WO2014091765A1 - 薬剤注入装置 - Google Patents

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WO2014091765A1
WO2014091765A1 PCT/JP2013/007351 JP2013007351W WO2014091765A1 WO 2014091765 A1 WO2014091765 A1 WO 2014091765A1 JP 2013007351 W JP2013007351 W JP 2013007351W WO 2014091765 A1 WO2014091765 A1 WO 2014091765A1
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cartridge holder
piston
cartridge
unit
opening
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村上　健二
真人 鍵山
青木　透
義博 片岡
谷田　貴彦
鈴木　啓司
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a drug injection device for injecting drugs such as insulin and growth hormone.
  • a conventional medicine injection device of this type is provided in a main body case, a cartridge holder that can be opened and closed in the main body case, and a medicine cartridge that is held by the cartridge holder in the main body case so as to be able to move in and out.
  • a control unit connected to the drive mechanism for example, Patent Document 1 below.
  • the drug injection device of the conventional example is configured to administer the drug filled in the drug cartridge into the body from the injection needle by inserting a piston into the drug cartridge held in the cartridge holder. .
  • the cartridge holder is opened by operating the eject button provided in the main body case with the piston pulled out from the medicine cartridge, and the medicine cartridge is exchanged in that state. It has become.
  • the eject button in order to replace the medicine cartridge, the eject button must be operated, but the eject button is slid in order to prevent the cartridge holder from being opened by inadvertently operating the eject button. It consists of a switch of the formula. Therefore, there are some persons who have difficulty in operating the eject button depending on the drug administrator, and it has been difficult to open the cartridge holder.
  • a medicine injection device includes a cartridge holder, a main body case, a piston, a drive unit, an opening unit, a cartridge holder detection unit, and a control unit.
  • a medicine cartridge is attached to the cartridge holder.
  • the main body case is provided with a cartridge holder that can be opened and closed.
  • the piston can be inserted into a medicine cartridge mounted on the cartridge holder.
  • the drive unit drives the piston so as to move in an insertion direction in which the piston is inserted into the drug cartridge or a pull-out direction in which the piston is pulled out from the drug cartridge.
  • the opening portion opens the cartridge holder in conjunction with the movement of the piston in the pulling direction.
  • the cartridge holder detection unit detects opening and closing of the cartridge holder. When the opening of the cartridge holder is detected by the cartridge holder detection unit, the control unit controls the drive unit to stop the piston.
  • the cartridge holder is opened in conjunction with the movement of the piston in the pulling direction, the user does not need to operate the eject button or the like, and the medicine cartridge can be easily replaced. (The invention's effect) ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the chemical
  • medical agent injection device in Embodiment 1 concerning this invention The perspective view which shows the state which opened the cartridge holder of the chemical injection device shown in FIG. Front sectional drawing which shows the internal structure of the chemical
  • the principal part enlarged view of the chemical injection device shown in FIG. The principal part enlarged view of the chemical injection device shown in FIG.
  • FIG. Front sectional drawing which shows the internal structure of the chemical
  • the principal part enlarged view of the chemical injection device shown in FIG. The principal part enlarged view of the chemical injection device shown in FIG.
  • the principal part perspective view of the chemical injection device shown in FIG. Front sectional drawing which shows the internal structure of the chemical
  • the principal part enlarged view of the chemical injection device shown in FIG. The principal part enlarged view of the chemical injection device shown in FIG.
  • the flowchart which shows the chemical
  • the flowchart which shows the chemical
  • Front sectional drawing which shows the internal structure of the chemical injection device of the modification of embodiment concerning this invention.
  • the block diagram which shows the control structure of the chemical injection device of the modification of embodiment concerning this invention.
  • the flowchart which shows the chemical
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the drug injection device of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cartridge holder of the drug injection device according to the present embodiment is opened.
  • FIG. 3 is a front sectional view showing the internal configuration of the drug injection device according to the present embodiment.
  • the drug injection device of the present embodiment includes a cylindrical main body case 1.
  • a power switch 2 is provided on the upper surface of the main body case 1.
  • an injection needle mounting portion 3 is provided.
  • the side on which the power switch 2 is provided is referred to as the upper side
  • the side on which the injection needle mounting portion 3 on the opposite side is provided is referred to as the lower side.
  • a drug injection switch 4 a display unit 5, and a setting switch 6 for setting a drug dose are provided in order from the top to the bottom.
  • the setting switch 6 includes a central switch 6a, a left switch 6b disposed on the left side of the central switch 6a in the drawing, and a right switch 6c disposed on the right side of the central switch 6a in the drawing.
  • the display unit 5 an LCD panel or the like can be used.
  • the side on which the display unit 5 is provided is the front side of the drug injection device, and the opposite side is the back side.
  • the main body case 1 is provided with a cartridge holder 7 for mounting a cylindrical medicine cartridge 9 so as to be freely opened and closed. That is, the cartridge holder 7 is first opened as indicated by an arrow A in FIG. 2, and then the drug cartridge 9 is inserted as indicated by an arrow B from the insertion port 8 provided on the upper surface of the cartridge holder 7.
  • the cartridge holder 7 is closed as shown in FIG. 1, the medicine cartridge 9 is loaded into the main body case 1 as shown in FIG.
  • An outer wall 110 is provided outside the cartridge holder 7, and the outer wall 110 forms the outer surface of the drug injection device when the cartridge holder 7 is closed.
  • FIG. 4A is a diagram showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23 according to the present embodiment, and is an enlarged view of a portion P in FIG. 4B is a cross-sectional configuration diagram showing the vicinity of the insertion port 8 of the cartridge holder 7, and is an enlarged view of a Q portion in FIG. 3.
  • FIG. 4A is a diagram showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23 according to the present embodiment, and is an enlarged view of a portion P in FIG. 4B is a cross-sectional configuration diagram showing the vicinity of the insertion port 8 of the cartridge holder 7, and is an enlarged view of a Q portion in FIG. 3.
  • FIG. 4A
  • 4C is a perspective view showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23, and is a diagram showing a state where the piston 10 is arranged at the origin position (an example of a reference position).
  • 3, 4A, 4B, and 4C are views showing a state in which the piston 10 is disposed at the origin position when the cartridge holder 7 is closed.
  • the origin position which is an example of the reference position of the piston 10, is a position where the piston 10 exists behind (above) the rear end of the medicine cartridge 9 attached to the cartridge holder 7. That is, the piston 10 does not interfere with the medicine cartridge 9 when the cartridge holder 7 is opened and closed.
  • the piston 10 is inserted into the medicine cartridge 9 from the insertion port 8 of the cartridge holder 7 by a piston drive mechanism 100 including a feed screw 11, a gear 12, and a motor 13 (an example of a drive unit). Or a drawer is made.
  • the motor 13 is arranged such that its drive shaft is substantially parallel to the piston 10.
  • a driving gear 131 connected to the shaft of the motor 13 is provided on the upper side of the motor 13.
  • a screw hole is formed inside the piston 10, and the feed screw 11 is screwed into the screw hole. Due to the rotation of the feed screw 11, the piston 10 moves in the vertical direction in FIG.
  • the feed screw 11 is fixed to a gear 12 disposed above the piston 10, and the gear 12 meshes with a drive gear 131. With such a configuration, the rotation of the motor 13 is transmitted to the feed screw 11 via the drive gear 131 and the gear 12, and the feed screw 11 rotates and the piston 10 is driven.
  • the insertion direction (also described as a downward or forward direction) for inserting the piston 10 into the medicine cartridge 9 attached to the cartridge holder 7 is indicated by an arrow C, and the piston 10 is pulled out from the medicine cartridge 9 attached to the cartridge holder 7.
  • the pull-out direction (also described as the upper or rear end direction) is indicated by an arrow D.
  • the cartridge holder 7 (1-3-1. Cartridge holder 7)
  • the cartridge holder 7 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4B.
  • the cartridge holder 7 has a cylindrical shape having an insertion port 8 on the upper surface, and an opening 14 is also provided on the lower surface.
  • a screw is formed on the outer peripheral portion of the opening portion 14 to form the injection needle mounting portion 3, and the injection needle is mounted.
  • a shaft support portion 17 that pivotally supports the cartridge holder 7 with respect to the main body case 1 is provided on the lower outer peripheral surface of the cartridge holder 7, that is, on the side of the opening 14. Further, one end of an eject spring 18 used as an example of an urging body is connected to the side (inside) of the shaft support portion 17 opposite to the opening direction of the cartridge holder 7. The eject spring 18 is a part of the configuration of the opening portion 130. The other end of the eject spring 18 is connected to the main body case 1 at the upper side.
  • a holder side connecting portion 71 that is connected to the first end 18 a of the eject spring 18 is formed in an inner portion of the end of the cartridge holder 7 on the opening 14 side. Further, the eject spring 18 is disposed along the cartridge holder 7 inside the cartridge holder 7 in a closed state, and the second end 18b of the eject spring 18 is on the insertion port 8 side and is located on the body case 1. It is connected to the formed main body side connecting portion 111.
  • the cartridge holder 7 is applied with a force in the direction in which the eject spring 18 contracts, so that the insertion port 8 portion above the cartridge holder 7 opens in a direction to open with respect to the main body case 1 as shown in FIG. It is energized. Further, in order to hold the cartridge holder 7 in the closed position as shown in FIGS. 1 and 3 against the urging in the opening direction by the eject spring 18, As shown in FIG. 4B, a locked portion 19 is provided.
  • the opening part 130 has the above-described eject spring 18, eject claw 20, lever 22, and projecting parts 22 a and 22 b.
  • the ejection claw 20 is provided above the locked portion 19 in the main body case 1.
  • the eject claw 20 is connected adjacent to the protrusion 22 a on the lower end side of the elongated lever 22.
  • a spring 21 is in contact with the protruding portion 22a on the opposite side of the ejecting claw 20, and the protruding portion 22a and the ejecting claw 20 are biased downward (in the insertion direction C) toward the locked portion 19. (See FIGS. 3 and 4B).
  • the eject claw 20 has an abutting surface 20a formed in parallel to the moving direction of the piston 10 on the inner side, and the locked portion 19 is located on the outer side in a state where the cartridge holder 7 is closed.
  • the abutting surface 19a is formed in parallel with the moving direction of the piston 10, and the abutting surface 20a and the abutting surface 19a abut against each other, whereby the cartridge holder 7 is kept closed. .
  • the ejection claw 20 has an inclined portion 20b that is inclined outward from the lower end of the contact surface 20a.
  • the locked portion 19 has an inclined portion 19b that is inclined inward from the upper end of the contact surface 19a.
  • the lever 22 has, at its upper end, a protrusion 22b disposed diagonally with respect to the protrusion 22a (the position in which the protrusion direction is opposite), and the protrusion 22b is the feed screw 11 of the piston 10. On the side.
  • the elongated lever 22 is arranged along the moving direction of the piston 10 along the inside of the piston 10 not inserted in the medicine cartridge 9.
  • a protrusion 22 a and an eject claw 20 are provided on the cartridge holder 7 side of the lever 22, and a protrusion 22 b is provided on the gear 12 side of the lever 22.
  • the lever 22 connects the protrusion 22b and the eject claw 20 and the lever 22, the protrusion 22b and the eject claw 20 are urged downward so as to lock the locked portion 19 by the spring 21. ing.
  • Origin sensor 23 for detecting the origin position of the piston 10 is provided on the rear end side of the piston 10 (the upper end side (the drawing direction D side in FIG. 1)). Yes.
  • the origin sensor 23 is fixed inside the main body case 1.
  • a transmissive photoelectric sensor can be used, which is detected when the rear end side edge (the edge in the pulling direction D side) provided on the piston 10 crosses the origin sensor 23.
  • a signal is sent to the control unit 25 (described later), and the piston position (piston position shown in FIG. 4C) at this time is set as the origin position of the piston 10 (an example of a reference position).
  • the piston 10 is provided with a protruding portion 10b protruding to the lever 22 side.
  • This protrusion 10b is closer to the protrusion 22b of the lever 22 only when the piston 10 moves backward in the insertion direction C side than the protrusion 22b and above the origin position (when moving in the pull-out direction D). It is formed in the position to touch.
  • the protrusion 10b comes into contact with the protrusion 22b and retracts the protrusion 22b, thereby retracting the entire lever 22 together (moves upward in FIGS. 1 and 2).
  • FIG. 5 is a diagram showing an internal configuration of the drug injection device according to the present embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23 according to the present embodiment, and is an enlarged view of a portion R in FIG. 6B is a cross-sectional configuration diagram showing the vicinity of the insertion port 8 of the cartridge holder 7, and is an enlarged view of the S part in FIG. 5.
  • FIG. 6C is a perspective view showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23. 5
  • FIG. 6A, FIG. 6B and FIG. 6C are views showing a state where the piston 10 is moved in the insertion direction C in order to inject the medicine.
  • the locked portion 19 provided in the main body case 1 and the ejection claw 20 adjacent to the protrusion 22a on the lower end side of the lever 22 are engaged to hold the cartridge holder 7 in a closed state. It has become. Then, the engagement between the eject claw 20 attached to the protrusion 22a on the lower end side of the lever 22 and the locked portion 19 in the main body case 1 is after the piston 10 has completely injected the medicine in the medicine cartridge. When the piston 10 is returned to the original position and then moved further upward, the cartridge holder 7 is opened only for the first time.
  • the ejection claw 20 and the lever 22 are connected as separate bodies. However, the present invention is not limited to this and may be integrally formed.
  • the medicine injection device of the present embodiment is provided with an open / close detection switch 24 for detecting that the cartridge holder 7 is closed.
  • the open / close detection switch 24 is, for example, a push-type detection switch, and is arranged near the upper end of the cartridge holder 7 as shown in FIGS. 3 and 4B. By closing the cartridge holder 7, the side surface portion 7 a of the cartridge holder 7 presses the open / close detection switch 24 to be turned on, and it is detected that the cartridge holder 7 is closed.
  • FIG. 7A is a diagram showing a configuration in the vicinity of the injection needle mounting portion 3 in a state where the injection needle 16 is not mounted.
  • the needle detection switch 15 is disposed in the vicinity of the injection needle mounting portion 3.
  • the needle detection switch 15 includes a rotation unit 150 and a detection unit 151.
  • the rotation unit 150 is configured to be rotatable about a rotation shaft 150a, and is biased downward by a spring member or the like (not shown). Then, the detection unit 151 detects the mounting of the injection needle 16 on the injection needle mounting unit 3 by turning the switch 150 on by the upward rotation of the rotation unit 150 (see arrow E).
  • FIG. 7B is a diagram showing the configuration of the injection needle 16.
  • the injection needle 16 has a cap portion 160 for mounting on the injection needle mounting portion 3.
  • the cap portion 160 has a cylindrical shape, and the inside thereof is formed in a screw shape.
  • the outside of the injection needle mounting portion 3 is formed in a screw shape, and the injection needle 16 is mounted on the injection needle mounting portion 3 when this screw shape is screwed with the screw shape of the cap portion 160.
  • FIG. 7C is a diagram showing a configuration in the vicinity of the injection needle mounting portion 3 in a state where the injection needle 16 is mounted.
  • the turning portion 150 is pushed upward by the cap portion 160 and turned upward about the turning shaft 150a. To do.
  • the switch of the detection unit 151 is turned on, and it is detected that the injection needle 16 is attached.
  • an identification unit 35 is provided in the body case 1 of the drug injection device according to the present embodiment.
  • the identification unit 35 detects whether or not the medicine cartridge 9 is attached to the cartridge holder 7 and reads the identification label 9a (see FIG. 2) attached to the medicine cartridge 9.
  • the identification unit 35 is provided at a position facing the identification label 9 a of the medicine cartridge 9 attached to the cartridge holder 7.
  • the identification label 9a is a label (color marker) attached to the medicine cartridge 9, and is used for identifying the preparation in the medicine cartridge 9.
  • the identification unit 35 first detects whether or not the medicine cartridge 9 is present. To do.
  • the identification label 9a attached to the medicine cartridge 9 is read to detect whether or not the correct medicine cartridge 9 is mounted.
  • the identification unit 35 includes a color sensor, a photo sensor, and the like for detecting the presence of the medicine cartridge 9 and reading the identification label 9a.
  • the color sensor may be a single color (eg, red, blue, etc.) color sensor or a multi-color RGB color sensor.
  • the identification unit 35 outputs the detection result of the medicine cartridge 9 and the information of the read identification label 9 a to the control unit 25.
  • the label of the color marker is illustrated as the identification label 9a.
  • the medicine cartridge 9 may be directly colored.
  • the identification label 9a may be a barcode (one-dimensional or two-dimensional).
  • the identification unit 35 is configured by a BCR (one-dimensional or two-dimensional barcode reader).
  • FIG. 8 shows a block diagram including an electric circuit in the main body case 1 of the drug injection device of the present invention and its periphery.
  • the control unit 25 has a CPU 250 and is connected to each I / O interface and drive system to control them.
  • the CPU 250 of the control unit 25 is connected to the power switch 2, the medicine injection switch 4, the setting switch 6, and the like as operation units, and checks the input of each operation switch.
  • the needle detection switch 15 that detects the mounting state of the injection needle
  • the open / close detection switch 24 that detects the open / close state of the cartridge holder 7, the acceleration sensor 34, and the identification unit 35 are connected to the CPU 250 of the control unit 25. It is connected.
  • the motor 13 that drives the piston 10 is connected to the CPU 250 via the motor control circuit 27 in the control unit 25.
  • an encoder 28 that detects position information of the piston 10 is connected to the motor 13 and outputs a pulse to the CPU 250 corresponding to the rotation of the motor 13.
  • the CPU 250 calculates the movement amount of the piston 10 by counting the pulses output from the encoder 28.
  • an origin sensor 23 for detecting the origin position of the piston 10 is connected to the CPU 250, and the CPU 250 recognizes the current piston position by using the output of the encoder 28 and the output of the origin sensor 23.
  • a memory 32 is connected to the CPU 250, and the recognized current piston position is held as piston position information.
  • the piston position information is a positive or negative numerical value. When the piston position information is zero, it means that the piston is at the origin position. When the piston position information is positive, it means that the piston is below the origin position. Conversely, when the piston position information is negative, it means that the piston is above the origin position.
  • the absolute value of the piston position information means a moving distance from the origin position.
  • the CPU 250 resets the piston position information stored in the memory 32 to zero as the piston is at the origin position when the rear end side edge of the protrusion 10a provided on the piston 10 crosses the origin sensor 23. To do. Then, every time the encoder 28 connected to the motor 13 outputs one pulse, the CPU 250 updates the value by adding or subtracting one piston position information according to the driving direction of the motor 13. In this manner, the CPU 250 can always recognize the current piston position using the piston position information held in the memory 32.
  • the memory 32 is composed of a nonvolatile memory such as an EEPROM, and the piston position information stored in the memory 32 is retained even when the apparatus is turned off.
  • This piston position information is always reset to zero when the rear end side edge of the protrusion 10 a provided on the piston 10 crosses the origin sensor 23. That is, the piston position is calibrated using the origin sensor 23.
  • the CPU 250 monitors the output of the origin sensor 23, and when the error with respect to zero of the piston position information stored in the memory 32 when the origin sensor 23 detects the origin position exceeds a predetermined threshold, the operation of the apparatus Since there is a possibility that some abnormality has occurred, processing such as displaying a warning on the display unit 5 and stopping the operation is performed.
  • a buzzer 30 that notifies when an error occurs is connected to the CPU 250 via a buzzer drive circuit 29 that controls the buzzer 30 in the control unit 25.
  • a display unit 5 that displays each message, numerical value, and the like is connected to the CPU 250 via a dedicated display circuit 31 that controls the display unit 5 in the control unit 25.
  • a memory 32 that stores dosages and dosage data and a timer 33 that measures elapsed time are mounted in the control unit 25 and connected to the CPU 250.
  • a battery 26 as a power source of the apparatus is mounted and connected to the control unit 25.
  • Fig. 9 is a diagram showing an overall flow of the operation of the drug injection device of the present embodiment (2-1. Overview of overall operation).
  • the control unit 25 confirms the remaining amount of medicine (S2), and confirms whether the medicine is within the expiration date (S3). Specifically, for example, the control unit 25 records the date and time when the drug cartridge was replaced, the number of times of drug injection, the amount of drug injection, and the like in the memory 32 and makes a determination based on the recorded contents. If there is not enough medicine, or if the expiration date of the medicine has expired, the control proceeds to S4 and the replacement process of the medicine cartridge 9 is performed. At this time, a message for prompting drug replacement may be displayed on the display unit 5.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the air bleeding process.
  • the control unit 25 confirms whether or not the injection needle 16 is mounted on the injection needle mounting unit 3 by the needle detection switch 15 (S41). When it is detected that the injection needle 16 is not attached, the control unit 25 displays “Please attach the injection needle” on the display unit 5 (S42). When the injection needle 16 is attached, the control unit 25 causes the display unit 5 to display “Remove air. Press the drug injection switch” (S43).
  • the control unit 25 drives the motor 13, the gear 12 meshed with the drive gear 131 of the motor 13 rotates, and the rotation of the gear 12 rotates the feed screw 11, It is converted into a linear motion of the piston 10 (S45).
  • the control unit 25 detects the piston movement amount from the output of the encoder 28, and advances the piston by a distance corresponding to a predetermined air bleeding amount (S46).
  • the control unit 25 stops the motor 13 and ends the air bleeding operation (S47).
  • the control unit 25 causes the display unit 5 to display “Send the center switch when completed, or press the left switch when releasing air again” (S48).
  • the user visually confirms the air bleeding state, and allows the user to select whether to complete the air bleeding operation or perform the air bleeding operation again.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the medicine injection process.
  • This description of the drug injection process will be made with reference to FIGS. 5, 6A, 6B, and 6C. 3, FIG. 4A, FIG. 4B, and FIG. 4C mentioned above have shown the initial state of the chemical
  • the control unit 25 causes the display unit 5 to display “Inject. Please puncture and press the drug injection switch” (S61). This prompts the user to push the drug injection switch 4 with a puncture needle.
  • the medicine injection switch 4 (see FIG. 2) provided on the outer peripheral surface of the main body case 1 is pressed, the injection of the chemical liquid in the medicine cartridge is started.
  • the control unit 25 starts the motor 13 (S64).
  • the motor 13 constituting the piston drive mechanism 100 is started, the gear 12 connected to the motor 13 is rotated, the rotation of the gear 12 rotates the feed screw 11, and the straight line of the piston 10. Convert to motion (see arrow C in FIG. 5).
  • the tip of the piston 10 comes into contact with a gasket (not shown) at the rear end of the medicine cartridge (see FIGS. 6A to 6C), and then the piston 10 is continuously moved.
  • the drug solution in the drug cartridge 9 is injected subcutaneously through the injection needle 16 attached to the tip of the drug cartridge 9.
  • the control unit 25 detects the piston movement amount from the output of the encoder 28, and moves the piston 10 in the insertion direction C by a distance corresponding to a predetermined drug injection amount (S65). Then, the control unit 25 stops the motor 13 when the piston 10 advances by a predetermined amount (S66). Subsequently, the control unit 25 keeps the state where the needle has been inserted without removing the needle until the medicine coming out from the needle tip completely stops even after the motor 13 is stopped. Is displayed on the display unit 5 (S67).
  • the control unit 25 waits until a predetermined time (for example, 10 seconds) elapses from the start of the display in S67 (S68), and the control unit 25 displays on the display unit 5 "Please remove the needle and remove the injection needle” (S69). ). This prompts the user to remove the needle 16 by removing the needle. Based on the display on the display unit 5, the user removes the needle and removes the injection needle 16 (S70). When it is detected by the needle detection switch 15 that the injection needle 16 has been removed, the control unit 25 ends the medicine injection process (S71). If the injection needle 16 has not been removed, the control unit 25 displays “Please remove the injection needle” on the display unit 5 (S72).
  • a predetermined time for example, 10 seconds
  • FIG. 12 is a cross-sectional configuration diagram of the drug injection device when the cartridge holder 7 is opened.
  • FIG. 13A is a diagram showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23, and is an enlarged view of a T portion in FIG.
  • FIG. 13B is a cross-sectional configuration diagram showing the vicinity of the insertion port 8 of the cartridge holder 7, and is an enlarged view of the U portion in FIG. 12.
  • FIG. 13C is a perspective view showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23.
  • the protrusion 10b of the piston 10 and the protrusion 22b of the lever 22 come into contact with each other, so that the lever 22 moves together upward (withdrawal direction D).
  • the eject claw 20 attached to the lower end of the lever 22 also moves upward while compressing the biased spring 21, and by this operation, the eject claw 20 and the locked portion 19 are moved. Is disengaged. That is, the contact surface 20a of the ejection claw 20 is separated from the contact surface 19a of the locked portion 19 by sliding in the pulling direction D direction.
  • the cartridge holder 7 is opened outward from the main body case 1 by the urging force of the eject spring 18 with the shaft support portion 17 as a fulcrum (see arrow A shown in FIG. 12).
  • whether or not the cartridge holder 7 has been opened can be detected by the open / close detection switch 24 provided in the vicinity of the ejection claw 20 (see FIG. 4B and the like).
  • the open / close detection switch 24 provided in the vicinity of the ejection claw 20 (see FIG. 4B and the like).
  • the injection needle is attached to the display portion 5 provided on the front surface of the main body case 1. 16 is displayed to prompt removal.
  • FIG. 14 is a cross-sectional configuration diagram of the drug injecting device showing a state in which the piston 10 has returned to the original position when the cartridge holder 7 is opened.
  • FIG. 15A is a diagram showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23, and is an enlarged view of a portion V in FIG.
  • FIG. 15B is a cross-sectional configuration diagram showing the vicinity of the insertion port 8 of the cartridge holder 7, and is an enlarged view of the W part in FIG. 14.
  • FIG. 15C is a perspective view showing a configuration in the vicinity of the origin sensor 23.
  • FIG. 14, FIG. 15A, FIG. 15B, and FIG. 15C show the state in which the piston 10 is moved in the insertion direction C to the origin position after the ejection operation described in FIG. 12, FIG. 13A, FIG. 13B, and FIG. Show.
  • the lever 22 and the ejection claw 20 also move downward, and return to the initial state (position shown in FIG. 3) at the origin position of the piston 10.
  • the cartridge holder 7 storing the replaced medicine cartridge 9 is held in the main body case 1.
  • the timing for ejecting (opening) is, for example, as shown in FIG. Examples include a case where the injection of all the chemicals in the medicine cartridge 9 has been completed (S2), a case where it is necessary to replace the medicine after a predetermined period (S3), a case where manual replacement is selected (S4), and the like. .
  • a predetermined period for example, after the medicine cartridge 9 whose expiration date is determined to be five weeks after the start of use is mounted on the medicine injection device. For example, when 5 weeks have passed.
  • the medicine cartridge 9 is replaced, the timer 33 is operated, and when the time of the timer 33 exceeds a predetermined time, the medicine cartridge is replaced as a period-over error. Control is performed.
  • the start of the operation of the timer 33 starts when the medicine cartridge 9 is replaced and the opening / closing detection switch 24 detects that the cartridge holder 7 is closed, or when the medicine in the medicine cartridge 9 is In some cases, it starts at the timing of the first administration (drug administration start).
  • the condition that the medicine cartridge 9 needs to be replaced corresponds to the case where the medicine in the medicine cartridge 9 runs out, the medicine expires, or the exchange menu is selected.
  • the control unit 25 detects whether the cartridge holder 7 is closed by the open / close detection switch 24 (S11). ).
  • the control unit 25 displays a message prompting the replacement of the medicine cartridge 9 and closing the cartridge holder 7 (displayed as “door” on the display unit 5), The image is displayed on the LCD panel which is the display unit 5 (S21).
  • the controller 25 checks whether the piston 10 is in the vicinity of the origin position by referring to the piston position information held in the memory 32 (S12).
  • control unit 25 determines that the piston 10 is in the vicinity of the origin position when the piston position information is within a predetermined offset range of zero or plus or minus.
  • control unit 25 activates the motor control circuit 27, rotates the motor 13, and moves the piston 10 in the backward direction (drawing direction D) (S24).
  • the piston 10 When the piston position information becomes zero by the rotation of the motor 13 in S24, the piston 10 returns to the origin position, and the process proceeds from S12 to the next S13. At this time, the motor 13 is stopped.
  • the control unit 25 uses the needle detection switch 15 to inject the injection needle 16. It is confirmed whether or not is mounted (S13). When the injection needle 16 remains attached, the control unit 25 displays a display for prompting the user to remove the injection needle 16 on the display unit 5 (S25).
  • the control unit 25 checks whether or not the injection needle mounting unit 3 is directed in the direction of gravity by the acceleration sensor 34 (S14). When the injection needle mounting unit 3 is not directed in the direction of gravity, the control unit 25 causes the display unit 5 to display "Please direct the injection needle mounting unit downward" (S26). This is because if the cartridge holder 7 is open (opposite to the shaft support portion 17) downward (in the direction of gravity), the medicine cartridge 9 may fall and be damaged when the cartridge holder 7 is opened. Therefore, before performing the opening operation, the attitude of the apparatus is detected by the acceleration sensor 34, and when the opening side of the cartridge holder 7 is directed downward, a warning that prompts the user to change the attitude of the apparatus is displayed on the display unit 5. Is displayed. Note that it is not necessary to strictly face the gravitational direction. For example, if the gravitational direction is closer to the horizontal direction than the horizontal direction, the gravitational direction may be considered.
  • the control unit 25 displays a display to open the cartridge holder 7 on the display unit 5 (S15). At this time, the rotation of the motor 13 is stopped.
  • the cartridge holder 7 is opened as described above, if the medicine cartridge 9 is not in a direction not to be accidentally dropped, the opening operation is not performed.
  • the control unit 25 instructs the motor control circuit 27 to rotate the motor 13 and move the piston 10 in a direction further retracting from the origin position (drawing direction D).
  • the protrusion 10b of the piston 10 and the protrusion 22b of the lever 22 come into contact with each other, and the entire elongated lever 22 moves upward.
  • the ejection claw 20 attached adjacent to the lower side of the lever 22 is also retracted upward, and is separated from the locked portion 19 provided in the cartridge holder 7 to be disengaged. .
  • the cartridge holder 7 When the engagement of the locked portion 19 and the ejection claw 20 is released, the cartridge holder 7 is opened outward by the biasing force of the ejection spring 18 with the shaft support portion 17 as a base point, as shown in FIG. 13B. . Whether the cartridge holder 7 is opened or not is checked by the controller 25 by the open / close detection switch 24 (S17).
  • the control unit 25 determines that the current position of the piston 10 obtained from the output of the encoder 28 connected to the motor 13 is a preset limit position (the locked portion 19 and the ejection claw 20 It is determined whether or not the piston 10 has reached a position retracted from the origin by a sufficient distance to separate (S27). When the limit position has not been reached, the backward movement of the piston 10 is continued. Here, if the opening / closing detection switch 24 does not detect the opening of the cartridge holder 7 even though the piston 10 is retracted to the limit position, the control unit 25 displays the door (cartridge holder 7 ) Is displayed (S28), and the motor 13 is stopped (S29). The buzzer 30 may be sounded simultaneously with the warning display. Thereafter, error processing (S30) is performed and the control ends. In this error process S30, operations similar to S18, S19, and S20 are performed, and the piston 10 returns to the origin position.
  • the controller 25 again advances the piston 10 in the insertion direction C via the motor control circuit 27, the motor 13, the gear 12, the feed screw 11, and the like. And move to the origin position (S18). And the control part 25 confirms whether the piston 10 returned to the origin position by piston position information (S19), and when not returning to an origin position, the advance operation
  • the control unit 25 stops the motor 13 via the motor control circuit 27 and stops the piston 10 (S20).
  • the control unit 25 displays a display on the display unit 5 to prompt the user to close the cartridge holder 7 (S21). Then, the medicine cartridge 9 is replaced, and whether the cartridge holder 7 is closed is detected by the open / close detection switch 24 (S22).
  • the process returns to S21 and waits until it is closed.
  • the control unit 25 performs a medicine identification process (S23).
  • the medicine identification process the control unit 25 uses the identification unit 35 to read the identification label 9a attached to the medicine cartridge 9, and confirms whether or not the appropriate medicine cartridge 9 is attached to the cartridge holder 7. Do. If it is determined that an inappropriate medicine cartridge is mounted, the control unit 25 displays an error on the display unit 5 and then performs control to open the cartridge holder 7. On the other hand, when the control unit 25 determines that the appropriate medicine cartridge 9 is mounted on the cartridge holder 7, the medicine replacement process is ended. At this time, the timer 33 (see FIG. 11) may be started.
  • the drug injection device of the above embodiment includes the cartridge holder 7, the main body case 1, the piston 10, the piston drive mechanism 100, the opening part 130, the opening / closing detection switch 24, and the control part 25.
  • a medicine cartridge 9 is attached to the cartridge holder 7.
  • the main body case 1 is provided with a cartridge holder 7 that can be opened and closed.
  • the piston 10 can be inserted into a medicine cartridge 9 attached to the cartridge holder 7.
  • the piston drive mechanism 100 drives the piston 10 so as to move in the insertion direction C in which the piston 10 is inserted into the drug cartridge 9 or the pull-out direction D in which the piston 10 is pulled out from the drug cartridge 9.
  • the opening part 130 opens the cartridge holder 7 in conjunction with the movement of the piston 10 in the pulling direction D.
  • the open / close detection switch 24 detects opening / closing of the cartridge holder 7.
  • the control unit 25 controls the piston drive mechanism 100 to stop the piston 10.
  • the medicine injection device of the above embodiment is provided with an origin position (an example of a reference position) that can maintain the closed state of the cartridge holder 7 without being inserted in the medicine cartridge 9 as a position where the piston 10 moves. Yes.
  • the opening part 130 opens the cartridge holder 7 in conjunction with the movement of the piston 10 in the pulling direction D from the origin position (an example of the reference position).
  • the piston 10 can be positioned at the origin position where the cartridge holder 7 can be kept closed when not inserted into the medicine cartridge 9, and when the piston 10 moves in the pulling direction D from the origin position, the cartridge holder 7 Is released.
  • the cartridge holder 7 can be opened only when the medicine cartridge 9 needs to be replaced, it is possible to suppress erroneous operations by the user.
  • the opening portion 130 includes the protruding portion 22 b, the eject claw 20, the lever 22, and the eject spring 18.
  • the protruding portion 22b comes into contact with the protruding portion 10b formed on the piston 10 and is moved in the pulling direction D as the piston 10 moves.
  • the eject claw 20 is locked with the locked portion 19 formed on the cartridge holder 7.
  • the lever 22 connects the protrusion 22b and the ejection claw 20.
  • the eject spring 18 urges the cartridge holder 7 in the opening direction.
  • the eject claw 20 is operated via the lever 22 to release the engagement of the eject claw 20 to the locked portion 19 and the cartridge is moved by the biasing force of the eject spring 18.
  • the holder 7 is opened.
  • the eject claw 20 is separated from the locked portion 19 of the cartridge holder 7 by the piston 10 or the motor 13, and in this state, the eject spring 18
  • the cartridge holder 7 is moved in the opening direction from the main body case 1, that is, the cartridge holder is automatically opened, so that it is extremely easy to use.
  • the protrusion 22b, the lever 22 and the eject claw 20 are arranged along the moving direction of the piston 10.
  • the drug injection device according to the present embodiment includes a spring 21 that urges the protrusion 22b, the lever 22, and the ejection claw 20 in the insertion direction C.
  • the spring 21 urges the ejection claw 20 so as to be engaged with the locked portion 19, and the protrusion 22 b, the lever 22, and the ejection claw 20 are moved by the spring 21 by moving the piston 10 in the pulling direction D from the origin position. It moves against the urging force, and the locking of the locked portion 19 by the eject claw 20 is released.
  • the stop of the motor 13 is determined based on whether or not the current position of the piston 10 obtained from the output of the encoder 28 has moved to the limit position in S27, but the output from the encoder 28 is used.
  • the timer 33 may be used. That is, when the timer 33 is used, the count of the timer 33 is started after rotating the motor 13 in S16, and the piston 10 is pulled out from the origin by a distance sufficient for the locked portion 19 and the ejecting claw 20 to be separated. If it is not detected that the cartridge holder 7 has been opened even after the time for moving to D has elapsed, control is performed so that the motor 13 is stopped.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the cartridge opening process. Compared with the flowchart shown in FIG. 16, the flowchart shown in FIG. 17 is provided with S210 instead of S21, and a message “Please close the cartridge holder” is displayed on the display unit 5 in S210. The Further, since the medicine cartridge 9 is not mounted, S23 in FIG. 16 is not provided in the flowchart shown in FIG. Further, the opening operation of the cartridge holder 7 when taking out the medicine cartridge 9 may be executed after the medicine injection process (S7) when using the medicine cartridge 9 that needs to be refrigerated.
  • S7 medicine injection process
  • FIG. 18 is a front sectional view showing the internal structure of the drug injection device, and shows a modified form of FIG.
  • the difference between the drug injection device shown in FIG. 18 and the drug injection device shown in FIG. 3 is that a solenoid 36 is provided and a connecting portion 36 b is provided instead of the lever 22.
  • the connecting portion 36 b connects the movable iron core 36 a that is an element of the solenoid 36 and the eject claw 20.
  • the movable iron core 36a passes through the spring 21 and is connected to the connecting portion 36b.
  • One end of the spring 21 is in contact with the main body case 1, the other end is in contact with the connecting portion 36b, and the spring 21 is disposed so as to urge the connecting portion 36b downward. That is, similarly to the operation of the lever 22 shown in FIG. 3, the ejector claw 20 connected to the connecting portion 36b moves upward or downward by the operation of the solenoid 36.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a control configuration of the medicine injection device, and shows a modified form of FIG.
  • the block diagram of FIG. 19 differs from the block diagram of FIG. 8 in that the control unit 25 has a solenoid drive circuit 37 for driving the solenoid 36, and this solenoid drive circuit 37 is connected to the CPU 250. is there.
  • the operation of the medicine replacement process including the opening operation of the cartridge holder 7 in the configuration using the solenoid 36 will be described.
  • the control unit 25 detects whether the cartridge holder 7 is closed by the open / close detection switch 24 (S11). At this time, if the cartridge holder 7 is open, the display unit 5 displays a message prompting replacement of the medicine cartridge 9 and closing the cartridge holder 7 (displayed as “door” on the display unit 5). The image is displayed on the LCD panel (S21).
  • the controller 25 checks whether the piston 10 is in the vicinity of the origin position by referring to the piston position information held in the memory 32 (S12). At this time, the control unit 25 determines that the piston 10 is in the vicinity of the origin position when the piston position information is within a predetermined offset range of zero or plus or minus.
  • the control unit 25 activates the motor control circuit 27, rotates the motor 13, and moves the piston 10 in the backward direction (drawing direction D) (S24).
  • the piston position information becomes zero by the rotation of the motor 13 in S24, the piston 10 returns to the origin position, and the process proceeds from S12 to the next S13. At this time, the motor 13 is stopped.
  • the control unit 25 uses the needle detection switch 15 to inject the injection needle 16. It is confirmed whether or not is mounted (S13). When the injection needle 16 remains attached, the control unit 25 displays a display for prompting the user to remove the injection needle 16 on the display unit 5 (S25).
  • the control unit 25 checks whether or not the injection needle mounting unit 3 is directed in the direction of gravity by the acceleration sensor 34 (S14). When the injection needle mounting unit 3 is not directed in the direction of gravity, the control unit 25 causes the display unit 5 to display "Please direct the injection needle mounting unit downward" (S26). This is because if the cartridge holder 7 is open (opposite to the shaft support portion 17) downward (in the direction of gravity), the medicine cartridge 9 may fall and be damaged when the cartridge holder 7 is opened. Therefore, before performing the opening operation, the attitude of the apparatus is detected by the acceleration sensor 34, and when the opening side of the cartridge holder 7 is directed downward, a warning that prompts the user to change the attitude of the apparatus is displayed on the display unit 5. Is displayed. Note that it is not necessary to strictly face the gravitational direction. For example, if the gravitational direction is closer to the horizontal direction than the horizontal direction, the gravitational direction may be considered.
  • the control unit 25 displays a display to open the cartridge holder 7 on the display unit 5 (S15). At this time, the rotation of the motor 13 is stopped. Next, an operation of actually opening the cartridge holder 7 is performed. Specifically, the control unit 25 instructs the solenoid drive circuit 37 to start energizing the solenoid 36 (S31).
  • the solenoid 36 energizes an internal coil (not shown) in the solenoid 36 to generate a suction force between a fixed iron core (not shown) in the solenoid 36 and the movable iron core 36a.
  • the core 36a pulls up the connecting portion 36b.
  • the eject claw 20 attached adjacent to the lower side of the connecting portion 36b also moves upward, disengages from the locked portion 19 provided in the cartridge holder 7, and the engagement is released.
  • the cartridge holder 7 When the engagement between the locked portion 19 and the ejection claw 20 is released, the cartridge holder 7 is opened outward by the biasing force of the ejection spring 18 with the shaft support portion 17 as a base point. Whether the cartridge holder 7 is opened or not is checked by the controller 25 by the open / close detection switch 24 (S17). When the cartridge holder 7 is not open, the control unit 25 uses the timer 33 to determine whether or not the elapsed time from the start of operation of the solenoid 36 exceeds a preset time-out time. (S32).
  • the control unit 25 displays on the display unit 5. Then, a warning for confirming the state of the door (cartridge holder 7) is displayed (S28), and the energization of the solenoid 36 is stopped (S33). The buzzer 30 may be sounded simultaneously with the warning display. Thereafter, error processing (S30) is performed and the control ends.
  • the control unit 25 stops energization of the solenoid 36 (S34).
  • the suction force of the fixed iron core and the movable iron core 36a disappears, and the solenoid 36 causes the movable iron core 36a, the connecting portion 36b, and the ejection claw 20 to move to the initial positions (the ejection claw 20). Returns to the position where it can be engaged with the locked portion 19 of the cartridge holder 7.
  • the control unit 25 displays a display on the display unit 5 to prompt the user to close the cartridge holder 7 (S21). Then, the medicine cartridge 9 is replaced, and whether the cartridge holder 7 is closed is detected by the open / close detection switch 24 (S22). If the cartridge holder 7 remains open, the process returns to S21 and waits until it is closed.
  • the control unit 25 performs a medicine identification process (S23).
  • the medicine identification process the control unit 25 uses the identification unit 35 to read the identification label 9a attached to the medicine cartridge 9, and confirms whether or not the appropriate medicine cartridge 9 is attached to the cartridge holder 7. Do. If it is determined that an inappropriate medicine cartridge is mounted, the control unit 25 displays an error on the display unit 5 and then performs control to open the cartridge holder 7. On the other hand, when the control unit 25 determines that the appropriate medicine cartridge 9 is mounted on the cartridge holder 7, the medicine replacement process is ended. At this time, the timer 33 (see FIG. 11) may be started.
  • the drug injection device of the present invention has an effect that the cartridge holder can be easily opened, and is expected to be used as a drug injection device for injecting drugs such as insulin and growth hormone. Is.

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Abstract

本発明は薬剤注入装置に関するもので自動的にカートリッジホルダが開放されるなどの使い勝手を良くすることを目的とする。そして、この目的を達成するために本発明の薬剤注入装置は、カートリッジホルダ（７）、本体ケース（１）、ピストン（１０）、モータ（１３）、開放部（１３０）、開閉検出スイッチ（２４）及び制御部（２５）を備える。モータ（１３）は、ピストン（１０）を薬剤カートリッジ（９）内に挿入する挿入方向Ｃ又は薬剤カートリッジ（９）から引き出す引き出し方向Ｄに移動するように駆動する。開放部（１３０）は、ピストン（１０）の引き出し方向Ｄへの移動に連動してカートリッジホルダ（７）を開く。開閉検出スイッチ（２４）はカートリッジホルダ（７）の開閉を検知する。制御部（２５）は、開閉検出スイッチ（２４）によってカートリッジホルダ（７）の開放が検知されると、ピストン（１０）を停止するようにモータ（１３）を制御する。

Description

薬剤注入装置
　本発明は、例えば、インスリンや成長ホルモンなどの薬剤を注入する薬剤注入装置に関するものである。
　従来のこの種の薬剤注入装置は、本体ケースと、この本体ケースに開閉自在に設けたカートリッジホルダと、この本体ケース内において、カートリッジホルダに保持される薬剤カートリッジに対して、出没自在に設けられたピストンと、このピストンを薬剤カートリッジに対して出没させるピストン駆動機構と、この駆動機構に接続した制御部とを備えた構成となっていた（例えば、下記特許文献１）。
特開２０１２－５０８４７号公報
（発明が解決しようとする課題）
　上記従来例の薬剤注入装置では、カートリッジホルダに保持された薬剤カートリッジに対して、ピストンを挿入することで、この薬剤カートリッジに充填された薬剤を注射針から体内に投与するように構成されている。
　また、薬剤カートリッジの交換時には、ピストンを薬剤カートリッジから引き出した状態で、本体ケースに設けられたイジェクトボタンを操作することで、カートリッジホルダを開放し、その状態で、薬剤カートリッジの交換を行うようになっている。
　つまり、薬剤カートリッジの交換には、イジェクトボタンの操作をしなければならないが、不用意にイジェクトボタンを操作されることで、カートリッジホルダが開放されてしまうのを防止するために、イジェクトボタンはスライド式のスイッチで構成されている。
　したがって、薬剤の投与者によっては、このイジェクトボタンの操作が困難な者も存在し、カートリッジホルダを開放することが困難になっていた。
　そこで、本発明は、上記従来の薬剤注入装置の課題を考慮し、容易にカートリッジホルダを開放することが可能な薬剤注入装置を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
　本開示の一つの観点によれば、薬剤注入装置は、カートリッジホルダと、本体ケースと、ピストンと、駆動部と、開放部と、カートリッジホルダ検知部と、制御部とを備える。カートリッジホルダには、薬剤カートリッジが装着される。本体ケースには、カートリッジホルダが開閉自在に設けられている。ピストンは、カートリッジホルダに装着された薬剤カートリッジ内に挿入可能である。駆動部は、ピストンを、薬剤カートリッジ内に挿入する挿入方向又は薬剤カートリッジから引き出す引き出し方向に移動するように駆動する。開放部は、ピストンの引き出し方向への移動に連動してカートリッジホルダを開く。カートリッジホルダ検知部は、カートリッジホルダの開閉を検知する。制御部は、カートリッジホルダ検知部によってカートリッジホルダの開放が検知されると、ピストンを停止するように駆動部を制御する。
　このように、ピストンの引き出し方向への移動に連動してカートリッジホルダが開かれるため、使用者はイジェクトボタン等を操作する必要がなく、薬剤カートリッジの交換を容易に行なうことが出来る。
（発明の効果）
　本発明によれば、容易にカートリッジホルダを開放することが可能な薬剤注入装置を提供することが出来る。
本発明にかかる実施の形態１における薬剤注入装置を示す斜視図。 図１に示す薬剤注入装置のカートリッジホルダを開いた状態を示す斜視図。 図１に示す薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図。 図３に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図３に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図３に示す薬剤注入装置の要部斜視図。 図１に示す薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図。 図５に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図５に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図５に示す薬剤注入装置の要部斜視図。 （ａ）図１の薬剤注入装置において注射針を装着していない状態の注射針検出スイッチ近傍の構成を示す図、（ｂ）注射針の構成を示す図、（ｃ）図１の薬剤注入装置において注射針を装着した状態の注射針検出スイッチ近傍の構成を示す図。 図１の薬剤注入装置の制御構成を示すブロック図。 図１の薬剤注入装置の動作の全体概要を示すフロー図。 図１の薬剤注入装置のエアー抜き処理を示すフロー図。 図１の薬剤注入装置の薬剤注入処理を示すフロー図。 図１に示す薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図。 図１２に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図１２に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図１２に示す薬剤注入装置の要部斜視図。 図１に示す薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図。 図１４に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図１４に示す薬剤注入装置の要部拡大図。 図１４に示す薬剤注入装置の要部斜視図。 図１の薬剤注入装置の薬剤交換処理を示すフロー図。 本発明にかかる実施の形態の変形例の薬剤注入装置の薬剤交換処理を示すフロー図。 本発明にかかる実施の形態の変形例の薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図。 本発明にかかる実施の形態の変形例の薬剤注入装置の制御構成を示すブロック図。 本発明にかかる実施の形態の変形例の薬剤注入装置の薬剤交換処理を示すフロー図。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　＜１．構成＞
　（１－１．薬剤注入装置の外観構成）
　図１は、本実施の形態の薬剤注入装置の外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態の薬剤注入装置のカートリッジホルダを開いた状態を示す斜視図である。図３は、本実施の形態の薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図である。
　図１及び図２に示すように、本実施の形態の薬剤注入装置は、筒状の本体ケース１を備えており、この本体ケース１の上面には電源スイッチ２が設けられ、下面には、図３に示すように、注射針装着部３が設けられている。尚、本明細書では、説明の便宜上、電源スイッチ２が設けられている側を上方とし、その反対側の注射針装着部３が設けられている側を下方とする。
　また、この本体ケース１の表面部分には、上方から下方に向かって、薬剤注入スイッチ４、表示部５、薬剤投与量を設定する設定スイッチ６が順に設けられている。この設定スイッチ６は、中央スイッチ６ａと、中央スイッチ６ａの図中左側に配置されている左スイッチ６ｂと、中央スイッチ６ａの図中右側に配置されている右スイッチ６ｃを有している。また、表示部５としては、ＬＣＤパネル等を用いることが出来る。この表示部５が設けられている側を薬剤注入装置の表側とし、その反対側を裏側とする。
　さらに、本体ケース１には、図１、図２に示すように、筒状の薬剤カートリッジ９を装着するためのカートリッジホルダ７が開閉自在に設けられている。
　つまり、カートリッジホルダ７を、まず図２の矢印Ａに示すように開放し、次に、カートリッジホルダ７の上面に設けた挿入口８から、矢印Ｂに示すように薬剤カートリッジ９を挿入し、その後、図１に示すようにカートリッジホルダ７を閉じれば、図３に示すように、薬剤カートリッジ９は、本体ケース１内に装填されることになる。尚、カートリッジホルダ７の外側には、外壁部１１０が設けられており、カートリッジホルダ７が閉じられた状態において、この外壁部１１０は薬剤注入装置の外面を形成する。
　（１－２．薬剤注入装置の内部構成）
　図３、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、本体ケース１内のカートリッジホルダ７の挿入口８上方には、ピストン１０が設けられている。
　図４Ａは、本実施の形態の原点センサ２３近傍の構成を示す図であり、図３のＰ部拡大図である。図４Ｂは、カートリッジホルダ７の挿入口８近傍を示す断面構成図であり、図３のＱ部拡大図である。図４Ｃは、原点センサ２３近傍の構成を示す斜視図であり、ピストン１０が原点位置（基準位置の一例）に配置されている状態を示す図である。尚、図３、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、いずれもカートリッジホルダ７が閉じた状態においてピストン１０が原点位置に配置されている状態を示す図である。
　ここで、ピストン１０の基準位置の一例である原点位置とは、ピストン１０がカートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９の後端よりも後ろ（上方側）に存在する位置である。即ち、カートリッジホルダ７を開閉した際に、ピストン１０が薬剤カートリッジ９に干渉しない位置である。
　図４Ａに示すように、このピストン１０は、送りねじ１１、歯車１２、及びモータ１３（駆動部の一例）からなるピストン駆動機構１００により、カートリッジホルダ７の挿入口８から薬剤カートリッジ９内に挿入または引出しが行われるようになっている。
　詳細に説明すると、モータ１３は、その駆動軸が、ピストン１０と略平行になるように配置されている。そして、モータ１３の上側には、モータ１３の軸と連結した駆動歯車１３１が設けられている。また、ピストン１０の内側にネジ孔が形成されており、そのネジ孔に送りねじ１１が螺合している。この送りねじ１１の回転により、ピストン１０が図３における上下方向に移動する。送りねじ１１は、ピストン１０の上方に配置されている歯車１２に固定されており、歯車１２は、駆動歯車１３１と噛み合っている。このような構成により、モータ１３の回転が、駆動歯車１３１及び歯車１２を介して送りねじ１１に伝わり、送りねじ１１が回転しピストン１０が駆動する。
　尚、カートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９にピストン１０を挿入する挿入方向（下方又は前進方向とも記載）が矢印Ｃで示され、カートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９からピストン１０を引き出す引き出し方向（上方又は後端方向とも記載）が矢印Ｄで示されている。
　（１－３．カートリッジホルダ７及びその周辺の構成）
　本実施の形態の薬剤注入装置には、上記カートリッジホルダ７を本体ケース１に対して開放する開放部１３０と、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３と、カートリッジホルダ７が閉じられているか否かを検出する開閉検出スイッチ２４と、注射針装着部３に注射針１６が装着されたか否かを検出する針検出スイッチ１５と、カートリッジホルダ７に薬剤カートリッジ９が装着されているか否かを検出し、そして薬剤カートリッジ９に貼り付けられている識別ラベル９ａを読み取る識別部３５が更に設けられている。以下、カートリッジホルダ７の構成から順に説明する。
　（１－３－１．カートリッジホルダ７）
　カートリッジホルダ７について、図１から図４Ｂを用いて詳細に説明する。
図２及び図３に示すように、カートリッジホルダ７は、上面に挿入口８を有する筒状であり、下面にも開口部１４が設けられている。この開口部１４の外周部には、ネジが形成され、そこが注射針装着部３となっており、注射針が装着される。
　さらに、カートリッジホルダ７の下部外周面、すなわち、開口部１４側には、このカートリッジホルダ７を本体ケース１に対して、開閉自在に軸支する軸支部１７が設けられている。
　また、この軸支部１７のカートリッジホルダ７の開放方向とは反対側（内側）には、付勢体の一例として用いたイジェクトバネ１８の一端が、連結されている。このイジェクトバネ１８は、開放部１３０の構成の一部である。また、イジェクトバネ１８の他端は、上方において、本体ケース１に連結されている。
　すなわち、カートリッジホルダ７の開口部１４側の端の内側部分には、イジェクトバネ１８の第１端１８ａと連結するホルダ側連結部７１が形成されている。また、イジェクトバネ１８は、閉じられた状態においてカートリッジホルダ７の内側にカートリッジホルダ７に沿って配置されており、イジェクトバネ１８の第２端１８ｂは、挿入口８側であって本体ケース１に形成された本体側連結部１１１に連結されている。
　つまり、カートリッジホルダ７は、イジェクトバネ１８が収縮する方向の力が加わっていることで、その上方の挿入口８部分が、図２に示すように、本体ケース１に対して、開放する方向に付勢されている。
　また、このイジェクトバネ１８による開放方向の付勢に抗して、カートリッジホルダ７を、図１及び図３に示すように、閉成位置で保持するために、このカートリッジホルダ７の上部には、図４Ｂに示すように、被係止部１９が設けられている。
　（１－３－２．開放部１３０の構成）
　開放部１３０は、上述したイジェクトバネ１８と、イジェクト爪２０と、レバー２２と、突起部２２ａ、２２ｂを有している。
　図４Ｂに示すように、イジェクト爪２０は、本体ケース１内の被係止部１９上方に設けられている。このイジェクト爪２０は、図３に示すように細長いレバー２２の下端側の突起部２２ａに隣接して連結されている。突起部２２ａの、イジェクト爪２０とは反対側には、バネ２１が当接しており、突起部２２ａ及びイジェクト爪２０が下方（挿入方向Ｃ）の被係止部１９方向に付勢されている（図３及び図４Ｂ参照）。
　また、イジェクト爪２０は、その内側に、ピストン１０の移動方向と平行に形成された当接面２０ａを有し、被係止部１９は、カートリッジホルダ７が閉じられた状態において、その外側に、ピストン１０の移動方向と平行に形成された当接面１９ａを有し、この当接面２０ａと当接面１９ａが互いにと当接することによって、カートリッジホルダ７が閉じた状態が保持されている。
　また、イジェクト爪２０は、当接面２０ａの下端から外側に向かって傾斜した傾斜部２０ｂを有している。被係止部１９は、当接面１９ａの上端から内側に向かって傾斜した傾斜部１９ｂを有している。後述するが、カートリッジホルダ７を閉じる際には、傾斜部１９ｂに対して傾斜部２０ｂがスライドし、スムーズに閉じることが出来る。
　このレバー２２は、その上端部に、突起部２２ａと対角上（突出方向が逆の位置）に配置された突起部２２ｂを有しており、その突起部２２ｂは、ピストン１０の送りねじ１１側に設けられている。
　すなわち、図３に示すように、細長い形状のレバー２２は、薬剤カートリッジ９に未挿入の状態のピストン１０の内側に並んで、ピストン１０の移動方向に沿って配置されている。そして、レバー２２のカートリッジホルダ７側に突起部２２ａ及びイジェクト爪２０が設けられており、レバー２２の歯車１２側に突起部２２ｂが設けられている。このように、レバー２２は、突起部２２ｂとイジェクト爪２０を連結し、レバー２２、突起部２２ｂ及びイジェクト爪２０は、バネ２１によって被係止部１９を係止するように下方に付勢されている。
　（１－３－３．原点センサ２３）
　また、図４Ａ及び図４Ｃに示すように、ピストン１０の後端側（図１において、上端側（引き出し方向Ｄ側））には、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３が設けられている。この原点センサ２３は、本体ケース１の内側に固定されている。
　この原点センサ２３は、例えば、透過型の光電センサを用いることが出来、ピストン１０に設けた突起部１０ａの後端側エッジ（引き出し方向Ｄ側エッジ）が原点センサ２３を横切ったときに、検知信号を制御部２５（後述する）に送り、このときのピストン位置（図４Ｃに示すピストン位置）をピストン１０の原点位置（基準位置の一例）とする。
　ここで、ピストン１０には、レバー２２側に突出した突起部１０ｂが設けられている。この突起部１０ｂは、突起部２２ｂよりも挿入方向Ｃ側であって、上記原点位置より上方にピストン１０が後退する場合（引き出し方向Ｄに移動する場合）のみ、レバー２２の突起部２２ｂと当接する位置に形成されている。突起部１０ｂが突起部２２ｂに当接し、突起部２２ｂを後退させることにより、レバー２２全体を一緒に後退（図１，２において、上方に移動）する。
　図５は、本実施の形態の薬剤注入装置の内部構成を示す図である。図６Ａは、本実施の形態の原点センサ２３近傍の構成を示す図であり、図５のＲ部拡大図である。図６Ｂは、カートリッジホルダ７の挿入口８近傍を示す断面構成図であり、図５のＳ部拡大図である。図６Ｃは、原点センサ２３近傍の構成を示す斜視図である。尚、図５、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、いずれも薬剤を注入するためにピストン１０を挿入方向Ｃに移動させている状態を示す図である。
　一方、薬剤注入時（図５，図６Ａ～Ｃの状態）には、ピストン１０が下方（挿入方向Ｃ）に移動（つまり、原点位置より下方に移動）すると、レバー２２の突起部２２ｂはピストン１０の突起部１０ｂとともに下方に移動するが、レバー２２は、図３に示す位置（下端位置）のところで留まり、それ以上、下降しない構造になっているため、レバー２２の上端側の突起部２２ｂは、ピストン１０の突起部１０ｂと離反する。このような下降しない構造としては、例えば、レバー２２、突起部２２ｂ及びイジェクト爪２０が図３に示す位置に達すると、図示しない突起に当接し停止するように構成することによって実現できる。尚、イジェクト爪２０が、下降しない位置とは、後述する図１３Ｂに示す点線位置である。
　このように、本体ケース１内に設けられた被係止部１９と、レバー２２の下端側の突起部２２ａに隣接したイジェクト爪２０が係合してカートリッジホルダ７が閉じた状態を保持する構造となっている。
　そして、レバー２２の下端側の突起部２２ａに取り付けられたイジェクト爪２０と本体ケース１内の被係止部１９との係合は、ピストン１０が、薬剤カートリッジ内の薬剤を全部注入完了した後、原点位置に戻り、その後、さらに上方にピストン１０が移動した場合に、初めて、解除され、カートリッジホルダ７が開放状態になるものである。
　ここで、上記の例では、イジェクト爪２０とレバー２２が別体となって連結されていたが、これに限られることではなく、一体で成形されても良い。
　（１―３－４．開閉検出スイッチ２４）
　また、本実施の形態の薬剤注入装置には、カートリッジホルダ７が閉じられたことを検出する開閉検出スイッチ２４が設けられている。開閉検出スイッチ２４は、例えばプッシュ型の検出スイッチであり、図３及び図４Ｂに示すようにカートリッジホルダ７の上端近傍に配置されている。カートリッジホルダ７を閉じることにより、カートリッジホルダ７の側面部７ａが開閉検出スイッチ２４を押し、オン状態となり、カートリッジホルダ７が閉じられたことが検出される。
　（１―３－５．針検出スイッチ１５）
　また、この注射針装着部３には、針検出スイッチ１５が設けられており、注射針装着部３に、図５に示すように、注射針１６が装着されたか否かが、この針検出スイッチ１５によって検出されるようになっている。
　図７（ａ）は、注射針１６が装着されていない状態の注射針装着部３近傍の構成を示す図である。図７（ａ）に示すように、針検出スイッチ１５は、注射針装着部３の近傍に配置されている。針検出スイッチ１５は、回動部１５０と、検知部１５１を有している。回動部１５０は、回動軸１５０ａを中心に回動可能に構成されており、図示しないバネ部材等によって下方に付勢されている。そして、検知部１５１は、回動部１５０の上方への回動（矢印Ｅ参照）により、スイッチがオン状態となり、注射針１６の注射針装着部３への装着を検知する。
　図７（ｂ）は注射針１６の構成を示す図である。図７（ｂ）に示すように、注射針１６は、注射針装着部３に装着するためのキャップ部１６０を有している。このキャップ部１６０は、円筒形状であり、その内側が螺子形状に形成されている。一方、注射針装着部３の外側は螺子形状に形成されており、この螺子形状がキャップ部１６０の螺子形状と螺合することによって注射針装着部３に注射針１６が装着される。
　図７（ｃ）は、注射針１６が装着された状態の注射針装着部３近傍の構成を示す図である。図７（ａ）から図７（ｃ）に示すように、注射針１６を装着することにより、キャップ部１６０によって回動部１５０は上方に押され、回動軸１５０ａを中心に上方へ回動する。この回動により、検知部１５１のスイッチがオン状態となり、注射針１６が装着されたことが検出される。
　（１－３－６．識別部３５）
　図４Ｂに示すように、本実施の形態の薬剤注入装置の本体ケース１には、識別部３５が設けられている。この識別部３５は、薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着されているか否かを検出するとともに、薬剤カートリッジ９に貼り付けられている識別ラベル９ａ（図２参照）を読み取る。識別部３５は、カートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９の識別ラベル９ａに対向する位置に設けられている。
　識別ラベル９ａは、薬剤カートリッジ９に張られているラベル（カラーマーカ）であり、薬剤カートリッジ９内の製剤を識別するために使用される。薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着され、その後、カートリッジホルダ７が閉じられたことを開閉検出スイッチ２４によって検出されると、識別部３５は、まず、薬剤カートリッジ９が存在するか否かを検出する。薬剤カートリッジ９の存在が検出された場合、薬剤カートリッジ９に貼り付けられている識別ラベル９ａを読取、正しい薬剤カートリッジ９が装着されたか否かを検出する。
　上記識別部３５としては、薬剤カートリッジ９の存在を検出するため、および識別ラベル９ａの読み取りを行うためのカラーセンサやフォトセンサなどを含んで構成されている。カラーセンサは、単色（例、赤、青等）カラーセンサや、複数色のＲＧＢカラーセンサでも良い。
　識別部３５は、薬剤カートリッジ９の検出結果、および読み取った識別ラベル９ａの情報を制御部２５に出力する。
　尚、上記例では、識別ラベル９ａとしてカラーマーカのラベルを例示しているが、これに限られるものではない、例えば、薬剤カートリッジ９に直接色が塗られていても良い。
　また、識別ラベル９ａは、バーコード（１次元、２次元）であっても良い。この場合、識別部３５は、ＢＣＲ（１次元又は２次元バーコードリーダ）で構成される。
　（１－４．薬剤注入装置の制御ブロック構成）
　図８は、本発明の薬剤注入装置の本体ケース１内の電気回路及びその周辺を含むブロック図を示している。制御部２５は、ＣＰＵ２５０を有し、各Ｉ／Ｏインターフェースや駆動系と接続され、それらの制御を行っている。
　具体的には、制御部２５のＣＰＵ２５０は、操作部として、電源スイッチ２、薬剤注入スイッチ４及び設定スイッチ６などと接続され、各操作スイッチの入力をチェックしている。
　また、状態検出関係では、注射針の装着状態を検出する針検出スイッチ１５やカートリッジホルダ７の開閉状態を検出する開閉検出スイッチ２４、加速度センサ３４、及び識別部３５が、制御部２５のＣＰＵ２５０と接続されている。
　さらに、ピストン１０の駆動系では、ピストン１０を駆動するモータ１３が、制御部２５内においてモータ制御回路２７を介してＣＰＵ２５０と接続されている。また、駆動系の検出として、ピストン１０の位置情報を検出するエンコーダ２８がモータ１３に接続され、モータ１３の回転に対応してパルスをＣＰＵ２５０へ出力する。ＣＰＵ２５０は、エンコーダ２８が出力するパルスをカウントすることにより、ピストン１０の移動量を計算する。さらに、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３がＣＰＵ２５０と接続され、ＣＰＵ２５０は、これらエンコーダ２８の出力と、原点センサ２３の出力とを用いることにより、現在のピストン位置を認識する。ＣＰＵ２５０には、メモリ３２が接続されており、この認識された現在のピストン位置を、ピストン位置情報として保持する。ピストン位置情報は、プラスまたはマイナスの数値であり、ピストン位置情報がゼロのとき、ピストンは、原点位置にあることを意味する。ピストン位置情報がプラスであるときは、ピストンが原点位置よりも下方側にあることを意味する。逆に、ピストン位置情報がマイナスであるときは、ピストンが原点位置よりも上方側にあることを意味する。ピストン位置情報の絶対値は、原点位置からの移動距離を意味する。
　具体的には、ＣＰＵ２５０は、ピストン１０に設けた突起部１０ａの後端側エッジが原点センサ２３を横切ったとき、ピストンが原点位置にあるとしてメモリ３２に保存されたピストン位置情報をゼロにリセットする。そして、ＣＰＵ２５０は、モータ１３に接続されたエンコーダ２８が１パルス出力するごとに、モータ１３の駆動方向に応じてピストン位置情報を１つ加算または１つ減算して値を更新する。このようにして、ＣＰＵ２５０はメモリ３２に保持されるピストン位置情報を用いて、常に現在のピストン位置を認識することができる。ここで、メモリ３２はＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、メモリ３２に保存されたピストン位置情報は装置の電源を切っても保持される。このピストン位置情報は、ピストン１０に設けた突起部１０ａの後端側エッジが原点センサ２３を横切ったときは常にゼロにリセットされる。すなわち、原点センサ２３を用いてピストン位置の校正が行われる。ＣＰＵ２５０は、原点センサ２３の出力をモニターし、原点センサ２３が原点位置を検出したときのメモリ３２に保存されたピストン位置情報のゼロに対する誤差が所定の閾値を超えているときは、装置の動作に何らかの異常が発生している可能性があるため、表示部５に警告を表示して動作を停止する等の処理を行う。
　その他には、エラー発生時に通知するブザー３０が、制御部２５内において、それを制御するブザー駆動回路２９を介してＣＰＵ２５０と接続されている。各メッセージや数値などを表示する表示部５が、制御部２５内において、表示部５を制御する専用の表示回路３１を介してＣＰＵ２５０と接続されている。さらに、投与量や投与データなどを格納しているメモリ３２、経過時間を測定するタイマ３３が制御部２５内に搭載され、ＣＰＵ２５０と接続されている。更に、装置の電源である電池２６が搭載されており、制御部２５に接続されている。
　＜２．動作＞
　次に、本実施の形態の薬剤注入装置の動作について説明する。図９は、本実施の形態の薬剤注入装置の動作の全体フローを示す図である
　（２－１．全体の動作概要）
　はじめに、電源スイッチ２が操作される（Ｓ１）と、制御部２５は、薬剤の残量の確認を行い（Ｓ２）、薬剤が使用期限内であるかの確認を行う（Ｓ３）。詳細には、例えば制御部２５は、薬剤カートリッジの交換した日時、薬剤注入回数、薬剤注入量などをメモリ３２に記録し、記録した内容に基づいて判定を行う。そして、薬剤が足りていない場合、または薬剤の使用期限が切れている場合には、制御はＳ４へと進み、薬剤カートリッジ９の交換処理が行われる。このときに、薬剤交換を促す旨のメッセージを表示部５に表示してもよい。
　Ｓ２及びＳ３において、まだ薬剤カートリッジ９内の薬剤残量が足りており、薬剤が使用期限内である場合でも、Ｓ５において、メニュー表示から薬剤の手動交換が選択された場合には、使用者によって薬剤カートリッジ９の交換が行われる。
　次に、エアー抜き処理が行われる（Ｓ６）。
　エアー抜き処理が終了すると、次に、薬剤注入処理（Ｓ７）が行われ、薬剤残量の表示が行われる（Ｓ８）。
　次に、電源がオフされ、薬剤注入装置の動作が終了する（Ｓ９）。
　以下に、各動作について詳細に説明する。
　（２－２．エアー抜き処理）
　次に、図９に示されているエアー抜き処理（Ｓ６）について詳細に説明する。
　図１０は、そのエアー抜き処理の動作を示すフロー図である。
　はじめに、制御部２５は、針検出スイッチ１５によって注射針１６が注射針装着部３に装着されているか否かの確認を行う（Ｓ４１）。注射針１６が装着されていないと検出された場合には、制御部２５は、「注射針を取り付けてください。」と表示部５に表示させる（Ｓ４２）。
　注射針１６が装着されている場合には、制御部２５は、「エアー抜きをします。薬剤注入スイッチを押してください。」と表示部５に表示させる（Ｓ４３）。
　このＳ４３の表示に促され、使用者が薬剤注入スイッチ４を押す（Ｓ４４）。
　薬剤注入スイッチ４の押下げにより、制御部２５は、モータ１３を駆動し、モータ１３の駆動歯車１３１に噛み合っている歯車１２が回転し、その歯車１２の回転により、送りねじ１１が回転し、ピストン１０の直線運動に変換される（Ｓ４５）。
　次に、制御部２５は、エンコーダ２８の出力からピストン移動量を検出し、所定のエアー抜き量に相当する距離分ピストンを前進させる（Ｓ４６）。
　そして、制御部２５は、ピストン１０が所定量分進むと、モータ１３を停止し、エアー抜き動作を終了する（Ｓ４７）。
　次に、制御部２５は、「完了の場合、中央スイッチを、再度エアー抜きをする場合は、左スイッチを押してください。」と表示部５に表示させる（Ｓ４８）。ここでは、使用者が目視にてエアー抜き状態を確認し、エアー抜き動作を完了するか再度エアー抜き動作を行うかを使用者に選択させる。
　そして、中央スイッチ６ａが押された場合、エアー抜き処理は終了する（Ｓ４９）。
　一方、左スイッチ６ｂが押された場合（Ｓ５０）には、制御はＳ４３へと戻り、再度エアー抜き動作が行われる。
　上記のエアー抜き処理においては、エアー抜き動作の起動を、薬剤注入スイッチ４で兼用しているが、別個に、エアー抜きスイッチ（図示せず）を設けている場合には、このエアー抜きスイッチを使用する。つまり、Ｓ４４において、エアー抜きスイッチを押下することにより、Ｓ４５のモータ１３を始動するように構成しても良い。
　（２－３．薬剤注入処理）
　次に、図９に示されている薬剤注入処理（Ｓ７）について詳細に説明する。
　図１１は、薬剤注入処理の動作を示すフロー図である。この薬剤注入処理の説明では、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃを用いて説明する。上述した図３，図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、本発明の薬剤注入装置の初期の状態を示していたが、図５、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、薬剤を注入する動作（注入動作開始時）を示している。尚、上述したエアー抜き動作開始時も図５、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示す状態と同じである。
　はじめに、制御部２５は、「注入します。刺針して薬剤注入スイッチを押してください。」と表示部５に表示させる（Ｓ６１）。これにより、使用者に、刺針を行って薬剤注入スイッチ４を押すことを促す。本体ケース１の外周表面に設けられている薬剤注入スイッチ４（図２参照）の押下により、薬剤カートリッジ内の薬液の注入が開始される。
　使用者が、皮膚に注射針を刺し込む刺針を行い（Ｓ６２）、薬剤注入スイッチ４を押す（Ｓ６３）と、制御部２５は、モータ１３を始動させる（Ｓ６４）。
　具体的には、ピストン駆動機構１００を構成する、モータ１３が起動し、モータ１３に連結している歯車１２が回転し、その歯車１２の回転により、送りねじ１１が回転し、ピストン１０の直線運動に変換する（図５の矢印Ｃ参照）。
　ピストン１０が下方に移動することにより、ピストン１０の先端は、薬剤カートリッジの後端部のガスケット（図示せず）と当接し（図６Ａ～Ｃ参照）、その後、引続き、ピストン１０を移動させることにより、薬剤カートリッジ９内の薬液が、薬剤カートリッジ９の先端部に装着した注射針１６を通して皮下に注入されていく。
　制御部２５は、エンコーダ２８の出力からピストン移動量を検出し、所定の薬剤注入量に相当する距離分ピストン１０を挿入方向Ｃに移動させる（Ｓ６５）。
　そして、制御部２５は、ピストン１０が所定量分進むと、モータ１３を停止する（Ｓ６６）。
　続いて、制御部２５は、モータ１３停止後も針先から出る薬剤が完全に止まるまで、抜針せずに刺針した状態を保持するように、「しばらく抜針せずに保持してください。」と表示部５に表示させる（Ｓ６７）。
　Ｓ６７の表示の開始から所定時間（例えば、１０秒間）が経過するまで待機（Ｓ６８）し、制御部２５は、「抜針して注射針を取り外してください」と表示部５に表示させる（Ｓ６９）。これにより、抜針して注射針１６を取り外すように使用者に促す。
　表示部５の表示に基づいて使用者は、抜針して注射針１６を取り外す（Ｓ７０）。
　注射針１６が取り外されたことが針検出スイッチ１５によって検出されると、制御部２５は、薬剤注入処理を終了する（Ｓ７１）。尚、注射針１６が取り外されていない場合には、制御部２５は「注射針を取り外してください」と表示部５に表示させる（Ｓ７２）。
　（２―４．薬剤交換処理）
　次に、図９に示す薬剤交換処理（Ｓ４）について詳細に説明する。
　はじめに、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃを用いて、カートリッジホルダ７のイジェクト（開放）時における動作について説明し、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１５Ｃを用いてピストン１０の原点復帰の動作を説明した後、薬剤交換処理についてフロー図を用いた説明を行う。
　図１２は、カートリッジホルダ７を開放したときの薬剤注入装置の断面構成図である。図１３Ａは、原点センサ２３近傍の構成を示す図であり、図１２のＴ部拡大図である。図１３Ｂは、カートリッジホルダ７の挿入口８近傍を示す断面構成図であり、図１２のＵ部拡大図である。図１３Ｃは、原点センサ２３近傍の構成を示す斜視図である。
　上述の図５,図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ及び図１１における薬剤注入動作が完了し、薬剤カートリッジ９内の薬液がなくなった場合には、カートリッジホルダ７を開放して、薬剤カートリッジ９を交換する必要がある。
　具体的には、例えば、図５において、ピストン１０が、薬剤カートリッジ９のガスケットを先端まで移動することにより、薬剤カートリッジ９内の薬液を全量注入し終わった場合、ピストン１０は、ピストン駆動機構１００により、原点位置まで、すなわち、ピストン位置情報がゼロになる位置まで後退する（図４Ｃ参照）。
　その後、薬剤カートリッジ９の交換が必要であるので、図１３Ａ及び図１３Ｃに示すように、ピストン１０を原点位置よりも上方（引き出し方向Ｄ）に移動させる。
　この時、ピストン１０の突起部１０ｂと、レバー２２の突起部２２ｂが当接するため、レバー２２が上方（引き出し方向Ｄ）に一緒に移動する。
　また、レバー２２の下端に取り付けられたイジェクト爪２０も、付勢しているバネ２１を圧縮させながら、一緒に上方へ移動することになり、この動作により、イジェクト爪２０と被係止部１９との係合が解除される。すなわち、イジェクト爪２０の当接面２０ａが、引き出し方向Ｄ方向へとスライドすることによって被係止部１９の当接面１９ａから離間する。
　この時、カートリッジホルダ７は、軸支部１７を支点としてイジェクトバネ１８の付勢力により、本体ケース１から外方に向かって開放される（図１２に示す矢印Ａ参照）。
　ここで、カートリッジホルダ７が開放されたかどうかは、イジェクト爪２０の近傍に設けられている開閉検出スイッチ２４により検出することができる（図４Ｂなど参照）。
　このイジェクト動作を実施する前には、安全のため、注射針装着部３に装着されている注射針１６を取り外す必要があるので、本体ケース１の正面に設けられた表示部５に、注射針１６の取外しを促す旨の表示が行われる。
　また、注射針１６の取外しについては、図７で示した針検出スイッチ１５により、注射針１６の取外し状態を検出することが出来る。
　次に、ピストン１０の原点位置への復帰動作について、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１５Ｃを用いて説明する。
　図１４は、カートリッジホルダ７が開放した状態においてピストン１０が原点位置に復帰した状態を示す薬剤注入装置の断面構成図である。図１５Ａは、原点センサ２３近傍の構成を示す図であり、図１４のＶ部拡大図である。図１５Ｂは、カートリッジホルダ７の挿入口８近傍を示す断面構成図であり、図１４のＷ部拡大図である。図１５Ｃは、原点センサ２３近傍の構成を示す斜視図である。
　つまり、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃは、上述の図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃで説明したイジェクト動作後、ピストン１０を原点位置まで挿入方向Ｃに移動させた状態を示している。
　この時、ピストン１０の原点位置への復帰動作に伴い、レバー２２及びイジェクト爪２０も下方に移動し、ピストン１０の原点位置において、初期状態（図３に示す位置）に戻る。
　但し、この時には、カートリッジホルダ７は、まだ、開放状態のままであるため、被係止部１９とイジェクト爪２０は係合していない。
　その後、薬剤カートリッジ９が交換されて、カートリッジホルダ７を本体ケース１側に閉じるように移動させると、イジェクト爪２０の傾斜部２０ｂを、被係止部１９の傾斜部１９ｂが乗り上げながら移動し、最終的に、被係止部１９とイジェクト爪２０が係合し、その状態で保持される。
　つまり、初期状態に戻り、交換した薬剤カートリッジ９を収納したカートリッジホルダ７は、本体ケース１内で、保持された状態となる。
　続いて、図１６のフローチャートに基づき、カートリッジホルダの開放動作を含む薬剤交換処理の動作について説明する。
　図１６は、カートリッジホルダ７をイジェクト（開放）する必要が出てきたタイミングを前提にして示されているが、このイジェクト（開放）するタイミングは、例えば、図９に記載したように薬剤注入によって薬剤カートリッジ９内の薬液を全部注入完了した場合（Ｓ２）と、所定期間を経過した薬剤を交換する必要が出てきた場合（Ｓ３）、手動交換が選択された場合（Ｓ４）などが挙げられる。
　所定期間を経過した薬剤を交換する必要がある場合とは、例えば、有効期限が使用開始後５週間と決められた薬剤カートリッジ９が、薬剤注入装置に搭載されてから、所定期間（この場合、５週間）超経過した場合などである。
　この場合は、薬剤カートリッジ９が交換された時から、タイマ３３を稼動させて、そのタイマ３３の時間が、所定時間を経過した場合には、期間超過エラーとして、薬剤カートリッジの交換を行うように制御が行われる。
　ここで、タイマ３３の稼動開始は、薬剤カートリッジ９が交換されて、開閉検出スイッチ２４において、カートリッジホルダ７が閉じられたことを検出するタイミングで開始する場合や、薬剤カートリッジ９内の薬液が、最初に投与された（薬剤投与開始）タイミングで開始する場合などがある。
　このように、薬剤カートリッジ９の交換が必要な条件は、薬剤カートリッジ９内の薬液がなくなった場合や、薬剤の期限が切れた場合、交換メニューが選択された場合などが該当する。以上のように、薬剤カートリッジ９の交換が必要になった場合には、図１６に示すように、制御部２５は、開閉検出スイッチ２４により、カートリッジホルダ７が閉まっているかどうかを検出する（Ｓ１１）。
　このとき、カートリッジホルダ７が開いている場合は、制御部２５は、薬剤カートリッジ９の交換とカートリッジホルダ７（表示部５では「ドア」と表示される）を閉めることを促す旨の表示を、表示部５であるＬＣＤパネルに表示する（Ｓ２１）。
　一方、カートリッジホルダ７が閉まっている場合は、制御部２５は、ピストン１０が原点位置近傍にあるかどうかをメモリ３２に保持されたピストン位置情報を参照することにより確認する（Ｓ１２）。
　この時、制御部２５は、ピストン位置情報が、ゼロまたはプラスマイナスの所定のオフセット範囲内にあるときにピストン１０が原点位置近傍にあると判定する。
　ピストン１０が原点位置近傍にない場合は、制御部２５は、モータ制御回路２７を起動し、モータ１３を回転させ、ピストン１０を後退方向（引き出し方向Ｄ）に移動させる（Ｓ２４）。
　Ｓ２４のモータ１３の回転により、ピストン位置情報が、ゼロになった時には、ピストン１０が原点位置に戻ったとしてＳ１２から次のＳ１３へと推移する。この時、モータ１３は停止される。
　Ｓ１２のピストン位置情報の確認により、ピストン１０が原点位置近傍にある場合、あるいは、Ｓ２４によりピストン１０が原点位置に戻った場合には、制御部２５は、針検出スイッチ１５を用いて注射針１６が装着されているか否かを確認する（Ｓ１３）。注射針１６が装着されたままである場合には、制御部２５は、注射針１６を取り外すように促す旨の表示を表示部５に表示する（Ｓ２５）。
　注射針１６が取り外されていることを確認した場合には、制御部２５は、加速度センサ３４によって注射針装着部３が重力方向を向いているか否かの確認を行う（Ｓ１４）。注射針装着部３が重力方向を向いていない場合には、制御部２５は、表示部５に「注射針装着部を下に向けてください。」との表示をさせる（Ｓ２６）。これは、カートリッジホルダ７の開放側（軸支部１７と反対側）が下方（重力方向）に向いていると、カートリッジホルダ７を開放したときに、薬剤カートリッジ９が落下して破損する恐れがあるためであり、開放動作を行う前に、加速度センサ３４により装置の姿勢を検出し、カートリッジホルダ７の開放側が下方を向いている場合は表示部５に、ユーザに装置の姿勢を変えるよう促す警告を表示する。尚、厳密に重力方向を向いている必要はなく、例えば、水平方向よりも重力方向に近ければ重力方向を向いているとみなしてもよい。
　一方、注射針装着部３が重力方向を向いている場合には、制御部２５は、カートリッジホルダ７を開放する旨の表示を表示部５に表示する（Ｓ１５）。なお、このときに、モータ１３の回転は停止している。
　このようにカートリッジホルダ７の開放を行う際に、薬剤カートリッジ９が誤って落下しない向きになっていない場合には、開放の動作は行われない。
　次に、実際にカートリッジホルダ７を開放する動作を行う（Ｓ１６）。
　具体的には、制御部２５は、モータ制御回路２７に指令して、モータ１３を回転させて、ピストン１０を原点位置よりさらに後退する方向（引き出し方向Ｄ）に移動させる。
　これにより、図１３Ａに示すように、ピストン１０の突起部１０ｂとレバー２２の突起部２２ｂが当接して、細長いレバー２２全体が上方に移動する。それに伴い、レバー２２の下側に隣接して取り付けられているイジェクト爪２０も上方に後退することになり、カートリッジホルダ７に設けられた被係止部１９と離反し、係合が解除される。
　被係止部１９とイジェクト爪２０の係合が解除されると、図１３Ｂに示すように、軸支部１７を基点として、イジェクトバネ１８の付勢力により、カートリッジホルダ７が外側に向かって開かれる。
　このカートリッジホルダ７が開放されたか否かを、開閉検出スイッチ２４により、制御部２５は確認する（Ｓ１７）。
　カートリッジホルダ７が開いていない場合は、制御部２５は、モータ１３に接続したエンコーダ２８の出力から求めたピストン１０の現在位置が、予め設定されたリミット位置（被係止部１９とイジェクト爪２０が離反するのに十分な距離だけピストン１０が原点より後退した位置）に達しているかどうかを判定する（Ｓ２７）。
　リミット位置に達していない場合には、ピストン１０の後退動作が継続される。ここで、もしピストン１０がリミット位置まで後退しているにもかかわらず、開閉検出スイッチ２４がカートリッジホルダ７の開放を検出しない場合は、制御部２５は、表示部５に、ドア（カートリッジホルダ７）の状態を確認することを促す警告を表示して（Ｓ２８）モータ１３を停止する（Ｓ２９）。警告表示と同時にブザー３０を鳴動させてもよい。その後、エラー処理（Ｓ３０）が行われて制御が終了する。なお、このエラー処理Ｓ３０の中で、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０と同様の動作が行われてピストン１０は原点位置へと復帰する。
　次に、カートリッジホルダ７が開放されている場合には、再び、制御部２５は、モータ制御回路２７、モータ１３、歯車１２及び送りねじ１１などを経由して、ピストン１０を挿入方向Ｃに前進させ、原点位置まで移動させる（Ｓ１８）。
　そして、ピストン１０が、原点位置まで戻ったか否かを、制御部２５は、ピストン位置情報により確認し（Ｓ１９）、原点位置に戻っていない場合には、ピストン１０の前進動作を継続する。
　ピストン１０が原点位置まで戻っている場合には、制御部２５は、モータ制御回路２７を経由してモータ１３を停止させ、ピストン１０を停止させる（Ｓ２０）。
　次に、制御部２５は、薬剤カートリッジ９の交換後、カートリッジホルダ７を閉めるように促す旨の表示を表示部５に表示する（Ｓ２１）。
　そして、薬剤カートリッジ９を交換して、カートリッジホルダ７が閉められたか否かを開閉検出スイッチ２４により検出する（Ｓ２２）。
　カートリッジホルダ７が開いたままであれば、Ｓ２１に戻り、閉まるまで待機する。
　カートリッジホルダ７が閉じられていることを確認できた場合は、制御部２５は、薬剤識別処理を行う（Ｓ２３）。薬剤識別処理では、制御部２５は、識別部３５を用いて、薬剤カートリッジ９に貼り付けられている識別ラベル９ａを読取、適切な薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着されたか否かの確認を行う。不適切な薬剤カートリッジが装着されていると判断した場合には、制御部２５は、表示部５にエラー表示を行った上で、カートリッジホルダ７を開放するように制御を行う。一方、制御部２５が適切な薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着されていると判断した場合には、薬剤交換処理が終了する。尚、この時に、タイマ３３（図１１参照）を稼動開始しても良い。
　＜３．主な特徴＞
　（１）
　上記実施の形態の薬剤注入装置は、カートリッジホルダ７と、本体ケース１と、ピストン１０と、ピストン駆動機構１００と、開放部１３０と、開閉検出スイッチ２４と、制御部２５とを備える。カートリッジホルダ７には、薬剤カートリッジ９が装着される。本体ケース１は、カートリッジホルダ７が開閉自在に設けられている。ピストン１０は、カートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９内に挿入可能である。ピストン駆動機構１００は、ピストン１０を、薬剤カートリッジ９内に挿入する挿入方向Ｃ又は薬剤カートリッジ９から引き出す引き出し方向Ｄに移動するように駆動する。開放部１３０は、ピストン１０の引き出し方向Ｄへの移動に連動してカートリッジホルダ７を開く。開閉検出スイッチ２４は、カートリッジホルダ７の開閉を検知する。制御部２５は、開閉検出スイッチ２４によってカートリッジホルダ７の開放が検知されると、ピストン１０を停止するようにピストン駆動機構１００を制御する。
　このように、ピストン１０の引き出し方向Ｄへの移動に連動してカートリッジホルダが開かれるため、使用者はイジェクトボタン等を操作する必要がなく、薬剤カートリッジの交換を容易に行なうことが出来る。
　（２）
　上記実施の形態の薬剤注入装置は、ピストン１０の移動する位置として、薬剤カートリッジ９に未挿入の状態でカートリッジホルダ７が閉じた状態を保持可能な原点位置（基準位置の一例）が設けられている。開放部１３０は、原点位置（基準位置の一例）からの引き出し方向Ｄへのピストン１０の移動に連動してカートリッジホルダ７を開く。
　薬剤カートリッジ９に未挿入の状態でカートリッジホルダ７が閉じた状態を保持可能な原点位置にピストン１０が位置することが出来、原点位置から引き出し方向Ｄにピストン１０が移動したときに、カートリッジホルダ７が開放される。このように、薬剤カートリッジ９の交換が必要な場合のみカートリッジホルダ７が開放可能となるため、ユーザの誤操作を抑制することが出来る。
　（３）
　また、本実施の形態の薬剤注入装置では、開放部１３０は、突起部２２ｂと、イジェクト爪２０と、レバー２２と、イジェクトバネ１８とを有している。突起部２２ｂは、ピストン１０が原点位置から引き出し方向Ｄに移動した際に、ピストン１０に形成された突起部１０ｂに当接し、ピストン１０の移動とともに引き出し方向Ｄに移動される。イジェクト爪２０は、カートリッジホルダ７に形成された被係止部１９と係止する。レバー２２は、突起部２２ｂと、イジェクト爪２０を連結する。イジェクトバネ１８は、カートリッジホルダ７を、その開放方向に付勢する。突起部１０ｂの引き出し方向Ｄへの移動に伴ってレバー２２を介してイジェクト爪２０が動作してイジェクト爪２０による被係止部１９への係止が解放され、イジェクトバネ１８の付勢力によってカートリッジホルダ７が開放される。
　このような構成により例えば、薬剤カートリッジ９の交換が必要な時には、イジェクト爪２０がピストン１０またはモータ１３によって、カートリッジホルダ７の被係止部１９から離脱させられ、その状態で、イジェクトバネ１８によって、カートリッジホルダ７が本体ケース１から開放方向に移動させられ、つまり、自動的にカートリッジホルダが開放されるので、極めて使い勝手の良いものとなる。
　（４）
　また、本実施の形態では、突起部２２ｂ、レバー２２及びイジェクト爪２０は、ピストン１０の移動方向に沿って配置されている。本実施の形態の薬剤注入装置は、突起部２２ｂ、レバー２２及びイジェクト爪２０を挿入方向Ｃに付勢するバネ２１を備える。バネ２１は、被係止部１９と係止するようにイジェクト爪２０を付勢し、ピストン１０の原点位置から引き出し方向Ｄへの移動によって、突起部２２ｂ、レバー２２及びイジェクト爪２０をバネ２１の付勢力に逆らって移動し、イジェクト爪２０による被係止部１９の係止を解除する。
　このように、バネ２１が設けられていることにより、カートリッジホルダ７を閉じるだけで、イジェクト爪２０が被係止部１９を係止するため、カートリッジホルダ７が閉じられた状態を保持することが出来る。
　＜４．他の実施の形態＞
　（Ａ）
　上記実施の形態では、図９に示すように、電源ＯＮ（Ｓ１）の際に、薬剤残量がない場合（Ｓ２）、使用期限を超えている場合（Ｓ３）、又は手動交換を選択した場合（Ｓ４）に、薬剤カートリッジ９の交換が行われるが、このタイミングに限られるものではない。
　例えば、薬剤注入処理（Ｓ７）後、Ｓ８において薬剤残量を示した後、電源ＯＦＦする前に、薬剤残量が次回注入する予定量よりも少ない場合には、薬剤交換処理（Ｓ４）を行なっても良い。
　（Ｂ）
　上記実施の形態では、Ｓ２７において、エンコーダ２８の出力から求めたピストン１０の現在位置がリミット位置まで移動しているか否かでモータ１３の停止を判定していたが、エンコーダ２８からの出力を用いる代わりに、タイマ３３を用いてもよい。すなわち、タイマ３３を用いる場合、Ｓ１６においてモータ１３を回転させてからタイマ３３のカウントを開始し、被係止部１９とイジェクト爪２０が離反するのに十分な距離だけピストン１０が原点より引き出し方向Ｄに移動する時間経過してもカートリッジホルダ７が開いたことが検知されない場合、モータ１３を停止するように制御が行われる。
　（Ｃ）
　（Ｃ－１）
　上記実施の形態では、薬剤交換の際にカートリッジホルダ７を開放する動作について説明したが、交換せずに薬剤カートリッジ９を取り出すだけでもよい。例えば、表示部５に表示されたドア（カートリッジホルダ７）開放のメニューをユーザが選択した際に、カートリッジホルダ７の開放動作が行われる。図１７は、カートリッジ開放処理を示すフロー図である。図１７に示すフロー図は、図１６に示すフロー図と比較して、Ｓ２１の代わりにＳ２１０が設けられており、Ｓ２１０において「カートリッジホルダを閉めてください」とのメッセージが表示部５に表示される。また、薬剤カートリッジ９を装着しないため、図１６におけるＳ２３は図１７に示すフロー図には設けられていない。
　また、このような薬剤カートリッジ９を取り出す際のカートリッジホルダ７の開放動作は、冷蔵保存が必要な薬剤カートリッジ９を用いる場合に、薬剤注入処理（Ｓ７）の後に実行されてもよい。
　（Ｃ―２）
　また、図９では、薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着されている状態を前提として、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５の制御が実行されるが、冷蔵保存が必要な薬剤カートリッジ９を用いる場合には、電源ＯＮ（Ｓ１）した後に、カートリッジホルダ７の開放動作が行われる。この開放動作は、図１７に示す動作と同様であるが、Ｓ２１０における表示の後、図１６に示す薬剤識別動作（Ｓ２３）が行われる。
　以上のように、薬剤カートリッジの交換を行う場合に限らず、薬剤カートリッジを取り出す場合、薬剤カートリッジを装着する場合などに、カートリッジホルダ７の開放動作が行われる。
　（Ｄ）
　上記実施の形態では、ピストン１０の移動がレバー２２に作用してカートリッジホルダ７が開放される構成について説明したが、例えばソレノイドを用いた構成であっても良い。図１８から図２０を用いて説明する。
　図１８は薬剤注入装置の内部構成を示す正面断面図であり、図３を変形した形態を示すものである。図１８に示す薬剤注入装置と図３に示す薬剤注入装置が異なる点は、ソレノイド３６を設けた点と、レバー２２の代わりに連結部３６ｂを設けた点である。連結部３６ｂはソレノイド３６の要素である可動鉄芯３６ａとイジェクト爪２０を連結している。可動鉄芯３６ａはバネ２１の内部を通り連結部３６ｂと連結している。バネ２１の一端は本体ケース１に接し、他端は連結部３６ｂに接し、バネ２１は連結部３６ｂを下方に付勢するように配置されている。即ち、図３に示すレバー２２の作用と同様に、ソレノイド３６の動作により、連結部３６ｂに連結されたイジェクト爪２０が上方または下方に移動するようになっている。
　図１９は薬剤注入装置の制御構成を示すブロック図であり、図８を変形した形態を示すものである。図１９のブロック図が、図８のブロック図と異なる点は、ソレノイド３６を駆動するためのソレノイド駆動回路３７を制御部２５が有し、このソレノイド駆動回路３７がＣＰＵ２５０と接続されている点である。
　続いて、図２０のフローチャートに基づき、ソレノイド３６を用いた構成におけるカートリッジホルダ７の開放動作を含む薬剤交換処理の動作について説明する。
　薬剤カートリッジ９の交換が必要になった場合には、図２０に示すように、制御部２５は、開閉検出スイッチ２４により、カートリッジホルダ７が閉まっているかどうかを検出する（Ｓ１１）。
　このとき、カートリッジホルダ７が開いている場合は、薬剤カートリッジ９の交換とカートリッジホルダ７（表示部５では「ドア」と表示される）を閉めることを促す旨の表示を、表示部５であるＬＣＤパネルに表示する（Ｓ２１）。
　一方、カートリッジホルダ７が閉まっている場合は、制御部２５は、ピストン１０が原点位置近傍にあるかどうかをメモリ３２に保持されたピストン位置情報を参照することにより確認する（Ｓ１２）。
　この時、制御部２５は、ピストン位置情報が、ゼロまたはプラスマイナスの所定のオフセット範囲内にあるときにピストン１０が原点位置近傍にあると判定する。
　ピストン１０が原点位置近傍にない場合は、制御部２５は、モータ制御回路２７を起動し、モータ１３を回転させ、ピストン１０を後退方向（引き出し方向Ｄ）に移動させる（Ｓ２４）。
　Ｓ２４のモータ１３の回転により、ピストン位置情報が、ゼロになった時には、ピストン１０が原点位置に戻ったとしてＳ１２から次のＳ１３へと推移する。この時、モータ１３は停止される。
　Ｓ１２のピストン位置情報の確認により、ピストン１０が原点位置近傍にある場合、あるいは、Ｓ２４によりピストン１０が原点位置に戻った場合には、制御部２５は、針検出スイッチ１５を用いて注射針１６が装着されているか否かを確認する（Ｓ１３）。注射針１６が装着されたままである場合には、制御部２５は、注射針１６を取り外すように促す旨の表示を表示部５に表示する（Ｓ２５）。
　注射針１６が取り外されていることを確認した場合には、制御部２５は、加速度センサ３４によって注射針装着部３が重力方向を向いているか否かの確認を行う（Ｓ１４）。注射針装着部３が重力方向を向いていない場合には、制御部２５は、表示部５に「注射針装着部を下に向けてください。」との表示をさせる（Ｓ２６）。これは、カートリッジホルダ７の開放側（軸支部１７と反対側）が下方（重力方向）に向いていると、カートリッジホルダ７を開放したときに、薬剤カートリッジ９が落下して破損する恐れがあるためであり、開放動作を行う前に、加速度センサ３４により装置の姿勢を検出し、カートリッジホルダ７の開放側が下方を向いている場合は表示部５に、ユーザに装置の姿勢を変えるよう促す警告を表示する。尚、厳密に重力方向を向いている必要はなく、例えば、水平方向よりも重力方向に近ければ重力方向を向いているとみなしてもよい。
　一方、注射針装着部３が重力方向を向いている場合には、制御部２５は、カートリッジホルダ７を開放する旨の表示を表示部５に表示する（Ｓ１５）。なお、このときに、モータ１３の回転は停止している。
　次に、実際にカートリッジホルダ７を開放する動作を行う。
　具体的には、制御部２５は、ソレノイド駆動回路３７に指令して、ソレノイド３６に通電を開始する（Ｓ３１）。ソレノイド３６は、ソレノイド３６内の内部コイル（図示せず）に通電されることでソレノイド３６内の固定鉄芯（図示せず）と可動鉄芯３６ａとの間に吸引力が発生し、可動鉄芯３６ａが連結部３６ｂを引き上げる。それに伴い、連結部３６ｂの下側に隣接して取り付けられているイジェクト爪２０も上方に移動することになり、カートリッジホルダ７に設けられた被係止部１９と離反し、係合が解除される。
　被係止部１９とイジェクト爪２０の係合が解除されると、軸支部１７を基点として、イジェクトバネ１８の付勢力により、カートリッジホルダ７が外側に向かって開かれる。
　このカートリッジホルダ７が開放されたか否かを、開閉検出スイッチ２４により、制御部２５は確認する（Ｓ１７）。
　カートリッジホルダ７が開いていない場合は、制御部２５は、タイマ３３を用いて、ソレノイド３６の作動開始からの経過時間が予め設定されたタイムアウト時間を超過しているか否かを判定する。（Ｓ３２）。
　タイムアウト時間を超過していない場合には、ソレノイド３６の通電を継続する。ここで、もしソレノイド３６の作動開始からの時間がタイムアウト時間を超過しているにもかかわらず、開閉検出スイッチ２４がカートリッジホルダ７の開放を検出しない場合は、制御部２５は、表示部５に、ドア（カートリッジホルダ７）の状態を確認することを促す警告を表示して（Ｓ２８）ソレノイド３６の通電を停止する（Ｓ３３）。警告表示と同時にブザー３０を鳴動させてもよい。その後、エラー処理（Ｓ３０）が行われて制御が終了する。
　次に、カートリッジホルダ７が開放されている場合には、制御部２５は、ソレノイド３６の通電を停止する（Ｓ３４）。ソレノイド３６は、内部コイルの通電が停止されると固定鉄芯と可動鉄芯３６ａの吸引力が消滅し、バネ２１により可動鉄芯３６ａと連結部３６ｂ、イジェクト爪２０が初期位置（イジェクト爪２０がカートリッジホルダ７の被係止部１９と係合可能な位置）に復帰する。
　次に、制御部２５は、薬剤カートリッジ９の交換後、カートリッジホルダ７を閉めるように促す旨の表示を表示部５に表示する（Ｓ２１）。
　そして、薬剤カートリッジ９を交換して、カートリッジホルダ７が閉められたか否かを開閉検出スイッチ２４により検出する（Ｓ２２）。
　カートリッジホルダ７が開いたままであれば、Ｓ２１に戻り、閉まるまで待機する。
　カートリッジホルダ７が閉じられていることを確認できた場合は、制御部２５は、薬剤識別処理を行う（Ｓ２３）。薬剤識別処理では、制御部２５は、識別部３５を用いて、薬剤カートリッジ９に貼り付けられている識別ラベル９ａを読取、適切な薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着されたか否かの確認を行う。不適切な薬剤カートリッジが装着されていると判断した場合には、制御部２５は、表示部５にエラー表示を行った上で、カートリッジホルダ７を開放するように制御を行う。一方、制御部２５が適切な薬剤カートリッジ９がカートリッジホルダ７に装着されていると判断した場合には、薬剤交換処理が終了する。尚、この時に、タイマ３３（図１１参照）を稼動開始しても良い。
　以上のように、本発明の薬剤注入装置は、容易にカートリッジホルダの開放を行なうことが出来る効果を有し、例えば、インスリンや成長ホルモンなどの薬剤を注入する薬剤注入装置としての活用が期待されるものである。
　１　本体ケース
　２　電源スイッチ
　３　注射針装着部
　４　薬剤注入スイッチ
　５　表示部
　６　設定スイッチ
　６ａ　中央スイッチ
　６ｂ　左スイッチ
　６ｃ　右スイッチ
　７　カートリッジホルダ
　８　挿入口
　９　薬剤カートリッジ
　９ａ　識別ラベル
　１０　ピストン
　１０ａ　突起部
　１０ｂ　突起部（突起部の一例）
　１１　送りねじ
　１２　歯車
　１３　モータ
　１４　開口部
　１５　針検出スイッチ（注射針検出部の一例）
　１６　注射針
　１７　軸支部
　１８　イジェクトバネ（第１付勢体の一例）
　１８ａ　第１端
　１８ｂ　第２端
　１９　被係止部
　１９ａ　当接面
　１９ｂ　傾斜部
　２０　イジェクト爪（係止部の一例）
　２０ａ　当接面
　２０ｂ　傾斜部
　２１　バネ（第２付勢体の一例）
　２２　レバー（連結部の一例）
　２２ａ　突起部
　２２ｂ　突起部（被当接部の一例）
　２３　原点センサ（基準位置検知部の一例）
　２４　開閉検出スイッチ（カートリッジホルダ検知部の一例）
　２５　制御部
　２６　電池
　２７　モータ制御回路
　２８　エンコーダ（移動量検出部の一例）
　２９　ブザー駆動回路
　３０　ブザー
　３１　表示回路
　３２　メモリ
　３３　タイマ（時間測定部の一例）
　３４　加速度センサ（姿勢検出部の一例）
　３５　識別部
　３６　ソレノイド
　３６ａ　可動鉄芯
　３６ｂ　連結部
　３７　ソレノイド駆動回路
　７１　ホルダ側連結部
　１００　ピストン駆動機構（駆動部の一例）
　１１０　外壁部
　１１１　本体側連結部
　１３０　開放部
　１３１　駆動歯車
　１５０　回動部
　１５０ａ　回動軸
　１５１　検知部
　１６０　キャップ部
　２５０　ＣＰＵ

Claims (18)

  1. 　薬剤カートリッジが装着されるカートリッジホルダと、
    　前記カートリッジホルダが開閉自在に設けられた本体ケースと、
    　前記カートリッジホルダに装着された前記薬剤カートリッジ内に挿入可能なピストンと、
    　前記ピストンを、前記薬剤カートリッジ内に挿入する挿入方向又は前記薬剤カートリッジから引き出す引き出し方向に移動するように駆動する駆動部と、
    　前記ピストンの引き出し方向への移動に連動して前記カートリッジホルダを開く開放部と、
    　前記カートリッジホルダの開閉を検知するカートリッジホルダ検知部と、
    　前記カートリッジホルダ検知部によって前記カートリッジホルダの開放が検知されると、前記ピストンを停止するように前記駆動部を制御する制御部と、
    を備えた、
    薬剤注入装置。
  2. 　前記ピストンの移動する位置として、前記薬剤カートリッジに未挿入の状態で前記カートリッジホルダが閉じた状態を保持可能な基準位置が設けられ、
    　前記開放部は、前記基準位置からの前記引き出し方向への前記ピストンの移動に連動して前記カートリッジホルダを開く、
    請求項１記載の薬剤注入装置。
  3. 　前記開放部は、
    　前記ピストンが前記基準位置から前記引き出し方向に移動した際に、前記ピストンに形成された当接部に当接し、前記ピストンの移動とともに前記引き出し方向に移動される被当接部と、
    　前記カートリッジホルダに形成された被係止部と係止する係止部と、
    　前記被当接部と前記係止部を連結する連結部と、
    　前記カートリッジホルダを、その開放方向に付勢する第１付勢体と、
    を有し、
    　前記被当接部の前記引き出し方向への移動に伴って前記連結部を介して前記係止部が動作して前記係止部による前記被係止部への係止が解放され、前記第１付勢体の付勢力によって前記カートリッジホルダが開放される、
    請求項２記載の薬剤注入装置。
  4. 　前記被当接部、前記連結部及び前記係止部は、前記ピストンの移動方向に沿って配置されており、
    　前記被当接部、前記連結部及び前記係止部を前記挿入方向に付勢する第２付勢体を備え、
    　前記第２付勢体は、前記被係止部と係止するように前記係止部を付勢し、
    　前記ピストンの前記基準位置から前記引き出し方向への移動によって、前記被当接部、前記連結部及び前記係止部を前記第２付勢体の付勢力に逆らって移動し、前記係止部による前記被係止部の係止を解除する、
    請求項３記載の薬剤注入装置。
  5. 　前記ピストンが前記基準位置に配置されていることを検知する基準位置検知部と、
    　時間経過を測定する時間測定部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記基準位置検知部から前記ピストンを前記引き出し方向に移動させるように前記駆動部を動作させた後、所定時間を経過しても前記カートリッジホルダの開放が検知されない場合、前記駆動部の動作を停止するように制御する、
    請求項２記載の薬剤注入装置。
  6. 　前記ピストンが前記基準位置に配置されていることを検知する基準位置検知部と、
    　前記本体ケースに設けられた表示部と、
    　時間経過を測定する時間測定部と
    を備え、
    　前記基準位置検知部から前記ピストンを前記引き出し方向に移動させるように前記駆動部を動作させた後、所定時間を経過しても前記カートリッジホルダの開放が検知されない場合、前記表示部にエラーを示す表示を行う、
    請求項２記載の薬剤注入装置。
  7. 　前記ピストンが前記基準位置に配置されていることを検知する基準位置検知部と、
    　前記駆動部に設けられているモータの出力に基づいて前記ピストンの移動量を検出する移動量検出部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記基準位置検知部から前記ピストンを前記引き出し方向に移動させるように前記駆動部を動作させた後、前記移動量検出部に基づいて検出された前記ピストンの移動量が所定の移動量に達しても前記カートリッジホルダの開放が検知されない場合、前記駆動部の動作を停止するように制御する、
    請求項２記載の薬剤注入装置。
  8. 　前記ピストンが前記基準位置に配置されていることを検知する基準位置検知部と、
    　前記駆動部に設けられているモータの出力に基づいて前記ピストンの移動量を検出する移動量検出部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記基準位置検知部から前記ピストンを前記引き出し方向に移動させるように前記駆動部を動作させた後、前記移動量検出部に基づいて検出された前記ピストンの移動量が所定の移動量に達しても前記カートリッジホルダの開放が検知されない場合、前記表示部にエラーを示す表示を行う、
    請求項２記載の薬剤注入装置。
  9. 　前記カートリッジホルダへの前記薬剤カートリッジを装着してからの経過時間を測定する時間測定部を備え、
    　前記制御部は、前記経過時間が所定の時間に達すると、前記開放部を動作させるように前記ピストンを前記引き出し方向へ移動させる、
    請求項１記載の薬剤注入装置。
  10. 　前記本体ケースに設けられた表示部を備え、
    　前記制御部は、前記カートリッジホルダを開く前に、前記表示部に前記カートリッジホルダの開放を予告する旨の表示をさせる、
    請求項１～９に記載の薬剤注入装置。
  11. 　前記本体ケースに設けられた表示部を備え、
    　前記制御部は、前記カートリッジホルダ検知部による前記カートリッジホルダの開放検出時に、前記表示部に前記薬剤カートリッジの交換を促す内容の表示をさせる、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の薬剤注入装置。
  12. 　前記制御部は、前記カートリッジホルダ検知部による前記カートリッジホルダの開放検出時に、前記表示部に前記薬剤カートリッジの交換及びその後の前記カートリッジホルダを閉じる動作を促す内容の表示をさせる、
    請求項１１記載の薬剤注入装置。
  13. 　前記薬剤カートリッジ内の薬剤を体内に注射する注射針を装着する注射針装着部と、
    　前記注射針装着部への前記注射針の装着の有無を検出する注射針検出部と、
    　前記本体ケースに設けられた表示部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記注射針検出部によって前記注射針の装着を検出した場合には、前記カートリッジホルダの開放前に、前記表示部に、前記注射針の取り外しを促す内容の表示をさせる、
    請求項１～９のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  14. 　前記カートリッジホルダは、その前記引き出し方向側の端に設けられ、前記薬剤カートリッジが挿入される挿入口を有する筒形状であり、
    　前記カートリッジホルダの前記挿入方向側の端であって、前記本体ケースの外側面に設けられた、前記カートリッジホルダを前記本体ケースに回動可能に支持する軸支部と、
    　前記カートリッジホルダは、前記カートリッジホルダの前記挿入方向側の端であって、前記軸支部に対向するように設けられ、前記第１付勢体の第１端が連結するホルダ側連結部を有し、
    　前記本体ケースは、前記カートリッジホルダに沿って配置された前記第１付勢体の第２端が連結される本体側連結部を有し、
    　前記第１付勢体は、前記ホルダ側連結部を前記本体側連結部に引っ張るように付勢する、
    請求項３記載の薬剤注入装置。
  15. 　前記薬剤カートリッジに設けられた識別部を読み取る読取部を備え、
    　前記制御部は、前記表示の後、前記カートリッジホルダ検知部により前記カートリッジホルダが閉じられたことが検知されると、前記読取部によって前記識別部を読取り、適切な前記薬剤カートリッジが装着されたか否かを判定する、
    請求項１１又は１２に記載の薬剤注入装置。
  16. 　薬剤カートリッジが装着されるカートリッジホルダと、
    　前記カートリッジホルダが開閉自在に設けられた本体ケースと、
    　前記カートリッジホルダに装着された前記薬剤カートリッジ内に挿入可能なピストンと、
    　前記ピストンを、前記薬剤カートリッジ内に挿入する挿入方向又は前記薬剤カートリッジから引き出す引き出し方向に移動するように駆動する駆動部と、
    　前記ピストンの引き出し方向への移動に連動して前記カートリッジホルダを開く開放部と、
    　前記本体ケースの姿勢を検知する姿勢検知部と、
    　前記姿勢検知部によって前記本体ケースが所定の姿勢であると検知された場合に、前記開放部を動作して前記カートリッジホルダを開放する制御部と、
    を備えた、
    薬剤注入装置。
  17. 　前記定の姿勢とは、前記カートリッジホルダを開放した際に、前記薬剤カートリッジが落下せずに、前記カートリッジホルダ内に配置されている状態を維持できる姿勢である、
    請求項１６記載の薬剤注入装置。
  18. 　前記カートリッジホルダに設けられた、注射針が装着される注射針装着部を備え、
    　前記所定の姿勢とは、前記注射針装着部が重力方向を向いた姿勢である、
    請求項１６記載の薬剤注入装置。
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