JP5955570B2 - 無菌接合装置 - Google Patents

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Description

本発明は、熱可塑性樹脂製チューブの無菌接合装置に関し、特に、例えば腹膜透析をする際に使用される患者の腹膜カテーテル側のチューブと、腹膜透析液バッグの透析液チューブを、無菌状態で加熱溶融接合するための無菌接合装置に関する。
腹膜透析は、患者の腹腔内に埋め込んだチューブを使って、腹腔内に約2リットル(大人の場合)の透析液を入れて、腹膜を介して体内の水や老廃物を取り除く方法である。数時間後には、腹腔内の透析液は、排液用のバッグに出して捨て、新たな透析液と入れ替える。これにより、腹膜に囲まれた腹腔内に透析液を注入し、透析液が一定時間貯留されている間に、血中の不要な老廃物や水分腹腔内膜を介して透析液に移行させた後、その透析液を体外に取り出して血液の浄化を行うことができる。
無菌接合装置は、例えば2本の同じ太さの塩化ビニル製のチューブを溶断して無菌状態で自動的に接合する装置であり、2本のチューブの溶断した端部を入れ替えて接合するので、接合の際に菌汚染の心配が無く、チューブおよびバッグ内の透析液等の無菌性を保持することができる。2本のチューブの接合は、加熱溶融加圧溶接用のウェハーを用いて無菌状態で行うことができる(特許文献1を参照)。
特許第2710038号公報
ところで、使用者が無菌接合装置により2本のチューブを溶断して接合する際に、無菌接合装置が置かれている環境の温度(外気温度)が予め定めた温度よりも低いと2本のチューブの温度が低いので、2本のチューブを溶断して接合する時間が、予め定めた温度以上である場合における2本のチューブを溶断して接合する時間に比べて、長くなってしまう。
このため、チューブの溶断接合作業が長引くことから、迅速に腹膜透析を行うことができないおそれがある。
そこで、本発明は、環境温度が予め定めた温度よりも低い場合であっても迅速にチューブを溶断して接合できる無菌接合装置を提供することを目的とする。
本発明の無菌接合装置は、熱可塑性樹脂製の第1チューブと熱可塑性樹脂製の第2チューブを固定した状態で前記第1チューブと前記第2チューブを溶断した後、前記第1チューブの溶断した端部と前記第2チューブの溶断した端部を接合する無菌接合装置であって、前記第1チューブと前記第2チューブを固定する筐体と、前記筐体の適所に配置され、前記第1チューブと前記第2チューブの接合部分を、加熱溶断をする前に予備的に加熱するための予備加熱ヒータとを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、環境温度が予め定めた温度よりも低い場合であっても迅速にチューブを溶断して接合できる。すなわち、予備加熱ヒータが、熱可塑性樹脂でなる第1チューブと第2チューブを溶断して接合する前に、熱可塑性樹脂でなる第1チューブと第2チューブに予備的に加熱をして、冷えている第1チューブと第2チューブの昇温を行うことができるので、環境温度が予め定めた温度よりも低い場合であっても迅速にチューブを溶断して接合できる。
好ましくは、前記筐体には、前記筐体を置いた環境の温度を測定する温度センサと、前記温度センサが検出する温度情報の通知を受けて、前記温度センサが予め定めた温度未満の前記温度を検出すると前記予備加熱ヒータを通電する制御部と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、温度センサが予め定めた温度未満の温度を検出すると前記予備加熱ヒータを通電することができるので、第1チューブと第2チューブを溶断して接合する前に、第1チューブと第2チューブに予備的に自動的に加熱をすることができる。
好ましくは、前記第1チューブと前記第2チューブを挟み込んで固定するチューブ挟み込み部を有し、前記予備加熱ヒータは、前記チューブ挟み込み部に配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、予備加熱ヒータがチューブ挟み込み部に配置されていることで、予備加熱ヒータは第1チューブと第2チューブを近接した位置から効率よく加熱することができる。
好ましくは、前記温度センサは、前記第1チューブと前記第2チューブを溶断する位置と、前記予備加熱ヒータの位置から離して配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、温度センサは、第1チューブと第2チューブを溶断する際の熱や予備加熱ヒータの熱による悪影響を受けない。
本発明は、患者にとって使い勝手がよい無菌接合装置を提供することができる。特に、環境温度が予め定めた温度よりも低い場合であっても迅速にチューブを溶断して接合できる無菌接合装置を提供することができる。
本発明の無菌接合装置の実施形態を示す斜視図。 図2(A)は、図1に示す無菌接合装置をJ1方向から見た側面図であり、図2(B)は、図1に示す無菌接合装置をJ2方向から見た側面図。 図1に示す無菌接合装置の底面図。 図4(A)は、図1に示す筐体の正面部側に設けられている操作パネル部の例を示し、図4(B)は、図1に示す筐体の上面部に設けられている表示部の例を示す図。 図1から図3に示す無菌接合装置が、加熱溶融加圧接合方式で接合しようとする2本のチューブT1、T2の例を示す図。 図1に示すクランプ蓋部を筐体からRT方向に開けた状態を示す斜視図。 図6に矢印SS方向から見たクランプ蓋部の内部構造例と、筐体側クランプ部の内部構造例を示す斜視図。 クランプ蓋部の内部構造例と、筐体側クランプ部の内部構造例を示す別の角度から見た斜視図。 図7に示すクランプ蓋部の内部構造と筐体側クランプ部の内部構造を拡大して示す斜視図。 図7に示す筐体側クランプ部の内部構造を別の角度から拡大して示す斜視図。 無菌接合装置の筐体内に配置されている構成要素の概略の配置例を示す斜視図。 無菌接合装置の電気ブロックを示す図。 筐体のウェハーカセット挿入部とウェハーカセット取り出しボタンの付近と、ウェハーカセットを示す斜視図。 ウェハーカセット挿入部とウェハーカセット取り出しボタンと、ウェハーカセットを示す図。 ウェハーカセットの底面部と上面部を示す斜視図。 図16(A)は、ウェハーカセットWCの側面図であり、図16(B)は、図16(A)のウェハーカセットWCを矢印127から見た平面図。 ファンと、筐体側クランプ部における2本のチューブとウェハーとの位置関係の例を示す側面図。 チューブT1とチューブT2を筐体側クランプ部側にはめ込む様子を示す図。 チューブT2の前回の接合部を位置決め用の突起の先端に合わせて押し込む様子を示す図。 2本のチューブT1、T2の無菌接合手順を示す図。 2本のチューブT1、T2の予備加熱の手順を示すフロー図。
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1は、本発明の無菌接合装置の実施形態を示す斜視図である。図2(A)は、図1に示す無菌接合装置1をJ1方向から見た側面図であり、図2(B)は、図1に示す無菌接合装置1をJ2方向から見た側面図である。図3は、図1に示す無菌接合装置1の底面部側を示す斜視図である。
図1と図2に示す無菌接合装置1は、環境温度10〜40℃,相対湿度30〜85%での使用環境において、腹膜灌流回路用の2本のチューブを加熱溶融、すなわち溶断してそして加圧接合する装置である。この無菌接合装置1は、例えば腹膜透析液バッグの透析液チューブ(以下、第1チューブともいう)と、腹膜透析をする際に使用される患者の腹膜カテーテル側のチューブ(以下、第2チューブともいう)とを、溶断して無菌状態で加圧して接合するのに用いられる。
図1と図2に示す無菌接合装置1は、135mm(幅)×99mm(高さ)×268mm(奥行)の大きさで、重さが2.4kgの可搬性筐体2と、チューブセット補助具4を有している。筐体2は、クランプ蓋部3を有しており、上筐体部分2Wと下筐体部分2Vを組み合わせることで構成されている。クランプ蓋部3を含む筐体2とチューブセット補助具4は、好ましくはプラスチックにより作られている。
筐体2は、後で説明する各構成要素を収容し、クランプ蓋部3は、この筐体2の上部に配置されている。チューブセット補助具4は、後で説明するが、筐体2に対して着脱可能に取り付けられている。筐体2とクランプ蓋部3は、例えば明るい色、クリーム色あるいは白色であるが、使用者(患者)が、チューブセット補助具4と、筐体2とクランプ蓋部3とを、色で明確に区別できるようにするために、チューブセット補助具4は例えばオレンジ色である。しかし、各部の色は、特に限定されず、任意に選択することができる。
図1と図2に示す筐体2は、底面部2A、正面部2B、右の側面部2C、左の側面部2D、背面部2E、そして上面部2Fを有し、面取りがされたほぼ直方体形状のケースである。図3に示すように、底面部2Aの4隅位置には、それぞれ設置用部材2Gが取り付けられている。これらの設置用部材2Gは、例えば円形状のプラスチック製あるいはゴム製の滑り止め部材である。重量の比較的大きい無菌接合装置1は、これらの設置用部材2Gを用いて、設置面である例えば机面に対して滑らないよう確実に置くことができる。これにより、無菌接合装置1がずれないようにして、2本のチューブを挟み込んで固定してそして溶断して接合する作業を行うことができる。
図3に示すように、底面部2Aには、バッテリ交換用の蓋部材2Hが、ねじ2Iにより着脱可能に取り付けられている。ねじ2Iを外して蓋部材2Hを取り外せば、筐体2の内部の破線で示すバッテリBAを交換できる。この蓋部材2Hは、正面部2Bよりも背面部2E寄り側に配置され、蓋部材2HはファンFNの排気用開口部6からは離している。
図3に示すように、底面部2Aには、バッテリ交換用の蓋部材2Hと、正面部2Bとの間に、音声用開口部5と排気用開口部6が形成されている。音声用開口部5は、複数の細長い貫通穴5Aにより構成され、排気用開口部6は、複数の細長い貫通穴6Aが2列に配列されている。底面部2Aの内側には、破線で示すようにスピーカSPと排気装置としてのファンFNが配置されている。また、ファンFNは、接合動作を終えたウェハーWFを冷却する作用も兼ねている。
音声用開口部5は、スピーカSPが発生する音声ガイダンスや警告音等を、筐体2の外側に出力するために設けられている。これにより、使用者は、スピーカSPが発生する音声ガイダンスや警告音等を、明瞭に聞くことができる。
排気用開口部6は、冷却用のファンFNが作動することで筐体2の内部で発生する熱や、内部を通るガスを、筐体2の外部に強制的に排出するために設けられている。これにより、筐体2内の熱や内部を通るガスを、側面部2C、2Dではなく、底面部2A側から筐体2の外部に排出することができる。
その他に、底面部2Aには、複数本のリブ2JがY方向に平行に形成されている。これらのリブ2Jは、後で説明するチューブセット補助具4を筐体2に対して着脱自在に取り付ける際の、ガイド部分としての役割を果たす。
次に、図4を参照して、操作パネル部7と表示部8について説明する。
図4(A)は、図1に示す筐体2の正面部2B側に設けられている操作パネル部7の例を示している。図4(B)は、図1に示す筐体2の上面部2Fに設けられている表示部8の例を示している。
図4(A)に示す操作パネル部7は、[電源]スイッチボタン7Bと、[電源]ランプ7Cと、[充電中]ランプ7Dと、[接合]ボタン7Eと、[接合]ランプ7Fと、[ウェハー取り出し]ランプ7Gを有している。[電源]ランプ7Cと[充電中]ランプ7Dと[接合]ランプ7Fと[ウェハー取り出し]ランプ7Gは、操作部7における各種の表示用のランプであり、例えば緑色のLED(発光ダイオード)ランプを使用している。[電源]スイッチボタン7Bは、使用者が無菌接合装置1を用いて後で説明する2本のチューブを接合する作業を行おうとする際に、最初に電源を入れるために押すボタンである。
[電源]ランプ7Cは、[電源]スイッチボタン7Bを押すと点灯する。[接合]ボタン7Eは、使用者が2本のチューブを溶断して、2本のチューブの端部を形成し、そして2本のチューブの端部を入れ替えて加圧接合する作業を開始する際に押すボタンである。[接合]ランプ7Fは、[接合]ボタン7Eを押すと点灯する。また、[接合]ランプ7Fは、故障時には使用者に警告するために点滅することがある。[充電中]ランプ7Dは、図3に示すバッテリBAに対して商用交流電源側から充電している場合に点灯する。[ウェハー取り出し]ランプ7Gは、2本のチューブの接合が終わり、使用者が後で説明する使用済みのウェハーを筐体2内から取り出して排出することができるような状態になると、点灯または点滅する。
図4(B)に示す表示部8の例では、[カバー閉じる]ランプ8Bと、[ウェハーカセット交換]ランプ8Cと、[ウェハー不良]ランプ8Dと、[要充電]ランプ8Eと、[室温不適]ランプ8Fと、[装置故障]ランプ8Gを有している。[装置故障]ランプ8Gは、装置が故障したことを知らせる重要な警告ランプであり、赤色のLEDランプを使用しているが、その他のランプは、警報表示ランプであり、例えば黄色のLEDランプを使用している。
図1と図2(A)に戻ると、筐体2の側面部2Cには、ウェハーカセット挿入部20と、ウェハーカセット取り出しボタン21が設けられている。ウェハーカセット挿入部20は、図1に示すウェハーカセットWCを着脱可能に挿入するための長方形状の開口部である。ウェハーカセットWCがウェハーカセット挿入部20を通じて筐体2内に挿入された状態で、使用者が指でウェハーカセット取り出しボタン21を押し込むことで、ウェハーカセットWCはウェハーカセット挿入部20を通じて筐体2の外部に取り出すことができる。
図2(B)に示すように、筐体2の側面部2Dには、音量調整ボリューム22と、音声メッセージ切替えスイッチ23が設けられている。使用者が音量調整ボリューム22をスライドすることで音声メッセージの音量の大小を好みに応じて調整できる。使用者が音声メッセージ切替えスイッチ23を例えば「無」の状態から「有」の状態にスライドすることで、音声メッセージを図3に示すスピーカSPから出力することができる。使用者が音声メッセージ切替えスイッチ23を例えば「無」の状態にすれば、スピーカSPから例えばブザー音を出力させることができる。
図5は、図1から図3に示す無菌接合装置1が、加熱溶融加圧接合方式で接合しようとする2本のチューブT1、T2の例を示している。チューブT1は第1チューブともいい、チューブT2は第2チューブともいい、例えば塩化ビニル製のチューブである。しかし、これらのチューブの材質は、特に限定されない。
図5に示す例では、チューブT1は、その先端部にコネクターCTを有し、透析液バッグBLの透析液チューブTBLに対して分岐管9を介して接続され、しかも排液用バッグHLの排液チューブTHLに対して分岐管9を介して接続されている。チューブT2は、例えば延長チューブ10と保護チューブ11を有しており、延長チューブ10は、連結管12、シリコーンチューブ13、カテーテルジョイント14を介して、腹膜カテーテル15に接続されている。腹膜カテーテル15は、使用者Mの腹腔内に挿入されている。
図5に示すように、無菌接合装置1は、チューブT1の斜線で示す接合部分C1とチューブT2の斜線で示す接合部分C2を積み重ねた状態で、チューブT1の接合部分C1とチューブT2の接合部分C2を、後で説明する加熱したウェハーを用いて溶断することで、チューブT1の溶断した端部と、チューブT2の溶断した端部とを入れ替えて加圧して接合する。
次に、図1に示すクランプ蓋部3について説明する。
クランプ蓋部3は、2本のチューブT1、T2を重ねて挟み込んで保持するために、操作パネル部7と表示部8との間に設けられている。
図6は、図1に示すクランプ蓋部3を筐体2からRT方向に開けた状態を示す斜視図である。図7は、図6に矢印SS方向から見たクランプ蓋部3の内部構造例と、筐体側クランプ部50の内部構造例を示す斜視図である。
図1と図2に示すように、クランプ蓋部3は、クランプ板30と、クランプ操作部31と、被覆カバー32を有している。使用者が、指で持って操作するクランプ操作部31と、クランプ板30と被覆カバー32とを、目視で容易に区別できるようにするために、クランプ板30と被覆カバー32は例えばクリーム色あるいは白色であるのに対して、クランプ操作部31は緑色である。
図1に示すように、クランプ板30の表面には、2本のチューブ1、T2の挿入状態を表示することで使用者に確認させるための確認シール30Sが貼り付けられている。これにより、使用者が確認シール30Sを見ることにより、使用者は2本のチューブ1、T2を、クランプ蓋部3と、筐体側クランプ部50との間に正しく挟み込んで接合することができる。
図1と図6に示すように、クランプ板30は、中心軸CLを中心として図1に示す閉じた状態から図6に示す90度を超える角度まで開くことができるように、筐体2に対して取り付けられている。被覆カバー32は、筐体2に対して中心軸CL1を中心にして回転できるように取り付けられている。この被覆カバー32の突起32Tは、クランプ板30のガイド溝30Rにはまり込んでいて、クランプ板30が筐体2に対して中心軸CLを中心として図1に示す閉じた状態から図6に示す90度を超える角度まで開くと、被覆カバー32はクランプ板30の動きに追従して持ち上がるようになっている。
図1と図6に示すクランプ操作部31は、クランプ板30の先端部30Dに対してピンを用いて、中心軸CL2を中心として回転できるように取り付けられている。図6に示すように、クランプ操作部31は、2つの係合爪31Mを有している。これに対して、筐体2側には、2つの突起部33が突出して設けられている。クランプ操作部31の2つの突起部33は、2つの係合爪31Mを掛けて固定する部分である。
図6に示すようにクランプ蓋部3が筐体2から開いた状態で、使用者がクランプ操作部31を指で持って、矢印RS方向に中心軸CLを中心にして回転することで、図1に示すように、クランプ板30は、筐体側クランプ部50を上から覆うことができる。そして、図1に示すように、使用者がクランプ操作部31を指で持って、矢印RG方向に中心軸CL2を中心に回転させることで、図6に示す2つの係合爪31Mはそれぞれ対応する位置にある突起部33に対してかみ合わせることができる。これにより、クランプ蓋部3は、筐体2側の筐体側クランプ部50を上から閉じた状態で、2本のチューブの接合中に開かないようにして、確実に機械的に固定することができる。
次に、図6と図7を参照して、クランプ板30の内側に配置された要素の例と、筐体側クランプ部50の内側に配置された要素の例を説明する。
クランプ板30の内側には、第1チューブ押さえ部材35と、収容部材36と、収容部材37が配置されている。第1チューブ押さえ部材35と収容部材36と収容部材37はプラスチック製であり、第1チューブ押さえ部材35と収容部材36の間には隙間38が設けられている。収容部材36は、凹部36A、凹部36Bを有している。同様にして、収容部材37は、凹部37A、凹部37Bを有している。
これに対して、筐体側クランプ部50の内側には、第1チューブ挟み込み部51と、第2チューブ挟み込み部52とを有している。第1チューブ挟み込み部51は、第1突起51Aと第2突起51Bを有している。第1突起51Aと第2突起51Bは、図5に示す第1チューブT1と第2チューブT2を潰さないようにして挟み込むための図6に示す挟み込み間隔SDをおいて対面して配置されている。同様にして、第2チューブ挟み込み部52は、第1突起52Aと第2突起52Bを有している。第1突起52Aと第2突起52Bは、図5に示す第1チューブT1と第2チューブT2を潰さないようにして挟み込むための図6に示す挟み込み間隔SDをおいて対面して配置されている。
図1に示すようにクランプ蓋部3を閉じた状態では、図7に示す第1チューブ挟み込み部51の第1突起51Aと第2突起51Bは、図7に示す対応する凹部37A、37Bにそれぞれ収納される。同様にして、図7に示す第2チューブ挟み込み部52の第1突起52Aと第2突起52Bは、図7に示す対応する凹部36A、36Bにそれぞれ収納される。
第1チューブ挟み込み部51と第2チューブ挟み込み部52の間には、第2チューブ押さえ部材53が配置されている。この第2チューブ押さえ部材53は、クランプ板30側の第1チューブ押さえ部材35に対応する位置にある。第1チューブ押さえ部材35と第2チューブ押さえ部材53は、それぞれ半円筒形状を有している。図1に示すようにクランプ蓋部3を閉じた状態では、図7に示す第2チューブ押さえ部材53とクランプ板30側の第1チューブ押さえ部材35が重なる。このため、第1チューブ押さえ部材35と第2チューブ押さえ部材53は、第1チューブT1と第2チューブT2を収容可能な円筒部材を構成することができる。第1チューブ押さえ部材35と収容部材37は一体化した部材であり、同様にして、第2チューブ押さえ部材53と第1チューブ挟み込み部51は一体化した部材である。
図7に示すように、例えば第1チューブ押さえ部材35と第2チューブ押さえ部材53の周囲にはギア55が形成されており、クランプモータ56のギア56Gとかみ合っている。これにより、クランプモータ56が制御部100の指令により作動してギア56Gを回転すると、第1チューブ押さえ部材35と第2チューブ押さえ部材53は、収容部材37と第1チューブ挟み込み部51と一体になって、溶断した後の第1チューブT1と第2チューブT2を保持したままで、180度正回転し、180度逆回転することができる。
このため、溶断した後の第1チューブT1の端部の位置と第2チューブT2の端部の位置は、180度上下逆転できる。これにより、溶断した前では、第2チューブT2が上側で、第1チューブT1が下側に位置している状態から、溶断した後は、第1チューブT1の溶断した端部が上側に位置し、第2チューブT2の溶断した端部が下側に位置している状態に変えることができる。
図7に示すように、第2チューブ押さえ部材53と第2チューブ挟み込み部52の間には、ウェハーWが挿入できるウェハー挿入用の隙間57が形成されている。
図8は、クランプ蓋部3の内部構造例と、筐体側クランプ部50の内部構造例を示す別の角度から見た斜視図である。クランプ蓋部3の収容部材36と筐体側クランプ部50の第2チューブ挟み込み部52は、2本のチューブT1、T2を挟み込んで固定するための固定クランプユニット71を構成している。
この固定クランプユニット71に対して、クランプ蓋部3の第1チューブ押さえ部材35と収容部材37と、筐体側クランプ部50の第2チューブ押さえ部材53と第1チューブ挟み込み部51は、可動クランプユニット72を構成している。可動クランプユニット72と固定クランプユニット71は、2本のチューブT1、T2を挟み込んで固定しそして溶断した後に、可動クランプユニット72は、固定部分である固定クランプユニット71に対して、2本のチューブT1、T2を180度回転させるための可動部分である。
図8に示すように、筐体2の上面部2Fは、左右の斜面部分2P、2Rを有している。この斜面部分2Pには、透析液バッグ側の第1チューブT1を入れ込む側が表示ラベル2Xにより表示されている。斜面部分2Rには、腹腔内側の第2チューブT2を入れ込む側が表示ラベル2Yにより表示されている。腹腔内側の第2チューブT2は第1チューブT1よりも上に重ねて配置させる。
図6と図8に示すように、操作パネル部7の付近であって、図7に示す隙間57の延長した位置には、使用済みのウェハーWを取り出すためのウェハーの取出し部58が設けられている。この使用済みのウェハーWの取出し部58を、ウェハーWが通る隙間57の延長線上に設けることにより、使用者は、ウェハーの取出し部58に案内された使用済みのウェハーWを、指で摘んで容易に取り出すことができる。
図8に示すように、使用済みのウェハーWの取出し部58の付近には、円形の穴59が形成されており、棒状のインターロックピン60が、この穴59に配置されている。インターロックピン60は例えば電磁駆動式のソレノイド61のロッドであり、ソレノイド61は制御部100の指令により、破線で示す状態から実線で示す状態にZ1方向に上昇する。これにより、インターロックピン60は、クランプ操作部31の前端部を押さえることで、例えば2本のチューブを溶断して接合している最中に、クランプ蓋部3が開かないようにして図1に示す閉じた状態を保持できるようになっている。
図9は、図7に示すクランプ蓋部3の内部構造と筐体側クランプ部50の内部構造を拡大して示す斜視図である。図10は、筐体側クランプ部50の内部構造を別の角度から拡大して示す斜視図である。
図9と図10に示すように、第2チューブ挟み込み部52の第1突起52Aと第2突起52Bの間の底部には、円形の穴部74が形成されており、この穴部74には、チューブ検出ピン75が露出されている。2本のチューブT1、T2が、第1突起51Aと第2突起51Bの間のはめ込み溝51Cと、第1突起52Aと第2突起52Bの間のはめ込み溝52Cにはめ込まれると、このチューブ検出ピン75は、図9と図10の紙面下方向に押されることから、2本のチューブT1、T2が正確にはめ込まれたことを検出できるようにするために設けられている。
図11は、無菌接合装置1の筐体2内に配置されている構成要素の概略の配置例を示す斜視図である。
図11に示すように、筐体2内には、メイン基板80と、DC入力基板81と、ウェハーカセット収納ユニット82と、ウェハー送りユニット83と、固定クランプユニット71と、可動クランプユニット72と、ソレノイド61と、スピーカSPと、ファンFNと、そしてバッテリBAが収容されている。DC入力基板81は、メイン基板80からできる限り離して配置されていることにより、DC入力基板81からのノイズがメイン基板80に搭載されている回路要素に対して影響を与えないようにしている。
図12は、無菌接合装置1の電気ブロックを示している。
図12に示す電気ブロックの例では、マイクロコンピュータなどのCPUとCPUにより実行される装置全体の制御プログラムや各種データを記憶するROMとワークエリアとして測定データや各種データを一時的に記憶するRAMなどを備え、無菌接合装置1全体の動作・判断を司る制御部100を有しており、制御部100は、DC入力基板81側のバッテリBAから電源供給を受ける。DC入力基板81は、ジャック84と、切り替えスイッチ85を有しており、ジャック84は、充電器86の接続ピン86Pを接続することで、商用交流電源から交流/直流変換した所定のDC電源を受けることができる。充電器86とジャック84は、図1にも示している。図12の切り替えスイッチ85は、ジャック84とバッテリBAを接続可能であり、充電器86からのDC電源は、バッテリBAの充電に用いられる。そして、バッテリBAに充電されたDC電源は、制御部100に供給される。
図12に示すように、サーミスタ等の温度センサ87が制御部100に電気的に接続されており、この温度センサ87は筐体2の周囲の環境温度(外気温度)を検出して、制御部100に外気温度情報TFを供給する。これにより、制御部100は、外気温度情報TFに基づいて、2本のチューブを加熱する際に、外気温度が予め定めた温度よりも低い場合には、2本のチューブの加熱時間を長くするといった処理が行えるメリットがある。
また、環境温度をスピーカSPで患者に報知するようになっている。
図12に示すように、図4(A)に示す操作パネル部7の[電源スイッチ]ボタン7Bと、[接合]ボタン7Eと、[電源]ランプ7Cと[充電中]ランプ7Dと[接合]ランプ7Fと[ウェハー取り出し]ランプ7Gが、制御部100に電気的に接続されている。
図12に示すスピーカSPは、音声合成部88を介して制御部100に電気的に接続されており、スピーカSPは、制御部100の指令により予め決められている音声ガイダンス等を発生する。音量調整ボリューム22と、音声メッセージ切替えスイッチ23は、制御部100に電気的に接続されている。音声メッセージ切替えスイッチ23が「有」である場合には、音声ガイダンスをスピーカSPから出すことができ、音声メッセージ切替スイッチ23が「無」である場合には、図示しないブザーを鳴らすことができる。
図12に示す表示部8の[カバー閉じる]ランプ8Bと、[ウェハーカセット交換]ランプ8Cと、[ウェハー不良]ランプ8Dと、[要充電]ランプ8Eと、[室温不適]ランプ8Fと、[装置故障]ランプ8Gは、制御部100の指令により点灯または点滅するようになっている。
図12に示すインターロック60のソレノイド61は、図8に例示しているが、制御部100の指令により作動する。図8に例示するように、ソレノイド検出センサ89は、例えばフォトカプラを用いることができ、発光部89Aからの光89Lは受光部89Bに受光するようになっている。ソレノイド61のインターロック60が下端位置60Lにある場合には、インターロック60が破線で示すように発光部89Aからの光89Lを遮るので、受光部89Bは、制御部100に対して「クランプ蓋部3をインターロックしていないという信号」を供給する。これに対して、ソレノイド61のインターロック60が上端位置60Hにある場合には、インターロック60が実線で示すように発光部89Aからの光89Lを遮らないので、受光部89Bは、制御部100に対して「クランプ蓋部3をインターロックしているという信号」を供給する。これにより、制御部100は、クランプ蓋部3のロック状態あるいは非ロック状態を把握できる。
図12に示す筐体側クランプ部50のホールセンサ90は、制御部100に電気的に接続されている。図10に例示するように、チューブ検出ピン75の先端部75Aは、2本のチューブT1、T2を受ける部分であり、チューブ検出ピン75の後端部75Bにはマグネット91が取り付けられている。チューブ検出ピン75の後端部75Bと筐体2の間には、チューブ検出ピン75をZ1方向に押し上げるためのスプリング92が配置されている。第1突起52Aと第2突起52Bの間のはめ込み溝52Cに、チューブT1とチューブT2の順番ではめ込まれると、チューブT1とチューブT2がチューブ検出ピン75をZ2方向にスプリング92の力に抗して押し込むことでチューブ検出ピン75が下がるので、ホールセンサ90がマグネット91の磁力を検出する。
これにより、ホールセンサ90は制御部100に、「2本のチューブT1、T2が正しくはめ込まれたこと」を通知する。もし、チューブT1とチューブT2がはめ込み溝52Cに十分にはめ込まれていないか、あるいはどちらか1本のチューブだけがはめ込まれている場合には、ホールセンサ90がマグネット91の磁力を検出できず、ホールセンサ90は制御部100に、「2本のチューブT1、T2が正しくはめ込まれていないこと」を通知する。
図12に示すように、筐体側クランプ部50は、マイクロスイッチ93を有しており、マイクロスイッチ93は、クランプ蓋部3の閉状態を検出するセンサである。マイクロスイッチ93は、図6に示すようにクランプ蓋部3のクランプ操作部31を指で持って、矢印RS方向に中心軸CLを中心にして回転することで、図1に示すようにクランプ板30が、筐体側クランプ部50を閉じたことを検知する。
図12に示すウェハーカセット収納ユニット82は、ウェハー有無センサ101と、ウェハー残量検出センサ102を有している。ウェハー有無センサ101は、図1に示すウェハーカセットWC内にウェハーWFが残っているか残っていないかを検出するセンサである。ウェハー残量検出センサ102は、図1に示すウェハーカセットWC内に何枚のウェハーWFが残っているか、すなわちウェハーWFの残枚数を検出するセンサである。ウェハー有無センサ101と、ウェハー残量検出センサ102は例えばフォトセンサ等を採用できる。ウェハーWFは、チューブT1、T2を溶断するための加熱用板部材の例である。
図12に示すウェハー送りユニット83は、図1に示すウェハーカセットWC内のウェハーWFを、ウェハーカセットWC内から図7に示す待機ポジションPS1まで直線移動するためのユニットである。図12に示すウェハー送りユニット83は、モータ103、モータドライブ104、前進端センサ105、中間センサ106、そして後進端センサ107を有する。モータドライブ102が制御部100の指令を受けると、モータドライブ102は、モータ103を駆動することで、ウェハーWFはウェハーカセットWC内から図7に示す待機ポジションPS1まで直線移動する。前進端センサ105と中間センサ106と後進端センサ107は、直線移動するウェハーWFの前進端位置、中間位置、そして後進端位置をそれぞれ検出して制御部100に通知する。
図12に示すように、制御部100は、ウェハー加熱ヒータ110、モータドライブ111、カムモータセンサ112、クランプモータセンサ113、マイクロスイッチ114、ウェハー電流検出部115、ウェハー電圧検出部116、ファンFNに電気的に接続されている。モータドライブ111が制御部100の指令を受けると、モータドライブ111は、カムモータ117やクランプモータ56を駆動する。
ウェハー加熱ヒータ110は、制御部100からの通電によりウェハーを加熱する。この通電の際には、ウェハー電流検出部115は、ウェハーに供給されているウェハー電流値を検出し、ウェハー電圧検出部116は、ウェハーに供給されているウェハー電圧値を検出する。
カムモータ117は、ウェハーを上下移動させる動作と、2本のチューブを寄せる動作を行う。このカムモータ117が行うウェハーを上下移動させる動作とは、図7に示すウェハーWFを待機ポジションPS1からその上の溶断ポジションPS2に上昇させ、逆にウェハーWFを溶断ポジションPS2から待機ポジションPS1に下降させる動作である。また、カムモータ117が行う2本のチューブを寄せる動作とは、ウェハーを溶断ポジションPS2から待機ポジションPS1に下げて待機させた後に、チューブT1の溶断した端部とチューブT2の溶断した端部を、相手方のチューブT2の溶断した端部と相手方のチューブT1の溶断した端部に対してそれぞれ寄せて加圧して接合する動作である。クランプモータ56は、図7に例示した可動クランプユニット72の180度の回転と、180度回転した後の復帰回転を行う。カムモータセンサ112は、カム位置と原点を検出する例えばフォトセンサである。クランプモータセンサ113は、可動クランプユニット72の回転時の原点を検出する例えばフォトセンサである。
図13は、筐体2のウェハーカセット挿入部20とウェハーカセット取り出しボタン21の付近と、ウェハーカセットWCを示している。ウェハーカセット挿入部20とウェハーカセット取り出しボタン21は、図11に示すウェハーカセット収納ユニット82に配置されている。
図14は、ウェハーカセット挿入部20とウェハーカセット取り出しボタン21と、ウェハーカセットWCを示す図である。図15(A)は、ウェハーカセットWCの下面を示し、図15(B)は、ウェハーカセットWCの上面側を示す斜視図である。
図13(A)に示すように、ウェハーカセットWCの上面部120には、挿入方向を示す矢印21Yが設けられている。使用者がウェハーカセットWCを矢印21Yに従って、図13(B)に示すようにウェハーカセット挿入部20内に挿入する。その後、ウェハーを使用したことでウェハーカセットWC内のウェハーが無くなると、使用者は図13(C)に示すようにウェハーカセット取り出しボタン21を指で押すことにより、空のウェハーカセットWCをウェハーカセット挿入部20内から取り出すことができる。
図14と図15と図16を参照して、ウェハーカセットWCの構造例を説明する。図16(A)は、ウェハーカセットWCの側面図であり、図16(B)は、図16(A)のウェハーカセットWCを矢印127から見た平面図である。
ウェハーカセットWCは、複数枚のウェハーWFを収容するための容器であり、内部のウェハーWFを目視で確認できるようにするために、好ましくは透明のプラスチックにより作られている。ウェハーカセットWCは、上面部120と、底面部121と、正面部122と、側面部123,124と、背面部125により構成されている。図16に示すように、正面部122の内面122Nには、先端のウェハーWF(WF1で示す)が位置されているが、図16(B)に示すように、この先端のウェハーWF1に対して押し出し用の部材126をY1方向に押し付けることで、先端の1枚のウェハーWF1は、1枚ずつウェハーカセットWCの内部からY1方向に沿って、図7に示す待機ポジションPS1に向けて押し出すことができるようになっている。
図14と図15(A)に示すように、ウェハーカセットWCの内部には、2本のスプリング128とスプリング受け部材129が収容されている。2本のスプリングの各一端部は、背面部125の内面125Nに支持され、2本のスプリングの各他端部は、スプリング受け部材129に支持されている。スプリング受け部材129は、各スプリング128がずれないようにするための位置ずれ防止部130が形成されている。
これにより、2本のスプリング128は、スプリング受け部材129を介して、複数枚のウェハーWCを正面部122の内面122Nに対して押し付けることができる。このため、先端のウェハーWF1に対して押し出し用の部材126をY1方向に押し付けることで、先端の1枚のウェハーWFだけをウェハーカセットWC内から確実にY1方向に沿って取り出すことができる。
図14に示すように、ウェハーWFは、図12に示すウェハー加熱ヒータ110により加熱される長方形状の金属板であり、2つの接点131を有している。
次に、図1から図3を参照して、チューブセット補助具4について説明する。
チューブセット補助具4は、筐体2に対して使用者が必要に応じて取り付けることができる。チューブセット補助具4は、後で説明するように、使用者が図13(C)に例示するように、2本のチューブT1、T2を筐体側クランプ部50に挟み込んで固定する作業を確実に行えるようにガイドの役割を果たす。これにより、図13(C)に示すように、使用者は、2本のチューブT1、T2を挟み込んで固定する場合に、その作業を迷わずに確実に行える。
図2と図3に示すように、チューブセット補助具4は、第1側部135と、第2側部136と、裏面連結部137を有している。
図2(A)に示すように、第1側部135は、爪部分135Aと、分岐部135B、135Cを有している。爪部分135Aは、筐体2の操作パネル部7の付近にかみ合っている。図2(B)に示すように、第2側部136は、爪部分136Aと、分岐部136B、136Cと、チューブを受けるためのU字型の受け部138を有している。爪部分136Aは、筐体2の操作パネル部7の付近にかみ合っている。受け部138は、図13(C)に示すように、2本のチューブT1、T2を受けるようになっている。図2(B)に示すように、分岐部136Bと136Cの間に空間を設けることにより、音量調整ボリューム22を露出させることができ、使用者が音量調整ボリューム22を操作し易い。
図3に示すように、裏面連結部137は、第1連結部分137Aと第2連結部分137Bを有している。第1連結部分137Aには、設置用部材2Gを通す開口部137Cが形成されている。第2連結部分137Bには、設置用部材2Gの高さに合わせた突起部137Dが設けられている。これにより、筐体2は、4つの設置用部材2Gと2つの突起部137Dにより、例えば机面等に対して、所定間隔だけ浮かせた状態で設置することができる。
しかも、第1連結部分137Aと第2連結部分137Bの間には、排気用開口部5と音声用開口部6を露出させるために、チューブセット補助具4には、排気装置であるファンFNの排気用開口部6と、スピーカSP用の音声用開口部5を開放する開放部分144が形成されている。これにより、ファンFNは、筐体2の内部の気体や熱を、開口部6を通じて筐体2の外部に確実に放出できる。また、スピーカSPが発生する音声ガイダンスや警告音等は、開口部5を通じて筐体2の外部に確実に出力できるので、音声ガイダンスや警告音等がこもらずに聞き易い。
次に、図17を参照して、ファンFNと、筐体側クランプ部50における2本のチューブT1、T2とウェハーWFとの位置関係例を説明する。図17は、ファンFNと、筐体側クランプ部50における2本のチューブT1、T2とウェハーWFとの位置関係の例を示す概略を示す側面図である。
図17に示すように、ウェハーカセットWC内のウェハーWFは、図11に示すウェハー送りユニット83を作動させることにより、図17に示すウェハーカセットWC内からY1方向に送られ、図7に示す待機ポジションPS1に位置させることができる。ウェハーWFが待機ポジションPS1に位置されると、ウェハーWFの2つの接点131は、ウェハー加熱ヒータ110に接続され、ウェハー加熱ヒータ110は制御部100の指令により通電されることで発熱するので、ウェハーWFは加熱される。
図7に示す第1突起52Aと第2突起52Bの間のはめ込み溝52Cには、2本のチューブT1、T2がZ2方向に積みかさねてはまり込んでおり、発熱するウェハーWFのほぼ下部の位置には、ファンFNが配置されている。
図17に示すウェハーWFが待機ポジションPS1から溶断ポジションPS2に上昇されて、ウェハーWFが2本のチューブT1、T2を溶断して接合する際に、2本のチューブT1、T2から可塑剤のガスが発生する。
このように可塑剤のガスが発生しても、この可塑剤のガスは、ファンFNの回転駆動により、太い矢印MYで示す排出経路で示すように、底面部2Aの排気用開口部6から筐体2の外部に確実に排出できるようになっている。図12に示すカムモータ117は、ウェハーWFを待機ポジションPS1から溶断ポジションPS2にZ1方向に沿って上昇させる動作と、逆にウェハーWFを溶断ポジションPS2から待機ポジションPS1にZ2方向に下降させる動作を行う。しかも、カムモータ117は、ウェハーを溶断ポジションPS2から待機ポジションPS1に下げて待機させた後に、チューブT1の溶断した端部とチューブT2の溶断した端部を、相手方のチューブT2の溶断した端部と相手方のチューブT1の溶断した端部に対してそれぞれ寄せて加圧して接合する動作を行う。
次に、上述した無菌接合装置1を用いて、図5に示す2本のチューブT1、T2を加熱溶融して加圧接合する作業を、図18から図20を中心に参照して説明する。図18は、チューブT1とチューブT2を筐体側クランプ部50側にはめ込む様子を示す図であり、図19は、チューブT2の前回の接合で形成された接合部を位置決め用の突起140の先端に合わせて押し込む様子を示す図である。図20は、2本のチューブT1、T2の無菌加熱接合の手順を示す図である。
図1に示すようにインターロック60はすでに筐体2内に引っ込んでいる。使用者は、図1に示す無菌接合装置1のクランプ操作部31を掴んで、矢印R方向に持ち上げると、図6に示すように、クランプ蓋部3が筐体側クランプ部50から離れ、筐体側クランプ部50を開放することができる。
次に、図18(A)に示すチューブT1を用意し、チューブT1の接合部分C1が接合しようとする部分である。図18(B)に示すように、このチューブT1は、X1方向に向けて、第1チューブ挟み込み部51のはめ込み溝51Cにはめ込まれるとともに、第2チューブ挟み込み部52のはめ込み溝52Cにはめ込まれる。この場合に、チューブT1のコネクターCT側の部分がチューブセット補助具4のU字型の受け部138上に配置され、コネクターCTは受け部138の外側に位置される。
図18(C)では、チューブT2がチューブT1の上側において積み重ねた状態で、X2方向に向けて配置される。このチューブT2は、前回の接合の際に形成された接合部141を有しているが、この接合部141の断面は円形状である。
図19(A)では、チューブT2の前回の接合部141を突起140の先端に合わせるようにして、チューブT2は、X2方向に向けて、第1チューブ挟み込み部51のはめ込み溝51Cにはめ込まれるとともに、第2チューブ挟み込み部52のはめ込み溝52Cにはめ込まれる。これにより、図19(B)に示すように、チューブT2はチューブT1の上においてZ1方向に沿って積み重ねるようにして、そしてチューブT1、T2をはめ込み溝51C、52C内に、矢印RZ方向に確実に押し込んで固定する。
次に、使用者が図6に示すクランプ操作部31を掴んで、クランプ蓋部3をRS方向に沿って閉じる方向に回転して、クランプ蓋部3により筐体側クランプ部50を閉じる。これにより、図20(A)に示すように、第1チューブ挟み込み部51と収容部材37の間に挟まれるとともに、第2チューブ挟み込み部52と収容部材36の間に挟まれる。しかも、ウェハーWFは、ウェハーカセットWC内から、図20(B)に示すように2本の太さの同じチューブT1、T2の下方位置の待機ポジションPS1に移動されている。このため、図17に示すウェハーWFは、ウェハー加熱ヒータ110の加熱により例えば約300℃に加熱されている。この加熱されたウェハーWFは、図12に示すカムモータ117の作動により、図20(B)に示すように、破線で示す待機ポジションPS1から実線で示す溶断ポジションPS2までZ1方向に沿って上昇されるので、このウェハーWFは2本の太さの同じチューブT1、T2を溶断することができる。
続いて、図20(C)に示すように、図7に示すクランプモータ56が制御部100の指令により作動すると、クランプモータ56がギア56Gを回転すると、第1チューブ押さえ部材35と第2チューブ押さえ部材53は、収容部材37と第1チューブ挟み込み部51と一体になって、第1チューブT1と第2チューブT2を保持したままで180度回転する。その後、図20(D)に示すように、ウェハーWFが溶断ポジションPS2から待機ポジションPS1にZ2方向に沿って下がるとともに、180度回転された側のチューブT1、T2の部分がX2方向に押される。
これにより、ウェハーWFにより溶断され180度回転された側のチューブT1の一方の端部とチューブT2の一方の端部は、回転されていない側のチューブT2の他方の端部とチューブT1の他方の端部に対してそれぞれ加圧して接合される。その後チューブT1、T2が冷却されると、無菌接合は完了する。
なお、使用したウェハーWFは、図11に示すウェハー送りユニット83の動作により、図1に示すように使用済みのウェハーWの取出し部58に排出される。これにより、使用者は使用済みのウェハーWFを指で摘んで取り出すことができる。
その後、使用者は、再び図1に示すクランプ操作部31を掴んで、矢印RT方向に持ち上げると、図6に示すように、クランプ蓋部3が筐体側クランプ部50から離れる。使用者は、図20(E)と図20(F)に示すように接合した後のチューブT1、T2を筐体側クランプ部50から取り外して、分離する。以上のようにして、図20(F)に示すように、図5に示す透析液バッグBL側のチューブT1と、使用者M側のチューブT2とを、無菌的にしかも簡便に接合することができる。
上述したように、図1に示すウェハーカセットWC内のウェハーWFが、図17に示すようにウェハーカセットWC内からY1方向に移動して、図17に示す待機ポジションPS1に位置されると、ウェハーWFの2つの接点131は、ウェハー加熱ヒータ110に接続され、制御部100の指令によりウェハー加熱ヒータ110が発熱することで、ウェハーWFは発熱するようになっている。
図10に示すように、第1突起52Aと第2突起52Bの間のはめ込み溝52Cには、2本のチューブT1、T2がはまり込んでおり、発熱するウェハーWFの下部には、ファンFNが配置されている。図17に示すウェハーWFが待機ポジションPS1から溶断ポジションPS2に上昇されて、ウェハーWFが2本のチューブT1、T2を溶断して接合する際に、2本のチューブT1、T2から可塑剤のガスが発生する。この可塑剤のガスは、ファンFNの回転により、太い矢印MYで示すように、底面部2Aの開口部6から筐体2の外部に確実に排出できる。ファンFNとこのファンFN用の開口部6が、筐体2の側面部ではなく筐体2の底面部に配置されているので、筐体2の側面部にファンと開口部を設ける場合に比べて、可塑剤のガスは側方に直接噴出されることが無い。このため、筐体2の付近にプラスチック製品が置かれていても、可塑剤のガスがプラスチック製品に対して直接吹き付けられることが無いので、プラスチック製品は一部が溶ける等といった悪影響を受けない。
次に、環境温度が予め定めた温度よりも低い場合に、2本のチューブT1、T2に対して予備加熱を行うことができるチューブ予備加熱ヒータ200について、図9、図12、そして図17を参照して説明する。
図12に示す温度センサ87が、無菌接合装置1を使用するために置かれている環境温度(室内温度)RTMを測定して、その環境温度RTMが予め定めた温度PTM(例えば、無菌接合装置1の使用環境温度10〜40℃の最低温度10℃)よりも低い場合(環境温度RTM<予め定めた温度PTM)には、制御部100は2本のチューブT1、T2自体の温度が低いと判断して、チューブ予備加熱ヒータ200に通電するようになっている。
これにより、環境温度RTMが予め定めた温度PTMよりも低い場合であっても、無菌接合装置1が2本のチューブT1、T2を溶断した後、接合する作業に先立って予め2本のチューブT1、T2自体の温度を上げておくことができる。このため、その後の2本のチューブT1、T2の接合部分C1、C2を溶断して加圧接合する作業を、迅速に行うことができる。
図12に示すチューブ予備加熱ヒータ200は、バッテリBAから制御部100を通じて電力供給されるので、バッテリBAの容量を考慮すると、できる限り消費電力が小さいことが望ましい。このため、このチューブ予備加熱ヒータ200としては、例えばステンレス箔発熱体をポリイミドフィルムで挟んだポリイミドヒーター、ステンレス箔発熱体をマイカで挟んだマイカヒーター、セラミックヒータを用いることができる。このセラミックヒータは、例えばアルミナタイプあるいは窒化ケイ素タイプのセラミックヒータであり、小型・薄膜面状で、高ワット密度が得られ熱効率がよく、昇温スピードが速く、電気絶縁性に優れている。
図12に示す温度センサ87は、制御部100に電気的に接続されている。温度センサ87は、例えば無菌接合装置1が置かれている周囲の環境温度RTMを測定するために、図11に示すメイン基板80に搭載されている。図11に示すように、メイン基板80はDC入力基板81から離して配置されている。温度センサ87は、メイン基板80において、好ましくは筐体の背面部2E側寄りの位置に配置されている。
温度センサ87の位置は、図17に示す発熱したウェハーWFとファンFNや、図11に示すDC入力基板81から離して配置することができる。したがって、温度センサ87は、図17に示す待機ポジションPS1や溶断ポジションPS2に位置決めされて発熱したウェハーWFや、チューブT1、T2を溶断した時に出る可塑剤のガスを排出するファンFNや、図11に示す交流/直流変換するためのDC入力基板81から離して配置できる。これにより、温度センサ87が測定する周囲の環境温度RTMの値にできる限り影響を与えないようにしている。
図12と図17に示すように、チューブ予備加熱ヒータ200は、制御部100に電気的に接続されており、適所に設けられるが、好ましくは筐体2側の筐体側クランプ部50に配置されている。このチューブ予備加熱ヒータ200は、より具体的には、図9に例示するように、例えば4つのヒータ部分RH1、RH2、RH3、RH4から構成されている。ヒータ部分RH1は、第1チューブ挟み込み部51の第1突起51Aに内蔵され、ヒータ部分RH2は、第1チューブ挟み込み部51の第2突起51Bに内蔵されている。同様にして、ヒータ部分RH3は、第2チューブ挟み込み部52の第1突起52Aに内蔵され、ヒータ部分RH4は、第2チューブ挟み込み部52の第2突起52Bに内蔵されている。
図12に示すように、制御部100は、CPU100Sと記憶部100Mを有しており、この記憶部100Mには、予め定めた温度PTM、例えば10℃が記憶されている。ここで、予め定めた温度PTMは、例えば、使用環境温度10〜40℃の最低温度、10℃である。
この予め定めた温度PTMは、チューブT1、T2を溶断した後、接合する際に、溶断接合作業時間が低下してしまう環境温度RTMの下限の値であり、記憶部100MはCPU100Sに対して予め定めた温度PTMを通知している。
次に、図21を参照して、2本のチューブT1、T2の予備加熱手順を説明する。
図21のステップS1では、図9に示すように、2本のチューブT1、T2が第1チューブ挟み込み部51の第1突起51Aと第2突起51Bの間と、第2チューブ挟み込み部52の第1突起52Aと第2突起52Bの間に重ねてはめ込んで固定される。
図21のステップ2では、図17に示すホールセンサ90は2本のチューブT1、T2のはめ込まれたことを検出すると、ホールセンサ90は制御部100に対して、2本のチューブT1、T2がはめ込まれた状態であることを通知する。そして、図21のステップS3では、温度センサ87が環境温度RTMを測定して図12のCPU100Sに通知する。
図21のステップS4において、温度センサ87が測定した環境温度RTMが、予め定めた温度PTM未満、例えば10℃未満であると、ステップS5において、図12の制御部100は、チューブ予備加熱ヒータ200に所定秒、例えば30秒通電して、図17に示す、チューブ予備加熱ヒータ200はチューブT1、T2を予備加熱することができる。
なお、チューブ予備加熱ヒータ200の予熱時間(秒)を、環境温度0℃から10℃の間で、記憶部100Mにテーブル化(予熱時間(秒):例えば0℃〜2℃未満では60秒、2℃〜4℃未満では50秒、4℃〜6℃未満では45秒、6℃〜8℃未満では40秒、8℃〜10℃未満では35秒)しておいて、チューブ予備加熱ヒータ200の予熱時間(秒)を制御部100で制御するようにしてもよい。こうすることで、無菌接合装置1の実質的な使用環境温度が0℃〜40℃に広がる。
図9に示すチューブ予備加熱ヒータ200の4つのヒータ部分RH1、RH2、RH3、RH4は、図5に示す2本のチューブT1、T2の接合部分C1、C2に対して、複数個所から分散して予備加熱することができるので、この接合部分C1、C2の加熱到達温度として例えば30℃に加熱できる。
これにより、2本のチューブT1、T2はチューブ予備加熱ヒータ200の発熱により予備的に加熱されて、2本のチューブT1、T2自体の温度を上げておくことができるので、その後、図21のステップS6では、2本のチューブT1、T2の溶断をして加圧接合する作業は、環境温度RTMが予め定めた温度PTMを下回っても、滞りなく迅速に行うことができるメリットがある。
図21のステップS4において、温度センサ87が測定した環境温度RTMが、予め定めた温度以上であれば、ステップS6に移り、2本のチューブT1、T2の溶断をして加圧接合する作業を行う。
本発明の実施形態の無菌接合装置1では、図17に示すチューブ予備加熱ヒータ200が2本のチューブT1、T2に対して予備加熱を行うことで、環境温度RTMが予め定めた温度よりも低い場合であっても迅速にチューブT1、T2を溶断して接合できる。すなわち、チューブ予備加熱ヒータ200が、第1チューブT1と第2チューブT2を溶断して接合する前に、第1チューブT1と第2チューブT2に予備的に加熱をして、冷えている第1チューブT1と第2チューブT2自体の昇温を行うことができるので、環境温度RTMが予め定めた温度PTMよりも低い場合であっても、迅速にチューブT1、T2を溶断した後、接合できる。
図17に示す温度センサが予め定めた温度未満の温度を検出すると、制御部100はチューブ予備加熱ヒータ200に通電することができるので、第1チューブT1と第2チューブT2を溶断して加圧接合する前に、第1チューブT1と第2チューブT2に予備的に自動的に加熱をすることができる。
図9に示すように、チューブ予備加熱ヒータ200が第1チューブ挟み込み部51と第2チューブ挟み込み部52に分散して配置されていることで、チューブ予備加熱ヒータ200は第1チューブT1と第2チューブT2を近接した位置から効率よく加熱することができる。
図9に示すように、温度センサ87は、第1チューブT1と第2チューブT2を溶断する位置と、チューブ予備加熱ヒータ200の位置から離して配置されているので、温度センサ87は、第1チューブT1と第2チューブT2を溶断する際の熱や、チューブ予備加熱ヒータ200の熱による悪影響を受けない。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
本発明の無菌接合装置は、腹膜透析液を交換するための2本の同じ太さのチューブを無菌接合するのに用いるだけでない。本発明の無菌接合装置は、例えば、輸血に用いる同一径の2本の塩化ビニル製のチューブを無菌状態で自動的に接合するのに用いることもでき、2本のチューブを接合する時に菌汚染の心配が無く、チューブおよびバッグ内の血液成分等の無菌性を保持することができる。
図9に示すように、チューブ予備加熱ヒータ200のヒータ部分RH1は、第1チューブ挟み込み部51の第1突起51Aに内蔵され、ヒータ部分RH2は、第1チューブ挟み込み部51の第2突起51Bに内蔵されている。同様にして、ヒータ部分RH3は、第2チューブ挟み込み部52の第1突起52Aに内蔵され、ヒータ部分RH4は、第2チューブ挟み込み部52の第2突起52Bに内蔵されている。しかしこれに限らず、チューブ予備加熱ヒータ200は、図9に示す蓋部材3側の2本のチューブT1、T2に近い部分に対して配置しても良い。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
1・・・無菌接合装置、2・・・筐体、3・・・クランプ蓋部、4・・・チューブセット補助具、50・・・筐体側クランプ部、100・・・制御部、200・・・チューブ予備加熱ヒータ(予備加熱ヒータ)、RH1、RH2、RH3、RH4・・・ヒータ部分、WF・・・ウェハー、T1・・・第1チューブ、T2・・・第2チューブ

Claims (4)

  1. 熱可塑性樹脂製の第1チューブと熱可塑性樹脂製の第2チューブを固定した状態で前記第1チューブと前記第2チューブを溶断した後、前記第1チューブの溶断した端部と前記第2チューブの溶断した端部を接合する無菌接合装置であって、
    前記第1チューブと前記第2チューブを固定する筐体と、
    前記筐体の適所に配置され、前記第1チューブと前記第2チューブの接合部分を、加熱溶断をする前に予備的に加熱するための予備加熱ヒータと
    を備えることを特徴とする無菌接合装置。
  2. 前記筐体には、前記筐体を置いた環境の温度を測定する温度センサと、前記温度センサが検出する温度情報の通知を受けて、前記温度センサが予め定めた温度未満の前記温度を検出すると前記予備加熱ヒータを通電する制御部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の無菌接合装置。
  3. 前記第1チューブと前記第2チューブを挟み込んで固定するチューブ挟み込み部を有し、前記予備加熱ヒータは、前記チューブ挟み込み部に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の無菌接合装置。
  4. 前記温度センサは、前記第1チューブと前記第2チューブを溶断する位置と、前記予備
    加熱ヒータの位置から離して配置されていることを特徴とする請求項2に記載の無菌接合装置。
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