を判断し、必要に応じて各種バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３やポンプ２０の駆動を制御する。また、本実施形態の水薬調剤装置では、こうした調剤処理に先立って、あるいは、調剤処理中に、リークの有無や、吐出ノズル２７の詰まり、元薬容器１００に貯留された水薬の不足などを検出するエラー検知機能も有している。そして、これにより、より好適な水薬調剤処理が可能となっている。以下、この水薬調剤装置の具体的構成について詳説する。

元薬容器１００は、調剤に用いられる水薬を貯留する容器である。この元薬容器１００は、ユーザにより、予め、回転ユニット１２にセットされる。このセット時、元薬容器１００の口部には、図３に図示するような専用のキャップ２５が装着される。このキャップ２５は、吐出ノズル２７およびエアノズル２９が組み込まれた蓋部材である。吐出ノズル２７は、水薬を吐出するためのノズルで、元薬容器１００を回転ユニット１２にセットする際には、当該吐出ノズル２７の途中にピンチバルブＶ１が取り付けられる。ここで、この吐出ノズル２７の元薬容器１００内部への突出量、すなわち、キャップ２５底面から吐出ノズル２７の（正立状態における）下端までの長さは、極力小さく抑えられている。これは、水薬吐出時、すなわち、元薬容器１００転倒状態において、元薬容器１００内の水薬量が少なくなっても、出来る限り、吐出ノズルの下端（転倒状態においては上端）が、水薬中に位置するようにするためである。

また、エアノズル２９は、主配管３０を介してポンプ２０に接続されるノズルである。このエアノズル２９の途中には、２方電磁弁である元薬切替バルブＶ２が設けられており、当該元薬切替バルブＶ２の開閉によりポンプ２０に接続されるエアノズル２９、ひいては、元薬容器１００が切り替えられる。そして、このエアノズル２９を介して、ポンプ２０から元薬容器１００にエアが送りこまれ、適宜、内圧調整がなされる。このエアノズル２９の（正立状態における）下端には、水薬の侵入を禁止しつつエアの送出を許容する逆止弁２６が取り付けられている。この逆止弁２６の種類は特に限定されないが、本実施形態では、取り扱いが容易なことから、ダックビルと呼ばれる鳥のクチバシ状の逆止弁２６を用いている。

ところで、このキャップ２５は、螺合により元薬容器１００の口部に着脱自在に取り付けられる。キャップ２５のうち、口部の上端面との接触位置には、弾性材料からなるシール体２５ａが配置されており、元薬容器１００からの液漏れが防止されている。ただし、キャップ２５と元薬容器１００とのネジ部が適切に噛み合っていなかったり、キャップ２５が十分に締め付けられていなかったりして、キャップ２５が元薬容器１００に対して緩んでいる場合がある。かかる場合には、元薬容器１００を転倒させた際に、水薬が漏れ出し、様々な問題を引き起こす。そこで、本実施形態では、元薬容器１００を調剤装置にセットした際には、必ず、このキャップ２５の緩みなどのリークが無いかをチェックするようにしている。なお、このリークの有無検査の詳細については、後に詳説する。

キャップ２５が取り付けられた元薬容器１００は、回転ユニット１２により保持される。回転ユニット１２は、１以上（図示例では３つ）の元薬容器１００を保持しつつ、回転することで当該保持している元薬容器１００を正立状態および転倒状態に姿勢変更させるものである。そして、転倒した状態で、元薬容器１００に接続された吐出ノズル２７に設けられたピンチバルブＶ１が開放されることで、吐出ノズル２７から水薬が吐出される。

なお、本明細書において、正立状態とは、ピンチバルブＶ１を開放したとしても、元薬容器１００に貯留された水薬が吐出ノズル２７から吐出されない程度の姿勢を意味している。したがって、図２（ａ）に図示するように、元薬容器１００が、その口部を真上にした状態で直立している状態はもちろんのこと、図２（ａ）に図示する状態からの回転角度が９０度未満の場合も、正立状態に該当する。逆に、転倒状態は、ピンチバルブＶ１を開放した場合に、重力の作用により元薬容器１００に貯留された水薬が吐出ノズル２７から吐出される程度の姿勢を意味している。したがって、図２（ｂ）に図示するように、元薬容器１００が、その口部を真下にした状態で直立している状態はもちろんのこと、図２（ｂ）に図示する状態からの回転角度が９０度以下の場合も、転倒状態に該当する。

ここで、本実施形態では、一つの回転ユニット１２で複数（図示例では三つ）の元薬容器１００を保持し、また、一つの水薬調剤装置に複数（図示例では三つ）の回転ユニット１２を搭載し、水薬調剤装置全体として複数（図示例では合計九つ）の元薬容器１００がセットできるようにしている。この水薬調剤装置にセットされる複数の元薬容器１００は、全て、異なる種類の水薬を貯留するものであってもよいし、そのうちの幾つかは同種の水薬を貯留するものであってもよい。例えば、水薬の中でもシロップ剤などは、用いられることが多く、消費量が多い。かかる消費量が多い水薬の元薬容器１００については、複数、搭載しておくことで、元薬容器１００の交換作業回数を低減することができ、ひいては、作業者の負担を軽減することができる。

なお、この回転ユニット１２は、セット状態では水薬調剤装置のフレーム内部に収容されており、元薬容器１００を取り出せないようになっている。ただし、空になった元薬容器１００を新しい元薬容器１００との交換を可能にするために、各回転ユニット１２は、フレーム外部に引き出し可能となっている。この回転ユニット１２の引き出し動作、および、引き出された回転ユニット１２の押し戻し動作は、新たな元薬容器をセットするセット動作として、図示しないセンサにより検出され、制御部１０に通知される。後述するように、制御部１０は、この回転ユニット１２の引き出しおよび押し戻し動作が検知された場合には、当該回転ユニット１２にセットされた元薬容器１００の交換、ひいては、キャップ２５の付け替えが行われたと判断し、その都度、リークの有無検査を行う。

ポンプ２０は、主配管３０およびエアノズル２９を介して元薬容器１００にエアを供給し、当該元薬容器１００および配管２９，３０の内圧を可変する。より具体的には、このポンプ２０は、水薬吐出の際に、対象となる元薬容器１００に与圧を付与し、迅速な水薬吐出を促すなどの目的で駆動される。また、本実施形態では、リークの有無検査や吐出不良の原因特定などのためにも、ポンプ２０を駆動する。なお、制御部１０は、複数の切替バルブＶ２の開閉を制御することで、当該ポンプ２０によりエア供給（加圧）する元薬容器１００を切り替えている。

主配管３０には、主バルブＶ３および圧力センサ２１が設けられている。主バルブＶ３は、開閉されることで、ポンプ２０と各元薬容器１００との接続を許容・禁止するバルブであり、その駆動は制御部１０により制御されている。なお、こうしたバルブＶ３，Ｖ２，Ｖ１と、ポンプ２０は、元薬容器１００および当該元薬容器１００に連通された配管２９，３０の少なくとも一部を加圧する加圧手段として機能する。また、本実施形態では、万一、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３が故障した際に水薬の意図しない漏れ等を防ぐために、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３として、通電磁に開放状態、非通電時に閉鎖状態となるノーマルクローズバルブを採用している。

圧力センサ２１は、主バルブＶ３と元薬切替バルブＶ２の間に設けられ、当該箇所における圧力を検出するものである。ここで、元薬切替バルブＶ２が開放されている場合、当該圧力センサ２１で検出される圧力は、元薬容器１００の内圧に相当する。また、元薬切替バルブＶ２が閉鎖された場合、当該圧力センサ２１で検出される圧力は、元薬容器１００を除いた配管３０の内圧に相当することになる。別の見方をすれば、この圧力センサ２１は、加圧手段での加圧対象部分の圧力変化を検出する圧力検出手段として機能することになる。なお、符号３２は、異物の通過を阻害するフィルタである。

ここで、本実施形態で用いられる圧力センサ２１は、予め記憶された閾値と、検出された圧力値Ｐａと、を比較し、両値の高低を判定する閾値判定機能も備えている。この圧力センサ２１に記憶される閾値としては、後述する第一設定値Ｐ１、第二設定値Ｐ２、第三設定値Ｐ３などがある。そして、圧力センサ２１は、この設定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、検出された圧力値Ｐａとの比較結果を示す信号を検出結果として制御部１０に出力するようになっている。なお、かかる圧力センサ２１は、あくまで一例であり、制御部１０において、検出値Ｐａと設定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３との大小関係が判断でき得るパラメータを検出結果として出力できるのであれば、他の態様の圧力センサを用いても良い。例えば、実際に検出された圧力値Ｐａのみを検出結果として制御部１０に出力するだけの圧力センサ（換言すれば閾値判定機能を有さない圧力センサ）を用いるとともに、制御部１０において各種設定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と検出圧力値Ｐａとを比較するようにしてもよい。

投薬容器１１０は、水薬調剤のために、水薬が吐出される容器である。この投薬容器１１０は、重量を検知する秤が内蔵された秤台３４にセットされる。この秤台３４は、ＸＹテーブル３６に組み込まれており、制御部１０からの指示に応じて、適宜、水平方向に移動可能となっている。水薬調剤を行う場合、制御部１０は、このＸＹテーブル３６を駆動して、投薬容器１１０を、調剤に必要な水薬の吐出位置（通常は、当該水薬を貯留した元薬容器１００の真下位置）に移動させる。ただし、当然ながら、投薬容器１１０を移動させるのではなく、元薬容器１００、ひいては、当該元薬容器１００を保持する回転ユニット１２側を移動させるようにしてもよい。

秤台３４は、投薬容器１１０の重量、ひいては、当該投薬容器１１０に投入された水薬重量を検知する水薬量検出手段として機能するものである。制御部１０は、この検知された重量に基づいて、水薬の吐出量を算出し、水薬の吐出を許容または禁止するピンチバルブＶ１の開閉を制御する。なお、本実施形態では、重量に基づいて水薬吐出量を検知しているが、水薬吐出量が把握できるのなら、他の機構を用いてもよい。例えば、投薬容器１１０における液面レベルを検出し、当該液面レベルの変化から水薬吐出量（体積）を取得するようにしてもよい。

記憶部２２は、調剤処理に必要な制御プログラムやデータを記憶する部位で、例えば、ハードディスクやメモリなどから構成される。調剤処理に必要なデータとしては、例えば、各水薬の特性を示す特性情報テーブルや、複数の元薬容器１００のセット位置を示す位置情報テーブルなどが挙げられる。図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれ、特性情報テーブル８２および位置情報テーブル８４の一例である。特性情報テーブル８２には、各水薬の比重や、粘性、攪拌の要否、消費期限、混在が禁止されている水薬種類など、水薬の吐出処理や品質管理に必要な情報が記憶されている。位置情報テーブル８４には、各水薬（元薬容器１００）種類や、セット位置、水薬の有無（元薬容器１００が空か否か）などの情報が互いに対応付けられて記憶されている。この特性情報テーブル８２や位置情報テーブル８４は、ユーザが操作部１８を操作することで作成されるようにしてもよいし、ネットワークなどを介して外部のコンピュータから送信されるようにしてもよい。制御部１０は、特性情報テーブル８２を参照して、秤台３４で検出された水薬重量を水薬体積に変換したりする。また、位置情報テーブル８４を参照して、投薬容器１１０の移動位置（すなわち、調剤に必要な水薬の吐出位置）を特定したり、一つの元薬容器１００が空になった場合に同種の水薬を貯留する他の元薬容器１００があるかを判断したりする。なお、閾値判定機能を有さない圧力センサ２１を用いる場合には、この記憶部２２に、後述するリークの有無検査や、吐出不良の有無検査、吐出不良の原因判定の際に用いられる各種設定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を記憶するようにしてもよい。

出力部１６は、各種情報をユーザに提示するもので、例えば、ディスプレイやスピーカ、ＬＥＤランプなどを含むことができる。この出力部１６で提示される情報としては、例えば、調剤処理の進行状況や結果を示す鑑査画面や、エラーの有無とその種類などが挙げられる。操作部１８は、ユーザからの各種指示を受け付けるもので、例えば、キーボードやタッチパネル、マウス、音声入力装置などを含むことができる。また、操作部１８は、他の情報機器との通信インターフェースを含んでもよく、当該他の情報機器を介して各種操作指示が入力されるようにしてもよい。調剤処理の内容、すなわち、調剤すべき水薬種類とその量のリストである処方箋データは、この操作部１８を介して入力される。制御部１０は、操作部１８を介して入力された各種操作指示に基づいて、ポンプ２０や、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３、移動秤ユニット１４などを駆動する。

次に、この水薬調剤装置で行う調剤処理の全体的な流れについて図５を参照して説明する。調剤処理を行うに先立って、ユーザは、水薬調剤に用いる各種水薬を貯留した元薬容器１００を本調剤装置にセットする（Ｓ１２）。具体的には、回転ユニット１２を、装置フレーム外部に引き出し、この回転ユニット１２に、キャップ２５を取り付けた元薬容器１００を正立状態で保持させる。そして、その後、引き出した回転ユニット１２を押し戻して、再び、装置フレーム内に収容する。

この、回転ユニット１２の引き出し・押し戻し動作を検出した場合、制御部１０は、元薬容器１００の交換がなされたと判断する。この場合、制御部１０は、リークの有無、特に、元薬容器１００に装着されたキャップ２５に緩みが無いか、の判断を行う（Ｓ１４）。このリークの有無判断の詳細な流れについては後に詳説する。検査の結果、リークが生じている場合には、その旨を知らせるエラーをユーザに通知し、当該エラーが解消されるまで調剤処理の実行を禁止する（Ｓ３２）。

一方、リークが無いと判断された場合、制御部１０は、回転ユニット１２を駆動して、元薬容器１００を転倒状態にし、その状態で待機させる（Ｓ１８）。なお、当然ながら、意図しない水薬吐出を防止するために、この転倒時においてピンチバルブＶ１は閉鎖状態（通電ＯＦＦ）にしておく。

その後、ユーザから調剤処理の実行を指示する処方箋データが入力されれば（Ｓ２０でＹｅｓ）、制御部１０は、当該調剤処理が実行可能か否かを判断する（Ｓ２２）。具体的には、制御部１０は、当該処方箋データで指示された水薬の有無や位置を確認する。そして、指定された水薬が搭載されていない場合には、その旨をユーザに通知し、調剤処理を続行するか否かを問い合わせる。そして、調剤処理の続行がユーザにより否定された場合、制御部１０は、調剤処理の実行が不可能と判断する。この場合、制御部１０は、エラーを出力し（Ｓ３２）、処理を終了する。

一方、指定された水薬が全て搭載されている、あるいは、一部水薬が搭載されていなくても調剤処理の続行がユーザから指示された場合、制御部１０は、調剤処理の実行可能と判断し、調剤処理を続行する。

具体的には、制御部１０は、ＸＹテーブル３６を駆動して、投薬容器１１０がセットされた秤台３４を、調剤に必要な水薬の吐出位置へと移動させる（Ｓ２４）。また、当該調剤に必要な水薬を貯留する元薬容器１００を特定し、当該元薬容器１００からの水薬吐出を実行する（Ｓ２６）。なお、この水薬吐出処理の詳細についても後に詳説する。一つの水薬の吐出が完了すれば、続いて、制御部１０は、調剤が完了したか否か、換言すれば、必要な水薬全ての吐出が完了したか否かを確認する（Ｓ２８）。確認の結果、調剤が完了していない場合には、次に必要な水薬を選定し（Ｓ３０）、再度、ステップＳ２４〜Ｓ２８を実行する。調剤が完了した場合には、ユーザにその旨を通知して、処理を終了する。

ここで、既述したとおり、本実施形態の水薬調剤装置は、元薬容器１００を転倒させた状態で、待機および水薬吐出処理を行う転倒式の水薬調剤装置である。かかる転倒式水薬調剤装置では、キャップ２５の緩みがあると、転倒時に水薬が漏れ出してしまい、大きな問題を招く。また、キャップ２５の緩みが無くても、配管系（主配管３０やエアノズル２９）に空気漏れがあると、水薬吐出に際して、元薬容器１００に適切な与圧が付与できないばかりでなく、後述する吐出不良の原因判定も行うことができない。そこで、本実施形態では、元薬容器１００がセットされた場合には、必ず、リークの有無判断を行うようにしている。

以下、このリークの有無判断の詳細な流れについて図６〜図９を参照して説明する。図６、図７は、リークの有無判断の流れを示すフローチャートである。また、図８はリーク有無判断時における圧力センサ２１での検出される圧力値Ｐａの変化の一例を示す図である。さらに、図９は、このリーク有無判断時におけるバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３およびポンプ２０のタイミングチャートである。なお、この図９において、各バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３は、Ｌｏｗで閉鎖、Ｈｉｇｈで開放状態となる。

リークの有無判断を開始する際には、予め、元薬容器１００を正立状態、全てのバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３を閉鎖状態、ポンプ２０を停止状態としておく（Ｓ４０）。続いて、ポンプ２０を駆動し、エア供給を開始する（Ｓ４２）。ただし、この時点では、ポンプ２０と元薬容器１００との間に介在する元薬切替バルブＶ２および主バルブＶ３は閉鎖状態であるため、元薬容器１００にエアは供給されない。

ポンプ２０を駆動してから一定時間経過してから、主バルブＶ３および元薬切替バルブＶ２を開放する。なお、ここで、本実施形態では、このリーク有無判断を各元薬容器１００ごとに行う。したがって、このステップＳ４４で開放される元薬切替バルブＶ２は、複数存在する元薬切替バルブＶ２のうち、リーク有無判断の対象となる一つの元薬容器１００に対応する元薬切替バルブＶ２である。ただし、場合によっては、複数の元薬容器１００に対して同時にリークの有無判断を行うようにしてもよく、その場合には、複数の元薬切替バルブＶ２を開放するようにする。

バルブＶ２，Ｖ３の開放に伴い、元薬容器１００の内部が加圧されることになる。元薬容器１００が加圧されれば、当該元薬容器１００と連通された配管２９，３０の内圧も上昇し、その値が圧力センサ２１で検出されることになる。圧力センサ２１は、この検出された圧力値Ｐａを、元薬容器１００の内圧値としてモニタリングし、この検出値Ｐａが、予め規定された第一設定値Ｐ１以上か否かを判断する（Ｓ４６）。

ここで、この第一設定値Ｐ１は、実験結果などに基づいて予め設定される値で、リークが存在しない状態で元薬容器１００を加圧した場合に、規定の設定時間Ｔ１内に十分に到達しうる内圧値に設定されている。

検出値Ｐａが、この第一設定値Ｐ１未満であった場合、圧力センサ２１は、その旨を示す信号を検出結果として制御部１０に出力する。この場合、制御部１０は、バルブＶ３，Ｖ２を開放してからの経過時間が、規定の設定時間Ｔ１以下か否か、すなわち、タイムアップしているか否かを判断している（Ｓ５６）。タイムアップ前の場合には、そのまま、圧力センサ２１は、検出値Ｐａのモニタリング（Ｓ４６）を継続する。

一方、タイムアップしたにも関わらず、圧力センサ２１から、検出値Ｐａが第一設定値Ｐ１に到達したことを示す信号が出力されなかった場合（Ｓ４６でＮｏ、Ｓ５６でＹｅｓ）、すなわち、検出値Ｐａが図８における一点鎖線のような波形をとった場合、制御部１０は、ポンプ２０から元薬容器１００までの間で、リークが発生していると判断する（Ｓ５８）。この場合は、ステップＳ４０ａへ進み、後述するリーク発生箇所の特定を行う。

一方、タイムアップ前に、検出値Ｐａが第一設定値Ｐ１に到達した旨を示す信号が圧力センサ２１から検出結果として出力された場合（Ｓ４６でＹｅｓ）、制御部１０は、主バルブＶ３を閉鎖したうえで、ポンプ２０の駆動を停止する（Ｓ４８）。これにより、主バルブＶ３から元薬容器１００までの間が閉じた系となる。しかしながら、主バルブＶ３から元薬容器１００までの間に、何らかのリークが生じている場合には、元薬容器１００および配管３０の内圧は、徐々に低下するはずである。

制御部１０は、このリークの有無を判断するために、加圧停止後も圧力センサ２１での検出結果をモニタリングする。すなわち、タイムアップ前（規定の設定時間Ｔ２経過前）に、検出値Ｐａが予め規定された第二設定値Ｐ２未満である旨を示す信号が圧力センサ２１から出力されるか否かを監視する（Ｓ５０，Ｓ５２）。ここで、第二設定値Ｐ２は、実験結果などに基づいて予め設定される値で、リークが存在しない状態で元薬容器１００を第一設定値Ｐ１まで加圧してから放置した場合に、規定の設定時間Ｔ２、維持でき得る圧力値に設定されている。

タイムアップ前に検出値Ｐａが第二設定値Ｐ２未満となったことを示す信号が圧力センサ２１から出力された場合（Ｓ５０でＹｅｓ）、すなわち、図８において、破線で示すような圧力変化の場合、制御部１０は、リークが発生していると判断する（Ｓ５８）。この場合は、ステップＳ４０ａへ進み、後述するリーク発生箇所の特定を行う。

一方、タイムアップしても検出値Ｐａが第二設定値Ｐ２以上であることを示す信号が圧力センサ２１から出力されている場合（Ｓ５０でＮｏ、Ｓ５２でＹｅｓ）、すなわち、図８において、実線で示すような圧力変化の場合、制御部１０は、リークは無いと判断し（Ｓ５４）、リーク有無判断を終了する。なお、必要であれば、同様の手順で、他の元薬容器１００についてもリーク有無判断を行えばよい。

一方、ステップＳ５８において、リーク有りと判断された場合には、続いて、当該リークの発生箇所を特定する。このリーク発生箇所の特定（Ｓ４０ａ〜Ｓ５８ｂ）は、元薬切替バルブＶ２を閉鎖した状態、換言すれば、元薬容器１００を加圧対象から除外した状態で、配管２９，３０を加圧し、その圧力変化を監視することで行われる。別の見方をすれば、このリーク発生箇所の特定の流れは、開放・閉鎖するバルブが異なるだけで、リーク有無判断（Ｓ４０〜Ｓ５８）とほぼ同じである。

すなわち、リークの存在が確認され、当該リークの発生箇所を特定する場合、制御部１０は、ポンプを駆動した状態で、主バルブＶ３のみを開放（元薬切替バルブＶ２、ピンチバルブＶ１は閉鎖）し、ポンプ２０から元薬切替バルブＶ２までの間の配管のみを加圧する（Ｓ４０ａ〜Ｓ４４ａ）。この加圧により、所定時間内に、圧力センサ２１での検出値Ｐａが規定の第一設定値Ｐ１に到達しない場合（Ｓ４６ａでＮｏ、Ｓ５６ａでＹｅｓ）には、ポンプ２０から元薬切替バルブＶ２までの間の配管において、リークが生じていると判断する（Ｓ５８ａ）。この場合、制御部１０は、配管系リークである旨を示すエラーをユーザに通知し、当該エラーが解消されるまで、調剤処理の実行を停止する（図５におけるＳ３２）。

一方、所定時間内に、圧力センサ２１での検出値Ｐａが規定の第一設定値Ｐ１に到達した場合（Ｓ４６ａでＹｅｓ）、制御部１０は、主バルブＶ３を閉鎖するとともにポンプ２０の駆動を停止し、加圧を停止する（Ｓ４８ａ）。そして、その状態で、制御部１０は、圧力センサ２１での検出値Ｐａ、すなわち、主バルブＶ３から元薬切替バルブＶ２までの配管の内圧値を監視する。監視の結果、所定時間経過する前に、検出値Ｐａが第二設定値を下回った場合（Ｓ５０ａでＹｅｓ）、制御部１０は、この主バルブＶ３から元薬切替バルブＶ２までの間でリークが発生していると判断する（Ｓ５８ａ）。この場合、制御部１０は、配管系リークである旨を示すエラーをユーザに通知し、当該エラーが解消されるまで、調剤処理の実行を停止する（図５におけるＳ３２）。

一方、所定時間に、検出値Ｐａが第二設定値以上を維持できた場合（Ｓ５０ａでＮｏ、Ｓ５２ａでＹｅｓ）、制御部１０は、ステップＳ５８で検出されたリークの原因は、主バルブＶ３から元薬切替バルブＶ２までの間にはなく、元薬容器１００、特に、元薬容器１００に取り付けられたキャップ２５の緩みにあると判断する（Ｓ５８ｂ）。この場合、制御部１０は、キャップ２５の緩みによるリークであることを示すエラーをユーザに通知し、当該エラーが解消されるまで、調剤処理の実行を停止する（図５におけるＳ３２）。

以上の説明から明らかなとおり、本実施形態では、調剤処理、ひいては、元薬容器１００の転倒処理に先立って、リークの有無、特にキャップ２５の緩みの有無が確認される。そのため、キャップ２５が緩んだまま、元薬容器１００を転倒させてしまい、水薬が漏れるという問題を確実に防止することができる。また、リークの存在が確認された場合には、当該リークの発生箇所も特定されるため、リークに対して、より迅速に対応することができる。

ところで、この転倒式の水薬調剤装置においては、リークだけでなく、元薬容器１００から水薬が吐出されない水薬の吐出不良という問題も当然に発生する。本実施形態では、水薬吐出処理（図５におけるＳ２６）時に、この水薬吐出不良の有無と、その原因特定についても行っている。

この水薬吐出処理の詳細な流れについて図１０、図１１を参照して説明する。図１０は、水薬吐出処理の詳細な流れを示すフローチャートである。また、図１１は、水薬吐出不良発生時における圧力センサ２１での検出値Ｐａの変化の一例を示す図である。

ここで、水薬を吐出する前の待機状態では、元薬容器１００は転倒状態、ピンチバルブＶ１、元薬切替バルブＶ２、主バルブＶ３は閉鎖状態、ポンプ２０は駆動停止状態となっている（Ｓ６０）。この待機状態から、水薬を吐出する場合、制御部１０は、まず、ポンプ２０を駆動する（Ｓ６２）。続いて、主バルブＶ３と、吐出すべき水薬を貯留した元薬容器１００に対応する元薬切替バルブＶ２を開放する（Ｓ６４）。これにより、元薬容器１００にエアが供給され、元薬容器１００の内部が加圧される。この加圧により付与される圧力は、水薬を良好に吐出させるための与圧として機能する。

元薬容器１００が、適度に加圧されれば、続いて、制御部１０は、吐出ノズル２７に取り付けられたピンチバルブＶ１の開放を指示する（Ｓ６６）。この指示によりピンチバルブＶ１が開放されると、吐出ノズル２７からの水薬の吐出が開始されることになる。

ピンチバルブＶ１の開放を指示した後、制御部１０は、秤台３４に搭載された重量センサでの検出値Ｍａをモニタリングする。ここで、この検出値Ｍａは、投薬容器１１０に水薬が投入されるに伴って増加するものであり、この検出値Ｍａの変化量は、当該投薬容器１１０に投入された水薬重量とみなすことができる。制御部１０は、この検出値Ｍａが、予め、算出された目標重量Ｍ１（投薬容器１１０の重量に、目標吐出水薬重量を付加した値）に到達するか否かを監視する（Ｓ６８）。

監視の結果、検出値Ｍａが、目標重量Ｍ１に到達すれば（Ｓ６８でＹｅｓ）、調剤に必要な分量の水薬が投薬容器１１０に吐出されたと判断し、水薬の吐出を停止する。具体的には、ピンチバルブＶ１を閉鎖する（Ｓ７０）。そして、その後は、元薬切替バルブＶ２、主バルブＶ３の順で閉鎖し、最後に、ポンプ２０を駆動停止し、加圧も停止する。そして、これにより、水薬の吐出処理（図５におけるＳ２６）が終了となる。

一方、監視の結果、検出値Ｍａが目標重量Ｍ１未満の場合（Ｓ６８でＮｏ）、制御部１０は、吐出ノズル２７の開放を指示してからの経過時間が、規定の待機時間Ｔ３経過前か否か、換言すれば、タイムアップしているか否かを判断する（Ｓ８４）。タイムアップ前の場合は、再びＳ６８に戻り、検出値Ｍａの監視、換言すれば、水薬吐出量の監視を継続する。

一方、検出値Ｍａが目標重量Ｍ１に到達する前に、タイムアップした場合（Ｓ６８でＮｏ、Ｓ８４でＹｅｓ）、制御部１０は、元薬容器１００から水薬が吐出されない、あるいは、吐出されていても、その吐出速度が極めて低い吐出不良が発生していると判断する。ここで、吐出不良の原因としては、元薬容器１００が空になった水薬不足と、それ以外の配管系異常と、がある。配管系異常の具体例としては、例えば、吐出ノズル２７の詰まりや、故障等によるピンチバルブＶ２の（制御部１０から開放指示されても）開放不能などがある。本実施形態では、この吐出不良の原因に応じて、その後の処理を若干異ならせている。そのため、ステップＳ８４において、吐出不良が検出された場合、制御部１０は、当該吐出不良の原因を特定するために、さらに、ステップＳ８６〜Ｓ９６の処理を実行する。

すなわち、吐出不良が検出された場合、制御部１０は、圧力センサ２１での検出値Ｐａが、予め、規定された第三設定値Ｐ３を上回っていることを示す信号が圧力センサ２１から出力されているか否かを確認する（Ｓ８６）。ここで、この第三設定値Ｐ３は、実験結果などに基づいて予め設定される値で、配管系異常が無い状態（すなわち、吐出ノズル２７の詰まりが無く、かつ、ピンチバルブＶ２が適切に開放されている状態）で、元薬容器１００が到達しうる圧力値に設定されている。

すなわち、吐出ノズル２７の詰まり等が無い場合、ポンプ２０により加圧されても、当該加圧を解消するべく、吐出ノズル２７から水薬またはエアが流出する。そのため、配管系異常が無い場合、元薬容器１００の内圧は、過度に上昇することはなく、通常、図１１において破線で示すような変化となる。第三設定値Ｐ３は、この配管異常が無い場合において、元薬容器１００の内圧値がとり得る上限値を基準として設定されている。

なお、図１１に示すように、配管系異常が無い場合、検出値Ｐａ（図１１における破線）は、ある程度の値Ｐｒ程度まで上昇した後に、一気に低下する。かかる圧力波形となるのは、エアノズル２９の先端に設けられた逆止弁２６の影響によるものである。既述したとおり、本実施形態では、水薬のエアノズル２９内への流入を防止するために、ダックビル式の逆止弁２６を用いているが、かかる逆止弁２６では、ある基準値（図示例ではＰｒ）まで圧力が上昇しない限り、順方向への流れも禁止される。一方で、ある基準値まで一度、圧力上昇すれば、その後は、当該基準値以下であっても、順方向への流れが許容されるため、図１１において破線で示すような圧力変化を示すことになる。

確認の結果、検出値Ｐａ（ひいては元薬容器１００の内圧値）が、第三設定値Ｐ３を上回っていることを示す信号が圧力センサ２１から出力されている場合（Ｓ８６でＹｅｓ）、制御部１０は、吐出ノズル２７から水薬またはエアが流出できない配管系異常が生じていると判断する（Ｓ８８）。すなわち、配管系異常が生じている場合、エアが外部に流出しないため、圧力センサ２１での検出値Ｐａは、図１１において実線で示すように徐々に上昇し、第三設定値Ｐ３を超過することになる。この場合、制御部１０は、ポンプ２０の駆動を停止するとともに、全てのバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３を閉鎖する。そして、配管系異常が発生している旨のエラーを通知し、調剤処理を停止する（Ｓ９０）。

一方、検出値Ｐａが、第三設定値Ｐ３以下であることを示す信号が圧力センサ２１から出力された場合、制御部１０は、配管系異常は無いものの、元薬容器１００が空となったために水薬が吐出されない水薬不足であると判断する（Ｓ９２）。この場合も、制御部１０は、配管系異常の場合と同様に、ポンプ２０の駆動を停止するとともに、全てのバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３を閉鎖する。ただし、その後は、即座にエラー通知するのではなく、まず、予備の水薬があるか否かを確認する（Ｓ９４）。

すなわち、本実施形態の水薬調剤装置は、複数の元薬容器１００が搭載可能となっており、場合によっては、同種の水薬の元薬容器１００を複数搭載することも可能となっている。そのため、一つの元薬容器１００において水薬が空になったとしても、同種の水薬を貯留した他の元薬容器１００が搭載されている場合もある。

したがって、水薬不足による吐出不良が検出された場合、制御部１０は、記憶部２２に記憶されている位置情報テーブル８４（図４参照）などを参照し、現在、使用していた元薬容器１００と同種の水薬を貯留している他の元薬容器１００、すなわち、予備の水薬が無いかを確認する（Ｓ９４）。確認の結果、同種の水薬を貯留している他の元薬容器１００がある場合には、エラーを通知することなく、当該他の元薬容器１００を用いての水薬吐出に切り替える（Ｓ９８）。すなわち、投薬容器１１０を、当該他の元薬容器１００の吐出位置に移動させるとともに、当該他の元薬容器１００のバルブ開放などを実行する。そして、このように、一つの元薬容器１００が空になった場合に、他の元薬容器１００に自動的に切り替えるようにすることにより、元薬容器１００交換に伴う調剤処理の効率低下や、ユーザの手間を低減することができ、より効率的に調剤処理を行うことができる。なお、一つの元薬容器１００が空になった場合には、その旨が分かるように、位置情報テーブル８４などに記憶しておくことが望ましい。

一方、現在、使用していた元薬容器１００と同種の水薬を貯留している他の元薬容器１００、すなわち、予備の水薬が無い場合、制御部１０は、水薬不足を示すエラーを通知するとともに、調剤処理を停止する（Ｓ９６）。この通知を受けた場合、ユーザは、空になった元薬容器１００を、新しい元薬容器１００に交換するなどする。なお、この水薬不足を通知する際には、当該空になった水薬の搭載位置なども併せて通知することが望ましい。

以上の説明から明らかなとおり、本実施形態では、吐出不良の有無だけでなく、当該吐出不良の原因まで特定している。そして、これにより、吐出不良発生時において、ユーザが取るべき対応が明確となり、より迅速に次の処理に進むことができる。また、水薬不足か否かを判断することにより、場合によっては、吐出不良が発生しても、そのまま、別の元薬容器１００を用いての水薬吐出を継続することができ、調剤処理の効率を向上することができる。

また、これまでの説明から明らかなとおり、本実施形態では、元薬容器１００が、正立状態ではリークの有無とその発生箇所を、転倒状態では吐出不良の有無とその原因とを判定している。換言すれば、元薬容器１００の姿勢に応じて、異なる二種類のエラーに関する検査を行っている。その結果、元薬容器１００の姿勢が適宜、変更される転倒式の水薬調剤装置であっても、適切にリークや吐出不良を的確に検出できる。なお、ここで説明した構成は、一例であり、成立状態でリークの有無、転倒状態で吐出不良の有無が検出できるのであれば、適宜、変更されてもよい。例えば、リークの発生箇所や吐出不良の原因特定処理などは省略されてもよい。

１０制御部、１２回転ユニット、１４移動秤ユニット、１６出力部、１８操作部、２０ポンプ、２１圧力センサ、２２記憶部、２５キャップ、２５ａシール体、２６逆止弁、２７吐出ノズル、２９エアノズル、３０主配管、３４秤台、３６ＸＹテーブル、８２特性情報テーブル、８４位置情報テーブル、１００元薬容器、１１０投薬容器。

Claims

元薬容器から投薬容器に水薬を吐出して、水薬の調剤を行う水薬調剤装置であって、
前記元薬容器に着脱自在かつ装置内の配管に接続されたキャップが装着された前記元薬容器を保持するとともに、当該元薬容器を正立状態および転倒状態に姿勢変更させる回転ユニットと、
前記元薬容器および当該元薬容器に連通された配管の少なくとも一部を加圧する加圧手段と、
前記加圧手段での加圧対象部分の圧力変化を検出する圧力検出手段と、
前記元薬容器から前記投薬容器に吐出された水薬量を検出する水薬量検出手段と、
前記回転ユニットおよび加圧手段の駆動を制御して前記元薬容器を転倒させつつ前記元薬容器内の圧力を変化させることで前記元薬容器から前記投薬容器へ水薬を吐出させる制御手段であって、前記元薬容器を正立させるとともに前記加圧手段で加圧した際の前記圧力検出手段での検出結果に基づいてリークエラーの有無を判定し、前記元薬容器を転倒させるとともに前記水薬の吐出を指示した際の水薬量検出手段での検出結果に基づいて水薬の吐出が正常に行えない吐出不良エラーの有無を判定する制御手段と、
を備えることを特徴とする水薬調剤装置。
請求項１に記載の水薬調剤装置であって、
前記制御手段は、前記リークエラーが発生していないことを確認した場合にのみ前記吐出不良エラーの有無判定を実行する、ことを特徴とする水薬調剤装置。
請求項１または２に記載の水薬調剤装置であって、さらに、
前記回転ユニットに、新たな元薬容器をセットするセット動作の有無を検出するセット動作検出手段を有し、
前記制御手段は、前記セット動作検出手段により前記セット動作が検出されるたびに、前記リークエラーの有無を判定する、
ことを特徴とする水薬調剤装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の水薬調剤装置であって、
前記制御手段は、前記リークエラーが検出された場合、さらに、前記加圧手段による加圧範囲を切り替えて加圧した際の圧力変化に基づいて、リークの発生箇所の特定を行う、ことを特徴とする水薬調剤装置。
請求項１または２に記載の水薬調剤装置であって、さらに、
前記制御手段は、前記吐出不良エラーが検出された場合、前記元薬容器を前記加圧手段で加圧した際の前記圧力検出手段での検出結果に基づいて、当該吐出不良エラーの原因が、元薬容器内の水薬不足か、その他の原因によるものか、を特定する、ことを特徴とする水薬調剤装置。
請求項５に記載の水薬調剤装置であって、
前記制御手段は、前記元薬容器内の水薬不足が検出された場合には、当該不足している水薬と同種の水薬を貯留した他の元薬容器の有無を判定し、当該他の元薬容器が存在する場合には、当該他の元薬容器からの水薬吐出を実行させる、
ことを特徴とする水薬調剤装置。