JP7290667B2 - チューブ接合装置 - Google Patents

Description

本発明は、チューブ接合装置に関する。

樹脂製のチューブ同士等をつなぎ合わせる技術として、各樹脂製のチューブの端部を溶断し、溶断した端部同士を相互に押し付けて加圧接合する接合方法が従来から知られている。このような技術は、様々な産業分野において広く用いられており、その一例として、腹膜透析方法などの医療技術への応用が試みられている。

腹膜透析方法は、患者の腹腔内に埋め込んだチューブ（カテーテル）を使用して所定の透析液を体内に入れた後、腹膜を介して透析液内へ移行させた水や老廃物を体外へ取除く方法である。

接合対象となる一方のチューブは患者の腹腔内に埋め込まれるため、接合作業時には各チューブが汚染されることのないように作業には細心の注意を払わなければならない。特許文献１には、２本のチューブにおいて溶断した端部を入れ替えて接合を行う技術が開示されている。

特開２０１３－１４６３５４号公報

特許文献１ではチューブ接合を開始するために使用者が接合ボタンを押下する必要がある。ただし、チューブ接合装置の使用者には高齢者等も想定されており、高齢者の中には認知機能や思考能力が低下している者も存在する。このような者は、接合ボタンを押下していないにも関わらず接合ボタンを押下したと誤認することがある。このような場合にはいつまで経ってもチューブ接合が開始されないといったストレスを使用者に感じさせる虞がある。そのため、チューブ接合装置にはチューブの溶断作業を開始するまでに使用者が行う操作手順を簡略化することが求められる。

そこで本発明は、チューブの溶断作業を行うまでに使用者が行う操作手順を簡略化したチューブ接合装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係るチューブ接合装置は、加熱した切断部材によって第１チューブの端部と第２チューブの端部を溶断した後、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入れ替えて接合するチューブ接合装置であって、前記第１チューブと前記第２チューブを保持可能な溝部を備えたチューブ保持部と、前記チューブ保持部に対して開閉可能に構成され、開状態において前記溝部を外部に露出し、かつ、閉状態において前記溝部を前記外部から隔離する蓋部と、前記溝部に前記第１チューブ及び前記第２チューブが保持されたことを検出する第１検出部と、前記蓋部が閉状態となったことを検出する第２検出部と、前記切断部材を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１検出部が前記第１チューブ及び前記第２チューブの前記溝部への保持を検出し、かつ、前記第２検出部が前記蓋部の閉状態を検出したとき、前記第１チューブ及び前記第２チューブの溶断作業の制御への移行を開始する。

本発明に係るチューブ接合装置によれば、第１検出部が第１チューブ及び第２チューブの溝部への保持を検出し、かつ、第２検出部が蓋部の閉状態を検出したとき、制御部は第１チューブ及び第２チューブの溶断作業の制御への移行を開始する。これにより、使用者は接合開始ボタンを押下しなくてもチューブ接合を開始することができる。そのため、接合開始ボタンを押下する場合よりもチューブの溶断作業を行うまでに使用者が行う操作手順を簡略化することができる。

本発明の一実施形態に係るチューブ接合装置において蓋部を開いた状態を示す概略斜視図である。 チューブ接合装置の蓋部が閉じた状態を示す概略斜視図である。 チューブ接合装置の蓋部を閉じた状態において、筐体内に配置される構成要素の配置例を示す概略斜視図である。 チューブ接合装置の蓋部を開いた状態を示す概略平面図である。 図４に示すチューブ接合装置に第１チューブ及び第２チューブを配置した状態を示す概略平面図である。 チューブ接合装置を構成するクランプ部を示す概略斜視図である。 クランプ部を構成する第２検出部の説明に供する図である。 クランプ部を構成する第１検出部の説明に供する図であり、溝部に第１チューブをセットする前を示す断面図である。 クランプ部を構成する第１検出部の説明に供する図であり、溝部に第１チューブをセットした状態を示す断面図である。 図５の１０－１０線に沿う断面図であって、蓋部が開いた状態のチューブ接合装置を示す図である。 図５の１０－１０線に沿う断面図であって、蓋部が閉じた状態のチューブ接合装置を示す図である。 チューブ接合装置の制御系統を示すブロック図である。 チューブ接合装置によって、溶断－接合される第１チューブ及び第２チューブを模式的に示す図である。 チューブ接合装置を構成し、かつウェハーカセットを収納したウェハーカセット収納部を示す概略平面図である。 チューブ接合装置の接合動作について示すフローチャートである。 チューブ接合装置による溶断－位置交換作業の各工程を模式的に示す図である。 チューブ接合装置による溶断－位置交換作業の各工程を模式的に示す図である。 チューブ接合装置による溶断－位置交換作業の各工程を模式的に示す図である。 チューブ接合装置による溶断－位置交換作業の各工程を模式的に示す図である。 チューブ接合装置による接合－取り外し作業の各工程を模式的に示す図である。 チューブ接合装置による接合－取り外し作業の各工程を模式的に示す図である。 図１４の変形例に係るフローチャートである。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

図１～図１１は、本発明の一実施形態に係るチューブ接合装置１の全体構成の説明に供する図である。図１２は、チューブ接合装置１の制御系統の説明に供する図である。図１３は、チューブ接合装置１によって接合されるチューブＴ１、Ｔ２の説明に供する図である。図１４は、チューブ接合装置１に装着されるウェハーカセットＷＣについて示す概略平面図である。図１５は、チューブ接合装置１によるチューブ接合について示すフローチャートである。図１６～図２１は、チューブ接合装置１の使用例の説明に供する図である。本明細書においてチューブＴ１は第１チューブに相当し、チューブＴ２は第２チューブに相当する。また、以下においてチューブ接合装置１における前後方向を前後方向Ｘ、左右方向を左右方向Ｙ、高さ方向を高さ方向Ｚと称する。

本実施形態におけるチューブ接合装置１は、図１３に示すように腹膜の透析液バッグＴ１１側のチューブＴ１の端部及び腹膜透析を行う患者（使用者Ｍ）の腹膜カテーテルＴ２６側のチューブＴ２の端部を溶断して接合する医療装置として構成している。

チューブ接合セットＳは、図１に示すように、チューブＴ１、Ｔ２を溶断－接合可能なチューブ接合装置１と、溶断に用いられる複数枚のウェハーＷＦ（「切断部材」に相当）を備えるウェハーカセットＷＣと、を有している。チューブＴ１、Ｔ２の溶断作業では、図１６～図１８に示すように、並置されているチューブＴ１とチューブＴ２を互いに押し付けて潰した状態で、チューブＴ１、Ｔ２が加熱したウェハーＷＦによって溶断される。その後、図１９、２０に示すように、溶断したチューブＴ１の片側とチューブＴ２の片側との位置が入れ替えられ、チューブＴ１、Ｔ２が加圧して接合される。詳細は後述する。

チューブ接合装置１は、図１を参照して概説すれば、チューブ接合装置１の各部を収納する筐体１０と、溶断に際してチューブＴ１、チューブＴ２の押し潰しと、溶断後のチューブＴ１の片側とチューブＴ２の片側の入れ替えを行うクランプ部２０と、を有する。チューブ接合装置１は、図１２に示すように溶断－接合の際にクランプ部２０をチューブＴ１及びチューブＴ２を挟み込んだ状態にロックするインターロック３０と、図３に示すように筐体１０に挿入されたウェハーカセットＷＣを収納する収納部４０と、を有する。

チューブ接合装置１は、図１２に示すようにウェハーＷＦを加熱して溶断位置へ送り出す送り部５０と、電源のＯｎ－ＯＦＦの切り替えの指示等を受付可能な操作部６０と、使用者Ｍに必要な情報を報知する報知部７０と、を備える。チューブ接合装置１は、各部に電力を供給可能な電力供給部８０と、各部の動作を統括的に制御する制御部９０と、を有する。

なお、図４及び５に示すように、チューブＴ１、Ｔ２が延在する左右方向Ｙにおいて、チューブＴ１、Ｔ２の溶断位置Ｘ０を境界として、溶断後に位置が入れ替わる側を「入替側Ｘ１」、その反対側を「固定側Ｘ２」と称する。以下、詳述する。

筐体１０は、図１、２に示すように、略六面体の上側面にあたる上部分１１と、上部分１１の下方に配置され略六面体の上側面以外の側面を構成する下部分１２と、を組み合わせたケースによって構成している。上部分１１は、図１に示すように後方から前方に向かって傾斜するように形成している。

上部分１１は、図４に示すように傾斜面１１ｇ、１１ｈと、凹部１１ｊと、凸部１１ｋと、を備える。

傾斜面１１ｇ、１１ｈは、上部分１１において後端側の方が前端側よりも高くなるように傾斜している。傾斜面１１ｈは、凹部１１ｊを挟んで傾斜面１１ｇよりも前端側に配置されている。傾斜面１１ｇ、１１ｈは、略同一面となるように構成しているが、これに限定されない。

凹部１１ｊは、図４に示すように傾斜面１１ｇ、１１ｈに隣接して設けられる。凹部１１ｊは、傾斜面１１ｇと傾斜面１１ｈとを直線的に接続した仮想上の面よりも高さ方向Ｚにおいて凹むように形成している。凹部１１ｊには、図５に示すようにチューブＴ１のコネクタＴ１２やチューブＴ２の一部を配置することができる。

凸部１１ｋは、凹部１１ｊよりも高さ方向Ｚにおいて突出して設けられる。凸部１１ｋには、図５に示すようにチューブＴ１の一部を配置することができる。

図４等に示すように上部分１１の上面の前端側には接合の進捗状況を表示する表示部７１が設けられている。また、上部分１１の前端側にはクランプ部２０にセットされるチューブＴ１とチューブＴ２の配置を指示するイラスト等を付すことができる。これにより、チューブＴ１とチューブＴ２の配置位置を取り違えることなく、適正な位置に各チューブＴ１、Ｔ２をセットすることができる。

上部分１１の後端側には、図４等に示すように後述する報知部７０の備える表示部７２が設けられている。また、上部分１１の上面には、図１に示すように、クランプ部２０を嵌め込み可能な孔１１ｒが設けられている。

また、上部分１１の側面には、ウェハーカセットＷＣを挿入するためのカセット挿入孔１１ｃと、筐体１０内に挿入されたウェハーカセットＷＣを取り出すための取出スイッチ１１ｄと、が設けられている。ウェハーカセットＷＣをカセット挿入孔１１ｃから挿入した状態で、使用者Ｍが指で取出スイッチ１１ｄを押し込めば、ウェハーカセットＷＣは、カセット挿入孔１１ｃを通じて筐体１０の外部に取り出すことができる。

また、上部分１１には、図３に示すように、筐体１０の周囲の環境温度を計測可能な温度センサ１１ｅが内蔵されている。温度センサ１１ｅの計測した環境温度に応じて、ウェハーＷＦがチューブＴ１、Ｔ２を加熱する加熱時間を調整することができる。

下部分１２は、図１０に示すように、平坦な底面１２ａと、下部分１２においてテーブル等の載置場所と当接する脚部１２ｂと、を備える。

クランプ部２０は、チューブＴ１、Ｔ２を並置した状態で保持し、溶断に際してチューブＴ１、Ｔ２を互いに押付け、溶断後にチューブＴ１の片側とチューブＴ２の片側との位置を入れ替え、チューブＴ１、Ｔ２の一方を左右方向Ｙにおいて他方に押し付ける。

クランプ部２０は、図６に示すように、筐体１０の底面１２ａに固定される上部分１１から突出している台座２１と、台座２１に対して相対的に接近－離反することによって開閉可能に構成された蓋部２２と、を備える。クランプ部２０は、台座２１に設置されるとともに、チューブＴ１、Ｔ２を保持するチューブ保持部２３と、チューブＴ１、Ｔ２がセットされているか否かを検出可能なセンサ２４（第１検出部に相当）と、を備える。クランプ部２０は、図６、７に示すように蓋部２２が台座２１に相対的に接近する動作に伴ってチューブＴ１、Ｔ２を互いに押し付けて潰すチューブ押し付け部２５と、蓋部２２の開閉を検出するセンサ２６（第２検出部に相当）と、を備える。

台座２１は、図５及び図６に示すようにチューブＴ１、Ｔ２の固定側Ｘ２に設けられる第１台座２１１と、チューブＴ１、Ｔ２の入替側Ｘ１に設けられる第２台座２１２と、を備えている。第１台座２１１と第２台座２１２との間には、チューブＴ１、Ｔ２の延在方向に沿って隙間２１ａが設けられている。隙間２１ａは、使用前のウェハーＷＦが溶断位置に移動する際や、使用済みのウェハーＷＦを筐体１０の外部に送り出す際等に、ウェハーＷＦが通過するため等に設けられる。

また、第１台座２１１及び第２台座２１２のそれぞれには、後述する蓋部２２の係合爪２２５に係合可能な被係合部２１３が設けられている。

蓋部２２は、第１台座２１１に対して回動可能に設けられた第１クランプアーム２２１と、第２台座２１２に対して回動可能に設けられた第２クランプアーム２２２と、を備える。蓋部２２は、第１クランプアーム２２１及び第２クランプアーム２２２を覆うカバー２２３と、第１クランプアーム２２１及び第２クランプアーム２２２に対して回動可能に設けられるとともに使用者Ｍが把持可能な把持部２２４と、を備えている。蓋部２２は、チューブ保持部２３に対して開閉可能に構成される。蓋部２２は、開状態において溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂを外部に露出し、閉状態において溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂを外部から隔離する。

第１クランプアーム２２１及び第２クランプアーム２２２は、回動可能に構成している。

カバー２２３は、第１クランプアーム２２１及び第２クランプアーム２２２を一体的に覆う。このため、図２に示すように、蓋部２２を閉じた状態では、カバー２２３は、第１台座２１１、第２台座２１２及びその間の溶断－接合が行われる領域を覆う。カバー２２３は、図６に示すようにカバー２２３の回転軸の根元側に設けられる第１部材２２３ａと、第１部材２２３ａよりも先端側に設けられ、蓋部２２の開状態で第１部材２２３ａの内部に収容可能な第２部材２２３ｂと、を備える。第２部材２２３ｂは、第１部材２２３ａに対してスライド移動可能に構成している。ただし、蓋部２２の閉状態で溶断－接合が行われる領域を覆うことができれば、カバーの構成は上記に限定されない。カバーは上記以外に一の部材から構成してもよい。

把持部２２４は、図６に示すように、台座２１の被係合部２１３に係合可能な係合爪２２５を備えている。このため、図１０及び図１１に示すように、第１クランプアーム２２１、第２クランプアーム２２２及びカバー２２３を閉じた後に、把持部２２４を第１クランプアーム２２１及び第２クランプアーム２２２に対して回転させれば、係合爪２２５が被係合部２１３に係合する。これにより、クランプ部２０が各チューブＴ１、Ｔ２を挟み込んだ状態を好適に維持することができる。

チューブ保持部２３は、図５及び図６に示すように、各チューブＴ１、Ｔ２の固定側Ｘ２を固定的に保持する第１保持部２３１と、各チューブＴ１、Ｔ２の入替側Ｘ１を可動的に保持する第２保持部２３２と、を備える。チューブ保持部２３は、第２保持部２３２を各チューブＴ１、Ｔ２を保持した保持状態から保持を解除した解除状態へ切り替え可能な解除部２３３と、第２保持部２３２を解除状態から保持状態へ切り替え可能な復元部２３４と、を備える。

第１保持部２３１は、第１台座２１１の上面に固定されている。第１保持部２３１は、図６に示すようにチューブＴ１を嵌め込み（保持）可能な凹状の溝部２３１ａと、チューブＴ２を嵌め込み可能な凹状の溝部２３１ｂと、を備えている。

溝部２３１ａ、２３１ｂは、図１０に示すように、筐体１０の載置面ＦＳに対して角度θ傾いた方向（斜め方向）に並ぶように設けられている。このため、チューブＴ１、Ｔ２は、チューブ保持部２３において載置面ＦＳに対して傾斜して並んだ状態で第１保持部２３１に保持される。なお、チューブＴ１、Ｔ２の並ぶ方向Ｄ１の奥側に配置される溝部２３１ａは、溝部２３１ｂよりも筐体１０の高さ方向Ｚにおいて高い位置に配置されている。

また、各溝部２３１ａ、２３１ｂは、第１保持部２３１の上面側において、斜め方向Ｄ１と略直交する方向（図１１の方向Ｄ２参照）に沿って凹状に窪むように設けられている。このため、チューブＴ１、Ｔ２は、チューブＴ１、Ｔ２の並ぶ方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２から挿入するようにセットされる。これにより、使用者Ｍは、蓋部２２を開いた状態において各チューブＴ１、Ｔ２を容易にセットすることができる。

第２保持部２３２は、図６に示すように左右方向Ｙに略平行な回転軸２３２ｃを回転中心として第２台座２１２の側面に回動可能に取り付けられている。第２保持部２３２は、蓋部２２を開いた状態において第１保持部２３１と同じ高さ及び傾きに配置された溝部２３２ａ、２３２ｂを備える。溝部２３２ａ、２３２ｂは、蓋部２２を開いた状態において溝部２３１ａ、２３１ｂとともにチューブＴ１、Ｔ２を保持するように構成している。第２保持部２３２は、蓋部２２を閉じた状態において回転軸２３２ｃを回転中心として高さ方向Ｚにおける下方に変位し、溝部２３２ａ、２３２ｂがチューブＴ１，Ｔ２から離間した状態となる。

解除部２３３は、図６に示すように蓋部２２を開いた状態において第２保持部２３２の基部から第２クランプアーム２２２の平坦面に向かって突出する突起を備えている。

解除部２３３の突起は、蓋部２２が筐体１０に相対的に接近する動作に伴って、蓋部２２に設けられた第２クランプアーム２２２の平坦面に当接する。解除部２３３の突起は、蓋部２２が筐体１０に相対的に接近する動作に伴って、第２保持部２３２を保持位置から解除位置に退避させるように構成している。本明細書において解除状態とは、蓋部２２が閉じた状態においてチューブＴ１、Ｔ２が第２保持部２３２の溝部２３２ａ、２３２ｂに配置されていない状態を意味する。

復元部２３４は、図６において破線にて示すように、蓋部２２の第２クランプアーム２２２が筐体１０に相対的に離反する動作と連動して第２保持部２３２を押し上げ可能なカムを備えている。復元部２３４は、第２保持部２３２と当接可能に構成している。

復元部２３４のカムは、筐体１０の側面方向からの矢視において略扇形の外形形状を備えている。復元部２３４のカムは、第２クランプアーム２２２の回動部付近に固定されている。このため、復元部２３４のカムは、第２クランプアーム２２２の回動に連動して回動する。このように、第２保持部２３２は、解除部２３３と復元部２３４によって保持位置と解除位置との間で移動可能に構成している。

さらに本実施形態では、解除部２３３は、後述するチューブ押し付け部２５がチューブＴ１、Ｔ２を挟み込んだ後に、第２保持部２３２を保持位置から解除位置へ退避させる。このため、チューブ押し付け部２５は、チューブＴ１、Ｔ２の入替側Ｘ１が第２保持部２３２によって適切な位置に保持されている状態で、チューブＴ１、Ｔ２を挟み込むことができる。

センサ２４は、図８に示すように溝部２３１ａ、２３１ｂに設けられ、溝部２３１ａ、２３１ｂからの突出及び陥没が可能に構成されたピン２４１と、ピン２４１の根元部分に設けられた磁石２４２と、ホール素子２４３と、を備える。ピン２４１は弾性部材２４４によって、溝部２３１ａ、２３１ｂの底部から突出及び陥没を可能に構成している。ピン２４１は、チューブＴ１、Ｔ２が溝部２３１ａ、２３１ｂに嵌め込まれることによって突出位置から陥没位置に位置を変える。磁石２４２は、ピン２４１の溝部２３１ａ、２３１ｂからの突出又は陥没に合わせて移動する一方で、ホール素子２４３は溝部２３１ａ、２３１ｂの底部において磁石２４２に隣接して配置している。センサ２４は、ホール素子２４３が検出する磁石２４２の磁力の大きさがピン２４１の位置に応じて変化することによって、チューブＴ１、Ｔ２が溝部２３１ａ、２３１ｂに配置されたか否かを検出する。ただし、溝部２３１ａ、２３１ｂにチューブＴ１、Ｔ２が配置されたことを検出できれば、具体的な構成は上記に限定されない。

チューブ押し付け部２５は、図６に示すように固定側押し付け部２５ａと、可動側押し付け部２５ｂと、を備える。

固定側押し付け部２５ａは、図１０に示すようにチューブＴ１、Ｔ２の固定側Ｘ２においてチューブＴ１、Ｔ２の並ぶ方向Ｄ１にチューブＴ１、Ｔ２を接近させ、互いに当接したチューブＴ１、Ｔ２に押圧力を付与する。固定側押し付け部２５ａは、図６及び図１８に示すように第１クランプアーム２２１に設けられる蓋側押し付け部２５１と、第１台座２１１に設けられる筐体側押し付け部２５２と、を備える。

可動側押し付け部２５ｂは、図１１に示すようにチューブＴ１，Ｔ２の入替側Ｘ１において固定側押し付け部２５ａと同様にチューブＴ１、Ｔ２の並ぶ方向Ｄ１にチューブＴ１、Ｔ２を接近させ、互いに当接したチューブＴ１、Ｔ２に押圧力を付与する。可動側押し付け部２５ｂは、図６及び図１８に示すように第２クランプアーム２２２に設けられる蓋側押し付け部２５３と、第２台座２１２に設けられる筐体側押し付け部２５４と、を備える。

また、可動側押し付け部２５ｂは、モータやギヤ等の構成（図示省略）によって、図１９に示すように、溶断されたチューブＴ１、Ｔ２の可動側の端部を固定側に対して入れ替える。また、可動側押し付け部２５ｂは、固定側に対して端部を入れ替えた可動側のチューブＴ１、Ｔ２を左右方向Ｙにおいて固定側のチューブＴ１、Ｔ２に押し付ける。可動側押し付け部２５ｂは、回転可能に構成されたカム（図示省略）と、左右方向Ｙにおいて当該カムに当接可能な当接部材（図示省略）と、を備える。可動側押し付け部２５ｂは、カムにおいて当接部材との左右方向Ｙにおける接触位置がカムの回転に応じて異なることによって、可動側のチューブＴ１、Ｔ２の端部を固定側のチューブＴ１、Ｔ２の端部に押し付ける。可動側押し付け部２５ｂは、チューブ接合が終わり、チューブＴ１，Ｔ２をチューブ保持部２３から外した際にチューブの入れ替えとチューブの加圧接合に関する部品が初期位置に戻るように構成している。

センサ２６は、台座２１に対して蓋部２２が閉状態となったことを検出する。センサ２６は、台座２１に対して蓋部２２が閉状態となったことを検出してチューブ接合動作を開始できれば、具体的な構成は特に限定されない。センサ２６は、本実施形態では図７に示すように被係合部２１３に隣接するリミットスイッチ等のセンサを設けている。センサ２６は、係合爪２２５が被係合部２１３に係合することによって、係合爪２２５の先端が上記センサに接触してセンサを押し込み、これによって蓋部２２が閉状態となったことを検出している。

インターロック３０は、溶断－接合の際に、クランプ部２０がチューブＴ１、Ｔ２を挟み込んだ状態にロックする機能を備えている。

インターロック３０は、本実施形態において図１１に示すように電磁駆動式のソレノイドのロッド３１により構成している。

収納部４０は、図３に示す箇所に位置しており、筐体１０に挿入されたウェハーカセットＷＣを収納する機能、及びウェハーカセットＷＣ内のウェハーＷＦの残量を検出する機能を備えている。ウェハーカセットＷＣは、本明細書において収容ケースに相当する。

収納部４０は、図１４に示すようにカセット挿入孔１１ｃから挿入されたウェハーカセットＷＣが装着される装着部４１と、ウェハーカセットＷＣ内のウェハーＷＦを検出可能なセンサ４２と、を備えている。センサ４２は、操作部６０によって電源がＯＮになった状態においてウェハーＷＦの残量とウェハーＷＦが使用可能かどうか監視する。センサ４２は、例えば、公知のフォトセンサによって構成できる。センサ４２は、本明細書において第３検出部に相当する。

送り部５０は、図３に示す箇所に位置しており、ウェハーＷＦを溶断位置まで送り出し、溶断に際してウェハーＷＦを加熱し、使用後のウェハーＷＦを冷却し、使用後のウェハーＷＦを筐体１０の外部へ送り出す。

送り部５０は、ウェハーＷＦを収納部４０内のウェハーカセットＷＣから溶断位置まで送り出し可能に構成している。送り部５０は、使用後のウェハーＷＦを第１台座２１１と第２台座１２１の間の隙間２１ａを介して筐体１０の外部へ送り出し可能な駆動部を備える。送り部５０は、溶断に際してウェハーＷＦを加熱可能なヒータと、使用済みのウェハーＷＦを冷却可能なファンと、を備えている（図示省略）。

操作部６０は、使用者Ｍからチューブ接合装置１への指示を受け付ける。操作部６０は、チューブ接合装置１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ等を含む。操作部６０は、本実施形態において図２に示すように筐体１０の上部分１１の後端側に設けているが、具体的な位置はこれに限定されない。

報知部７０は、使用者Ｍに必要な情報を報知する。報知部７０は、図１、３に示すように、使用者Ｍに必要な情報を表示する表示部７１、７２と、音声によって使用者Ｍに必要な情報を報知するスピーカ７３と、を備えている。

電力供給部８０は、チューブ接合装置１の各部に電力を供給する機能を備えている。電力供給部８０は、図１に示すように、各部に電力を供給可能なバッテリ８１と、バッテリ８１を充電するための充電器８２と、を備えている。

制御部９０は、チューブ接合装置１の各部を統括的に制御する。制御部９０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とを備えている。

制御部９０は、図１２に示すように、電力供給部８０に電気的に接続されており、電力供給部８０から電力供給を受けている。また、制御部９０は、操作部６０に電気的に接続されており、使用者Ｍからの指示に応じて各部の動作を制御可能に構成している。また、制御部９０は、報知部７０に電気的に接続されており、使用者Ｍに必要な情報を報知可能に構成している。

また、制御部９０は、センサ２４、２６、４２と、インターロック３０と、温度センサ１１ｅと、に電気的に接続されている。制御部９０は、センサ２４によってチューブＴ１、Ｔ２のセットを検出し、センサ２６によって蓋部２２の閉状態を検出し、センサ４２によって使用可能なウェハーＷＦがウェハーカセットＷＣに一以上ある場合にウェハーＷＦによる溶断作業を開始する制御を行う。

制御部９０は、センサ２４からチューブＴ１、Ｔ２が適正にセットされていない情報を得た場合、報知部７０にその旨を報知させる。また、制御部９０は、センサ２６によって蓋部２２が適切に閉じられていない情報を得た場合、報知部７０にその旨を報知させる。制御部９０は、ウェハーカセットＷＣに使用可能なウェハーＷＦが収容されていない場合、報知部７０にその旨を報知させる。また、制御部９０は、溶断－接合中は、インターロック３０に蓋部２２を閉じた状態を維持させる。また、制御部９０は、温度センサ１１ｅが計測した筐体１０の環境温度に基づいて、溶断の際のウェハーＷＦによるチューブＴ１、Ｔ２の加熱時間を調整する。

また、制御部９０は、収納部４０及び送り部５０に電気的に接続されており、これらの動作を制御可能に構成している。また、制御部９０は、可動側押し付け部２５ｂのモータ（図示省略）に電気的に接続されており、可動側押し付け部２５ｂの位置交換作業を制御する。

ウェハーカセットＷＣは、図１４に示すように、複数枚のウェハーＷＦを収納可能に構成している。ウェハーカセットＷＣは、チューブ接合装置１のカセット挿入孔１１ｃを介して出し入れされる。使用されたウェハーＷＦは、図４に示すように、第１台座２１１と第２台座２１２の間の隙間２１ａから筐体１０の外部へ取り出される。ウェハーカセットＷＣは、図１４に示すようにケースＷＣ１と、付勢部材ＷＣ２、ＷＣ３と、取付部ＷＣ４と、を備える。

ケースＷＣ１は、ウェハーＷＦを複数枚収容可能な半閉空間を形成するように構成している。ケースＷＣ１の上部等には、蓋（図示省略）が取り付け可能に構成している。付勢部材ＷＣ２は、溶断のためにウェハーＷＦをケースＷＣ１から取り出せるように、ウェハーＷＦをケースＷＣ１の一方の側に寄せ集める。付勢部材ＷＣ２は、本実施形態において板状部材によって構成している。付勢部材ＷＣ３は、付勢部材ＷＣ２がウェハーＷＦを付勢できるように弦巻ばね等の弾性部材によって構成している。ウェハーＷＦは、付勢部材ＷＣ２、ＷＣ３によってケースＷＣ１において待機位置に集められる。取付部ＷＣ４は、付勢部材ＷＣ３が付勢部材ＷＣ２に付勢力を加えられるように付勢部材ＷＣ２に対する付勢部材ＷＣ３の位置を保持する。取付部ＷＣ４は、本実施形態において付勢部材ＷＣ２の片側に略円錐台形状を設けることによって構成している。

チューブＴ１は、本実施形態では腹膜の透析液バッグＴ１１側のチューブによって構成している（図１３参照）。具体的には、チューブＴ１の先端部には所定のコネクタＴ１２を取り付けている。チューブＴ１の反対側は、分岐管Ｔ１３を介して、透析液バッグＴ１１の透析液チューブＴ１４に接続している。さらにチューブＴ１は、分岐管Ｔ１３を介して、排液用バッグＴ１５の排液チューブＴ１６に接続している。

チューブＴ２は、腹膜透析をする際に使用される使用者Ｍの腹膜カテーテルＴ２６側のチューブによって構成している。具体的には、チューブＴ２は、延長チューブＴ２１と保護チューブＴ２２を備えている。延長チューブＴ２１は、連結管Ｔ２３、シリコーンチューブＴ２４、カテーテルジョイントＴ２５を介して、腹膜カテーテルＴ２６に接続している。腹膜カテーテルＴ２６は、その一方の端部側が使用者Ｍの腹腔内に挿入されている。

なお、チューブＴ１、Ｔ２は、本実施形態では、塩化ビニル製のチューブによって構成している。ただし、チューブＴ１、Ｔ２の材質は、溶断及び加圧により相互に接合可能なものであればよく、その限りにおいて限定されない。例えば、チューブＴ１、Ｔ２の材質がそれぞれ異なるものであってもよい。

次に、チューブ接合セットＳの使用例について説明する。まず、使用者Ｍは、チューブ接合装置１を使用するに際し、ウェハーＷＦをケースＷＣ１に収納したウェハーカセットＷＣをチューブ接合装置１のカセット挿入孔１１ｃに挿入する。次に、使用者Ｍは、操作部６０のボタンを押して、チューブ接合装置１の電源をＯＮにする。

次に、使用者Ｍは、図１に示すように、チューブ接合装置１の蓋部２２を開いた状態にする。次に、使用者Ｍは、図１０、１１、１６、１７に示すように、チューブＴ１、Ｔ２をチューブ保持部２３の溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂにセットする。次に、使用者Ｍは、蓋部２２を閉じる操作（蓋部２２を筐体１０に相対的に接近させる操作）を行う。蓋部２２が閉じられたことにより、チューブＴ１、Ｔ２の溶断部位の外周部分はカバー２２３によって覆われ、外部から隔離された状態となる。これにより、溶断－接合作業を無菌状態で実施することが可能となる。

制御部９０は、図１５に示すようにセンサ２４によってチューブＴ１、Ｔ２が溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂにセットされているか、及びセンサ２６によって蓋部２２が閉じられているかを確認する（ＳＴ１）。チューブＴ１、Ｔ２の溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂへのセット及び蓋部２２の閉状態が検知できない場合（ＳＴ１：ＮＯ）、制御部９０は、報知部７０にチューブＴ１、Ｔ２のセットと蓋部２２を閉じるよう報知させる（ＳＴ２）。

チューブＴ１、Ｔ２の溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂへのセット及び蓋部２２の閉状態を検知した場合（ＳＴ１：ＹＥＳ）、制御部９０は、センサ４２によってウェハーカセットＷＣにウェハーＷＦが収納されているか確認する（ＳＴ３）。ウェハーカセットＷＣにウェハーＷＦが収納されていない場合（ＳＴ３：ＮＯ）、制御部９０は報知部７０にウェハーカセットＷＣにウェハーＷＦを収納するように報知させる（ＳＴ４）。

ウェハーカセットＷＣにウェハーＷＦが収納されている場合（ＳＴ３：ＹＥＳ）、制御部９０は、送り部５０にウェハーカセットＷＣからウェハーＷＦを取り出させ、溶断準備位置（図１８のウェハーＷＦが破線で示されている位置）に送り出させる（ＳＴ５）。次に、制御部９０はウェハーＷＦが溶断に使用できるか確認する（ＳＴ６）。ウェハーＷＦが溶断に適さない場合（ＳＴ６：ＮＯ）、制御部９０は、報知部７０に、ウェハーＷＦが溶断に適さないものであること、またはウェハーＷＦの送り出しが再度実施されることを報知させる（ＳＴ７）。そして、制御部９０は、再度、送り部５０にウェハーカセットＷＣからウェハーＷＦを取り出させ、溶断準備位置に送り出させる（ＳＴ５）。このとき、溶断に適さないとされたウェハーＷＦは、次のウェハーＷＦによって溶断準備位置から押し出される。

溶断準備位置に送り出されたウェハーＷＦが使用できる場合（ＳＴ６：ＹＥＳ）、制御部９０はウェハーＷＦによる溶断作業の制御を開始する。

まず、制御部９０は、インターロック３０を作動させ、蓋部２２を閉じた状態にロックさせる。

そして、溶断準備位置のウェハーＷＦを、内蔵したヒーターによって加熱する（ＳＴ８）。そして、送り部５０によって加熱したウェハーＷＦを溶断位置（図１８のウェハーＷＦが実線で示されている位置）まで移動させ、図１８に示すように溶断を行わせる（ＳＴ９）。

次に、制御部９０は、可動側押し付け部２５ｂのモータを駆動させ、図１９に示すように、チューブ押し付け部２５にチューブＴ１の入替側Ｘ１とチューブＴ２の入替側Ｘ１の位置を入れ替えさせる（ＳＴ１０）。その後、制御部９０は、図２０に示すように、チューブ押し付け部２５によって入れ替えたチューブＴ１とチューブＴ２の端部同士を左右方向Ｙに押し付けて、加圧接合を行わせる（ＳＴ１１）。

次に、制御部９０はインターロック３０のロックを解除する。次に、使用者Ｍは、蓋部２２を開く作業を行い、図２１に示すように各チューブＴ１、Ｔ２をチューブ接合装置１から取り外す。

以上説明したように、チューブ接合装置１は、加熱したウェハーＷＦによってチューブＴ１の端部とチューブＴ２の端部を溶断した後、チューブＴ１の溶断した端部とチューブＴ２の溶断した端部を入れ替えて接合する。チューブ接合装置１は、チューブ保持部２３と、蓋部２２と、センサ２４、２６と、制御部９０と、を有する。チューブ保持部２３は、チューブＴ１、Ｔ２を保持可能に構成している。蓋部２２は、チューブ保持部２３に対して開閉可能に構成され、開状態において溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂを外部に露出し、閉状態において溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂを外部から隔離する。センサ２４は、溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂにチューブＴ１、Ｔ２が保持されたことを検出する。センサ２６は、蓋部２２が閉状態となったことを検出する。制御部９０は、ウェハーＷＦの動作を制御する。制御部９０は、センサ２４がチューブＴ１、Ｔ２の溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂの保持を検出し、か
つ、センサ２６が蓋部２２の閉状態を検出したときにチューブＴ１、Ｔ２の溶断作業の制御への移行を開始する。

これにより、上記条件を充たせば使用者が溶断開始のボタンを押下しなくても制御部９０によって溶断作業を開始することができる。これにより、ボタンの押下等によって溶断作業を開始する場合と比べてチューブＴ１，Ｔ２の溶断作業を行うまでに使用者Ｍが行う操作手順を簡略化することができる。

また、チューブ接合装置１は台座２１を有する。蓋部２２は、台座２１に係合可能な係合爪２２５を備え、台座２１は係合爪２２５に係合される被係合部２１３を備える。センサ２４は、溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂに設けられ、溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂにチューブＴ１、Ｔ２が嵌め込まれることでチューブＴ１、Ｔ２の保持を検出する。センサ２６は、被係合部２１３に隣接して設けられ、被係合部２１３に係合爪２２５が係合されることで蓋部２２の閉状態を検出する。これにより、チューブＴ１、Ｔ２の溝部２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂへのセットと蓋部２２の閉状態を適格に検出して、チューブ接合を誤りなく開始することができる。

また、チューブ接合装置１は、装着部４１と、センサ４２と、を有する。装着部４１は、ウェハーＷＦを一つ以上収容可能なウェハーカセットＷＣを装着可能に構成している。センサ４２は、装着部４１に装着されたウェハーカセットＷＣ内にウェハーＷＦが収容されていることを検出する。制御部９０は、センサ２４によるチューブＴ１、Ｔ２の溝部２３１ａ、２３１ｂへの保持と、センサ２６による蓋部２２の閉状態と、センサ４２によるウェハーＷＦの収容と、を検出したときに溶断作業の制御への移行を開始する。これにより、上記に加えてウェハーＷＦがウェハーカセットＷＣにあることをも確認でき、溶断開始ボタンを押下する場合と比べてチューブＴ１、Ｔ２の溶断作業を行うまでに使用者Ｍが行う操作手順を簡略化でき、誤りなく溶断作業を開始することができる。

また、制御部９０は、ウェハーカセットＷＣに収容されたウェハーＷＦが溶断作業に適さないと判断したときに、溶断作業に適したウェハーＷＦがウェハーカセットＷＣに収容されるまで溶断作業を停止する。これにより、溶断に適さないウェハーＷＦが送り出されてチューブＴ１、Ｔ２の接合をうまくいかない、といった事態を防止し、チューブＴ１、Ｔ２の接合をより確実に実施することができる。

なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。図２２は、図１５の変形例を示すフローチャートである。図２２に示す各ステップは図１５に記載するステップと同様であるため、詳細な説明を省略する。上記では、図１５に示すように制御部９０がチューブＴ１、Ｔ２のセットと、蓋部２２の閉状態と、ウェハーカセットＷＣに使用に適するウェハーＷＦが収容されているかを確認したうえで溶断作業の制御への移行を開始する実施形態について説明した。

ただし、上記以外にも使用に適するウェハーＷＦがウェハーカセットＷＣに収納された状態において電源がＯＮになり、使用中に使用可能なウェハーＷＦがなくなった状態で電源がＯＦＦになるように構成してもよい。その場合、制御部は図２２に示すようにチューブＴ１、Ｔ２が溝部３２１ａ、３２１ｂ、３２２ａ、３２２ｂに保持され、蓋部２２が閉状態となったとき（ＳＴ１：ＹＥＳ）に、チューブＴ１、Ｔ２の溶断作業の制御への移行を開始する（ＳＴ３）。この場合、チューブＴ１、Ｔ２の溶断作業の際に使用に適するウェハーＷＦがウェハーカセットＷＣに収容されているかの確認を省略できる。

また、本願発明は、腹膜透析のみならず、例えば輸血に用いる血液製剤等を収容する容器（バッグ）に接続されたチューブと他のチューブとを無菌的に接合する装置にも用いることができる。この場合、チューブ及びバッグ内の血液成分（製剤）等の無菌性を保持することができる。

また、本願発明は、採取・培養した各種細胞を含む細胞培養液を収容する容器（バッグ）に接続されたチューブと他のチューブとを無菌的に接合する装置にも用いることができる。この場合も、チューブ接合時にチューブ及びバッグ内の細胞培養液の無菌性・安全性を保持することができる。

本出願は、２０１９年１月２５日に出願された日本国特許出願第２０１９－０１１４９５号に基づいており、その開示内容は参照により全体として引用されている。

１ チューブ接合装置、
２１ 台座、
２１３ 被係合部、
２２ 蓋部、
２２５ 係合爪、
２３ チューブ保持部、
２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂ 溝部、
２４ センサ（第１検出部）、
２６ センサ（第２検出部）、
４１ 装着部、
４２ センサ（第３検出部）、
９０ 制御部、
Ｔ１ （第１）チューブ、
Ｔ２ （第２）チューブ、
ＷＣ ウェハーカセット（収容ケース）、
ＷＦ ウェハー（切断部材）。

Claims (4)

1. 加熱した切断部材によって第１チューブの端部と第２チューブの端部を溶断した後、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入れ替えて接合するチューブ接合装置であって、
   前記第１チューブと前記第２チューブを保持可能な溝部を備えたチューブ保持部と、
   前記チューブ保持部に対して開閉可能に構成され、開状態において前記溝部を外部に露出し、かつ、閉状態において前記溝部を前記外部から隔離する蓋部と、
   前記溝部に前記第１チューブ及び前記第２チューブが保持されたことを検出する第１検出部と、
   前記蓋部が閉状態となったことを検出する第２検出部と、
   前記切断部材を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記第１検出部が前記第１チューブ及び前記第２チューブの前記溝部への保持を検出し、かつ、前記第２検出部が前記蓋部の閉状態を検出したとき、前記第１チューブ及び前記第２チューブの溶断作業の制御への移行を開始する、チューブ接合装置。
2. 前記チューブ保持部を設置する台座をさらに有し、
   前記蓋部は、前記台座に係合可能な係合爪を備え、
   前記台座は、前記係合爪に係合される被係合部を備え、
   前記第１検出部は、前記溝部に設けられ、前記溝部に前記第１チューブ及び前記第２チューブが嵌め込まれることで前記第１チューブ及び前記第２チューブの保持を検出し、
   前記第２検出部は、前記被係合部に隣接して設けられ、前記被係合部に前記係合爪が係合されることで前記蓋部の閉状態を検出する、請求項１に記載のチューブ接合装置。
3. 前記切断部材を一つ以上収容可能な収容ケースが装着される装着部と、
   前記装着部に装着された前記収容ケース内に前記切断部材が収容されていることを検出する第３検出部と、をさらに有し、
   前記制御部は、前記第１検出部による前記第１チューブ及び前記第２チューブの前記溝部への保持の検出と、前記第２検出部による前記蓋部の閉状態の検出に加えて、前記第３検出部によって前記収容ケース内において前記切断部材が収容されていることを検出したとき、前記溶断作業の制御への移行を開始する、請求項１又は２に記載のチューブ接合装置。
4. 前記制御部は、前記収容ケース内に収容された前記切断部材が前記溶断作業に適さないと判断したとき、前記溶断作業に適した前記切断部材が前記収容ケースに収容されるまで前記溶断作業を停止する、請求項３に記載のチューブ接合装置。

Images