(57)【要約】【課題】リニアモーターの原理を利用してシリンジの押し子を移動させるシリンジ用駆動装置において、１ステップ当たりの移動量を小さくして押し子を滑らかに動かすようにする場合に、精密加工を不要にして低コスト化を図るとともに、押し子を移動させる力を十分に確保できるようにする。【解決手段】シリンジポンプ用駆動装置は、シリンジの押し子に当接するように形成された押し部材２０と、押し子の移動方向に並設された永久磁石３０、３１と、永久磁石３０、３１に対向して配置される複数のソレノイドＡ、Ｂ、…と、押し部材２０及びソレノイドＡ、Ｂ、…が取り付けられるスライド部材２２と、ソレノイドＡ、Ｂ、…に個別に励磁電流を供給可能に構成された制御部とを備えている。ソレノイドＡ、Ｂ、…の取付位置は、押し子の移動方向にずれている。制御部は、ソレノイドＡ、Ｂ、…に順に励磁電流を供給する。【選択図】図２
2010011552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジに充填された薬液を患者に自動注入するシリンジポンプに設けられ、該シリンジの押し子を該シリンジの軸方向に移動させるように構成されたシリンジポンプ用駆動装置であって、
上記押し子に当接するように形成された押し部材と、
上記押し子の移動方向に交互に並設されたＮ極及びＳ極磁化部と、
上記磁化部に対向して配置される複数の電磁石と、
上記押し部材及び上記電磁石が取り付けられるスライド部材と、
上記電磁石に個別に励磁電流を供給可能に構成された制御部とを備え、
上記電磁石の各々の取付位置は、上記押し子の移動方向にずれていることを特徴とするシリンジポンプ用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンジポンプ用駆動装置において、
第１のＮ極及びＳ極磁化部と、第２のＮ極及びＳ極磁化部とが、スライド部材の移動方向に直交する方向から該スライド部材を挟むように設けられ、
上記スライド部材における第１のＮ極及びＳ極磁化部側に第１の電磁石が設けられ、第２のＮ極及びＳ極磁化部側に第２の電磁石が設けられていることを特徴とするシリンジポンプ用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシリンジポンプ用駆動装置において、
制御部は、押し子の移動方向一側から他側に向かって順に位置する電磁石のうち、所定の電磁石に励磁電流を供給した後、該所定の電磁石の次に位置する電磁石を飛ばして別の電磁石に励磁電流を供給するように構成されていることを特徴とするシリンジポンプ用駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のシリンジポンプ用駆動装置において、
制御部は、励磁した電磁石に基づいてスライド部材の相対位置を検出するように構成されていることを特徴とするシリンジポンプ用駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のシリンジポンプ用駆動装置を備えていることを特徴とするシリンジポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンジに充填された薬液を患者に自動注入するシリンジポンプ及びそのシリンジポンプに設けられるシリンジポンプ用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シリンジポンプは、医療施設において薬液を比較的長時間に渡り患者に注入する場合等に用いられている。この種のシリンジポンプは、特許文献１に開示されているように、シリンジを保持する本体部分と、保持したシリンジの押し子をシリンジの軸方向に移動させるように構成された駆動装置とを備えている。この駆動装置は、押し子の移動方向に延びるねじ棒と、ねじ棒に螺合するように構成されたスライド部材と、ねじ棒を回転駆動するモーターとを備えている。そして、モーターによりねじ棒を回転させるとスライド部材がねじ棒の延びる方向に直線運動し、このスライド部材の運動によりシリンジの押し子を押して薬液の注入を自動で行うことができるようになっている。
【０００３】
特許文献１の駆動装置のように、ねじ棒にスライド部材を螺合させるようにした場合、螺合部分に埃等が付着すると動きが滑らかでなくなって薬液の注入速度が正確にコントロールできなくなる虞れがある。そこで、螺合部分のない駆動装置として、例えば、特許文献２に開示されているようなリニアモーターをシリンジポンプ用駆動装置として用いることが考えられる。このリニアモーターは、交互にＮ極及びＳ極に磁化された永久磁石と、電機子とを備えている。電機子には、永久磁石に向かい合うようにヨークが設けられている。ヨークには、永久磁石へ向けて突出する歯が永久磁石のＮ極及びＳ極の並ぶ方向に複数設けられている。このヨークの複数の歯は、リニアモーターの作動時における１ステップ当たりの移動量を小さくするためのものである。
【特許文献１】特開２００３−２０１９５８号公報
【特許文献２】特開２００５−５１８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、シリンジポンプにおいては、薬液の注入速度の変動幅が大きくならないように押し子をできるだけ滑らかに動かす必要がある。このような押し子の動きを特許文献２のリニアモーターで実現しようとすると、ヨークに形成する歯を小さくして数を増やすことによって１ステップ当たりの移動量を小さくすればよいのであるが、このようにした場合には、ヨークに小さい歯を多数形成するという精密加工が要求されてコストが高騰する。また、ヨークの歯が小さいと、永久磁石のＮ極部分及びＳ極部分の幅も歯の大きさに応じて小さくしなければならず、押し子を移動させるための力を十分に確保できない虞れがある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リニアモーターの原理を利用してシリンジの押し子を移動させるシリンジ用駆動装置において、１ステップ当たりの移動量を小さくして押し子を滑らかに動かすようにする場合に、精密加工を不要にして低コスト化を図るとともに、押し子を移動させる力を十分に確保できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、Ｎ極及びＳ極磁化部に対向する複数の電磁石をスライド部材に取り付けるようにし、電磁石の取付位置を押し子の移動方向にずらすようにした。
【０００７】
具体的には、第１の発明では、シリンジに充填された薬液を患者に自動注入するシリンジポンプに設けられ、該シリンジの押し子を該シリンジの軸方向に移動させるように構成されたシリンジポンプ用駆動装置であって、上記押し子に当接するように形成された押し部材と、上記押し子の移動方向に交互に並設されたＮ極及びＳ極磁化部と、上記磁化部に対向して配置される複数の電磁石と、上記押し部材及び上記電磁石が取り付けられるスライド部材と、上記電磁石に個別に励磁電流を供給可能に構成された制御部とを備え、上記電磁石の各々の取付位置は、上記押し子の移動方向にずれている構成とする。
【０００８】
この構成によれば、スライド部材に取り付けられている電磁石を制御部により押し子の移動方向に順に励磁していくことが可能になる。このとき、電磁石はその取付位置が押し子の移動方向にずれていて、励磁されるとＮ極またはＳ極磁化部に吸引されるので、リニアモーターの原理でスライド部材を押し子の移動方向に移動させることが可能になり、これにより、スライド部材に取り付けられている押し部材が押し子を押し、薬液がシリンジから吐出される。このように電磁石の各々の取付位置を押し子の移動方向にずらすことによってリニアモーターの動きを実現するようにしているので、電磁石の取付位置のずれ量を小さくすることでスライド部材の１ステップ当たりの移動量が小さくなる。電磁石の取付位置のずれ量は、単に、電磁石のスライド部材への取付位置を変えることで小さくできるものなので、電磁石や磁化部を小さくせずに済み、十分な磁力を得ることができるとともに、精密加工が不要になる。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、第１のＮ極及びＳ極磁化部と、第２のＮ極及びＳ極磁化部とが、スライド部材の移動方向に直交する方向から該スライド部材を挟むように設けられ、上記スライド部材における第１のＮ極及びＳ極磁化部側に第１の電磁石が設けられ、第２のＮ極及びＳ極磁化部側に第２の電磁石が設けられている構成とする。
【００１０】
この構成によれば、第１及び第２の電磁石は磁性体であるため、電流を流さない状態であっても、第１電磁石が第１の磁化部に吸引され、第２の電磁石が第２の磁化部に吸引される。これにより、スライド部材に働く移動方向に直交する方向の力を打ち消すことが可能になる。そして、第１及び第２の電磁石を制御部により押し子の移動方向に順に励磁していくことで、スライド部材を押し子の移動方向に移動させることが可能になる。
【００１１】
第３の発明では、第１または２の発明において、制御部は、押し子の移動方向一側から他側に向かって順に位置する電磁石のうち、所定の電磁石に励磁電流を供給した後、該所定の電磁石の次に位置する電磁石を飛ばして別の電磁石に励磁電流を供給するように構成されているものとする。
【００１２】
この構成によれば、励磁された電磁石の次の電磁石を飛ばして別の電磁石が励磁されるので、押し部材が一度に移動する量を変えることが可能になる。
【００１３】
第４の発明では、第１から３のいずれか１つの発明において、制御部は、励磁した電磁石に基づいてスライド部材の相対位置を検出するように構成されているものとする。
【００１４】
この構成によれば、エンコーダ等の位置検出装置を別途設けることなく、スライド部材の相対位置を得ることが可能になる。
【００１５】
第５の発明は、第１から４のいずれか１つのシリンジポンプ用駆動装置を備えているシリンジポンプである。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、Ｎ極及びＳ極磁化部を押し子の移動方向に並設し、磁化部に対向する複数の電磁石を、押し子に当接する押し部材と共にスライド部材に取り付け、電磁石の各々の取付位置を押し子の移動方向にずらしているので、リニアモーターの原理を利用して押し子を移動させるようにする場合に、精密加工を施すことなく１ステップ当たりの移動量を小さくして押し子を滑らかに動かすことができ、低コスト化を図ることができるとともに、押し子を移動させる力を十分に確保できる。
【００１７】
第２の発明によれば、第１及び第２の磁化部を、スライド部材をその移動方向に直交する方向から挟むように設け、スライド部材における第１の磁化部側に第１の電磁石を設け、第２の磁化部側に第２の電磁石を設けたので、スライド部材に働く移動方向に直交する方向の力を打ち消した状態でスライド部材を移動させることができ、押し部材をより一層滑らかに移動させることができる。
【００１８】
第３の発明によれば、押し子の移動方向一側から他側に向かって順に位置する電磁石のうち、励磁された電磁石の次の電磁石を飛ばして別の電磁石を励磁するようにしたので、押し部材を一度に移動させる量を変化させることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、励磁した電磁石によりスライド部材の相対位置を得ることができるので、スライド部材の相対位置を検出するにあたって位置検出装置を別途設ける必要はなく、小型で、かつ、シンプルな構造とすることができる。
【００２０】
第５の発明では、シリンジポンプにおいてリニアモーターの原理を利用してシリンジの押し子を滑らかに動かすようにする場合に、低コストで、かつ、押し子を十分な力で移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係るシリンジポンプ１を示すものである。このシリンジポンプ１は、医療施設において、患者に薬液を自動注入するのに用いられるものである。このシリンジポンプ１で注入する薬液としては、例えば、化学療法剤、麻酔剤、栄養剤等が挙げられる。
【００２３】
シリンジポンプ１は、シリンジ１００を保持するように形成された本体をなすケース２と、シリンジ１００の外筒１０１を保持するクランプ３と、シリンジ１００の押し子１０２を該シリンジ１００の軸方向に移動させるように構成された駆動装置４とを備えている。このシリンジポンプ１には、例えば、１０ｍｌシリンジ、２０ｍｌシリンジ、３０ｍｌシリンジ、５０ｍｌシリンジ等を保持することができるようになっている。
【００２４】
ケース２の上面には、シリンジポンプ１の動作設定及び操作を行うための操作スイッチ１０、１０、…と、設定値等が表示される表示部１１とが設けられている。操作スイッチ１０、１０、…としては、例えば、注入速度設定スイッチ、注入開始スイッチ、注入停止スイッチ及びシリンジ取り外しスイッチ等がある。
【００２５】
ケース２には、シリンジ１００が載置されるシリンジ載置部１３が設けられている。上記クランプ３は、シリンジ載置部１３に設けられており、外筒１０１をシリンジ載置部１３との間で保持した状態で図示しないロック機構によってロックされるようになっている。
【００２６】
駆動装置４は、押し子１０２をシリンジ１００の軸方向に押すための押し部材２０と、図２に示すリニアモーター２１と、押し部材２０が取り付けられるスライド部材２２と、スライド部材２２を押し子１０２の移動方向に案内する案内機構２３と、リニアモーター２１を制御する制御部２４（図１及び図８に示す）とを備えている。リニアモーター２１、スライド部材２２、案内機構２３及び制御部２４は、ケース２内に収容されている。一方、押し部材２０は、スライド部材２２へ取り付けられている基端側以外の部位がケース３外へ突出しており、図１に示すように、この突出した部位が押し子１０２に当接するように形成されている。また、リニアモーター２１は、多数の上側永久磁石３０、３０、…及び下側永久磁石３１、３１、…と、図３〜図６に示す１６個のソレノイド（電磁石）Ａ〜Ｐとを有している。
【００２７】
案内機構２３は、図３にも示すように、ケース２内の上側に位置する一対の上側レール３３、３３と、上側レール３３、３３から下方に離れて配置される一対の下側レール３４、３４とを有している。図２に示すように、上側レール３３、３３及び下側レール３４、３４は、押し子１０２の移動方向に延び、互いに平行に配置され、ケース２に固定されている。図３に示すように、各上側レール３３、３３の外側面には、スライド部材２２が接触する接触部３３ａ、３３ａが長手方向に延びるように設けられている。各下側レール３４、３４の外側面にも同様に接触部３４ａ、３４ａが設けられている。
【００２８】
各上側永久磁石３０は、上側レール３３、３３の幅方向に延びる板状をなしており、図２及び図４に示すように、各々のＮ極部（第１のＮ極磁化部）３０ＮとＳ極部（第１のＳ極磁化部）３０Ｓとが上側レール３３の長手方向に交互に並ぶようにして配置されている。図３に示すように、上側永久磁石３０の両端部は、上側レール３０、３０の内側面に固定されている。下側永久磁石３１は、上側永久磁石３０と同じものであり、同様に配置されて下側レール３４、３４に固定されている。図４に示すように、上側永久磁石３０のＮ極部３０Ｎと下側永久磁石３１のＮ極部（第２のＮ極磁化部）３１Ｎとは対向しており、また、上側永久磁石３０のＳ極部３０Ｓと下側永久磁石３１のＳ極部（第２のＳ極磁化部）３１Ｓ同士も対向している。
【００２９】
スライド部材２２は、ソレノイドＡ〜Ｐが取り付けられたソレノイド基板３６と、ソレノイド基板３６の両縁部に固定された一対の摺動部材３７、３７とを備えている。ソレノイド基板３６は、上側レール３３の幅方向に長い矩形板状をなしており、上側及び下側永久磁石３０、３１に対し平行で、かつ、上側永久磁石３０と下側永久磁石３１との中央部に配置されている。ソレノイド基板３６の幅（移動方向の寸法）は、上側永久磁石３０の幅の２倍以上に設定され、１６個のソレノイドＡ〜Ｐを取り付けるのに十分な広さが確保されている。
【００３０】
図２に示すように、各摺動部材３７は、ブロック状をなしており、上側レール３３、３３の外方に配置されている。図３に示すように、摺動部材３７の上部は、上側レール３３の接触部３３ａに係合した状態で上側レール３３の長手方向に摺動するように構成され、下部も同様に下側レール３４の係合部３４ａに係合した状態で摺動するように構成されている。また、摺動部材３７の上部には、押し部材２０（図２及び図３に仮想線で示す）の基端側が固定されている。
【００３１】
１６個のソレノイドＡ〜Ｐは同じものである。図４に示すように、ソレノイドＡ〜Ｐの各々の移動方向の寸法は、Ｎ極部３０Ｎ及びＳ極部３０Ｓの各々の幅と同じになっている。図６に示すように、ソレノイドＡ〜Ｐのうち、ソレノイドＡ〜Ｄ（第１の電磁石）は、ソレノイド基板３６の上面における移動方向一側に偏位し、かつ、ソレノイド基板３６の長手方向一側から他側に順に等しい間隔をあけて並ぶように取り付けられている。ソレノイドＥ〜Ｈ（第２の電磁石）は、ソレノイド基板３６の下面における移動方向一側に偏位し、かつ、同様に長手方向に並ぶように取り付けられている。また、ソレノイドＩ〜Ｌ（第１の電磁石）は、ソレノイド基板３６の上面における移動方向他側に偏位し、かつ、同様に長手方向に並ぶように取り付けられている。また、ソレノイドＭ〜Ｐ（第２の電磁石）は、ソレノイド基板３６の下面における移動方向他側に偏位し、かつ、同様に長手方向に並ぶように取り付けられている。図３や図４に示すように、ソレノイドＡ〜Ｄ、Ｉ〜Ｌの上端面と上側永久磁石３０との離間距離と、ソレノイドＥ〜Ｈ、Ｍ〜Ｐの下端面と下側永久磁石３１との離間距離とは同じに設定されている。また、ソレノイドＡ〜Ｐの隙間は、隣り合うソレノイド（例えばソレノイドＡ、Ｂ）の一方の磁力が他方に影響しないように設定されている。尚、図示しないが、隣り合うソレノイドの間に磁気シールド構造を設けてもよい。
【００３２】
ソレノイドＡの取付位置は、ソレノイド基板３６の移動方向について最も一側寄りとされ、ソレノイドＰの取付位置は移動方向について最も他側寄りとされている。ソレノイドＢの取付位置は、ソレノイドＡの取付位置よりも移動方向の他側に所定距離ずれている。この所定距離は、図７に示すように、上側永久磁石３０のＮ極部３０Ｎの幅Ｗを、ソレノイドＡ〜Ｐの数である１６で等分した寸法Ｘである。例えば、Ｎ極部３０Ｎの幅を８ｍｍとした場合には、Ｘ＝８ｍｍ／１６個＝０．５ｍｍとなり、所定距離は０．５ｍｍとなる。
【００３３】
図６に示すように、ソレノイドＣの取付位置は、ソレノイドＢの取付位置よりも移動方向の他側に所定距離ずれており、ソレノイドＤの取付位置も同様にソレノイドＣに対し移動方向の他側に所定距離ずれている。ソレノイドＥの取付位置は、ソレノイドＤの取付位置よりも移動方向の他側に所定距離ずれており、ソレノイドＦ、Ｇ、Ｈの取付位置も同様に移動方向の他側に所定距離ずれている。
【００３４】
また、ソレノイドＩの取付位置は、ソレノイドＨの取付位置よりも移動方向の他側にずれている。このソレノイドＩは、ソレノイドＡの移動方向中心とＳ極部３０Ｓの幅方向中心とを一致させた状態で、移動方向の一側半分の領域がＳ極部３０Ｓに重なり、他側半分の領域がＮ極部３０Ｎに重なるように配置されている。ソレノイドＪの取付位置は、ソレノイドＩの取付位置よりも移動方向の他側に所定距離ずれており、ソレノイドＫ、Ｌの取付位置も同様に移動方向の他側に所定距離ずれている。また、ソレノイドＭの取付位置は、ソレノイドＬの取付位置よりも移動方向他側に所定距離ずれており、ソレノイドＮ、Ｏ、Ｐの取付位置も同様に他側に所定距離ずれている。
【００３５】
これらソレノイドＡ〜Ｐは磁性体を有しているため、上側のソレノイドＡ〜Ｄ、Ｉ〜Ｌは上側永久磁石３０に吸引され、下側のソレノイドＥ〜Ｈ、Ｍ〜Ｐは下側永久磁石３１に吸引されることになる。このとき、ソレノイドＡ〜Ｐは同じものであり、しかも、ソレノイド基板３６の上面と下面とに同数取り付けられているので、スライド部材２２が上側永久磁石３０から受ける吸引力と、下側永久磁石３１から受ける吸引力とは同じであり、これら吸引力は打ち消し合うことになる。
【００３６】
ソレノイド基板３６には、ソレノイドＡ〜Ｐの各々に接続されるプリント配線（図示せず）が設けられている。これらプリント配線は、制御部２４に接続されている。ソレノイドＡ〜Ｐには、制御部２４から励磁電流が個別に供給されるようになっている。つまり、ソレノイドＡにのみ励磁電流が供給されて、ソレノイドＡにおける上側永久磁石３０に対向する部位がＮ極に磁化すると、ソレノイドＡは、最も近くに位置する上側永久磁石３０のＳ極部３０Ｓに吸引され、これにより、スライド部材２２は、案内機構２３に案内されながら、ソレノイドＡの移動方向中心がＳ極部３０Ｓの幅方向中心と一致するまで移動する。その後、ソレノイドＡへの励磁電流の供給が停止され、例えば、ソレノイドＢにのみ励磁電流が供給されて、ソレノイドＢにおける上側永久磁石３０に対向する部位がＮ極に磁化すると、ソレノイドＢがＳ極部３０Ｓに吸引され、これにより、スライド部材２２は、ソレノイドＢの移動方向中心がＳ極部３０Ｓの幅方向中心と一致するまで移動する。ソレノイドＡの次にソレノイドＢを励磁することにより移動する量が、１ステップ当たりの最小移動量であり、ずれ量Ｘと同じ０．５ｍｍとなる。１ステップ当たりの最小移動量は、ソレノイドの数を増やしてずれ量Ｘを小さくすることで、より小さくすることができる。この場合、ソレノイドＡ〜Ｐの取付位置を変えればよいので、精密加工は不要である。
【００３７】
制御部２４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）（図示せず）と、ＲＡＭなどのメインメモリ（図示せず）と、制御プログラムが格納されたＲＯＭ（図示せず）とを備えており、制御プログラムに従って動作するようになっている。図８に示すように、制御部２４には、ソレノイドＡ〜Ｐの他に、操作スイッチ１０、１０、…及び表示部１１が接続されている。薬液の注入速度は、注入速度設定スイッチにより、例えば、０．１〜３００ｍｌ／ｈの範囲で設定できるようになっている。この注入速度の設定値は、表示部１１に表示されるようになっている。また、表示部１１には、薬液の注入積算量や各種警報も表示されるようになっている。
【００３８】
制御部２４は、リニアモーター２１を制御して薬液の注入速度が設定値となるように押し部材２０の移動速度を調節するようになっている。押し部材２０の移動速度は、注入速度の設定値が同じであっても、シリンジ１００の大きさにより変わるので、シリンジ１００の大きさを考慮して設定するようになっている。尚、シリンジ１００の大きさは医療従事者が入力するようにしてもよいし、自動検知できるようにしてもよい。シリンジ１００の自動検知機能については、従来のシリンジポンプにも搭載されているので、説明は省略する。
【００３９】
制御部２４のプログラムには、励磁電流をソレノイドＡ〜Ｐに順に供給する順次供給モードと、ソレノイドＡ〜Ｐに順に供給することなく、任意のソレノイドＡ〜Ｐに選択的に供給する選択供給モードとがある。順次供給モード及び選択供給モードでは、注入速度の設定値に応じて、各ソレノイドＡ〜Ｐに励磁電流を供給している時間及び次のソレノイドＡ〜Ｐに励磁電流を供給するタイミングを調整するようになっている。
【００４０】
また、選択供給モードの中にはさらに複数のモードがあり、ソレノイドＡ〜Ｐに１個おき（Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ）に励磁電流を供給するモード、２個おき（Ａ、Ｄ
、Ｇ、Ｊ、Ｍ、Ｐ）に供給するモード、３個おき（Ａ、Ｅ、Ｉ、Ｍ）に供給するモード、４個おき（Ａ、Ｆ、Ｋ、Ｐ）に供給するモード、……がある。これらモードと、上記順次供給モードとは、任意に組み合わせることができるようになっており、例えば、順次供給モードの後に、選択供給モードとすることや、その逆のパターンも可能となっている。また、制御部２４は、ソレノイドＡ〜Ｐへの励磁電流の供給の順番を変えることで、スライド部材２２を、押し子１０２を押す方向とは反対側に移動させることも可能である。このように、制御部２４のプログラムによってスライド部材２２の移動速度、１ステップ当たりの移動量、移動方向を任意に設定することができるようになっている。
【００４１】
制御部２４は、シリンジ取り外しスイッチが操作されたことを検出すると、全てのソレノイドＡ〜Ｐへの励磁電流の供給を停止するようになっている。これにより、スライド部材２２はフリーな状態となる。
【００４２】
また、制御部２４は、励磁電流を供給したソレノイドＡ〜Ｐに基づいて、スライド部材２２の相対位置を検出するように構成されている。すなわち、スライド部材２２を移動させる際、例えば、ソレノイドＡに励磁電流を供給し、その後、ソレノイドＢに励磁電流を供給すると、スライド部材２２は、ソレノイドＡとソレノイドＢとの取付位置のずれ量である０．５ｍｍほど移動することになる。制御部２４は、これに基づいてスライド部材２２の移動量を得て、スライド部材２２が注入開始時点から移動した距離を得ることができるようになっている。
【００４３】
尚、本シリンジポンプ１は、内蔵バッテリーとＡＣ電源との両方で作動するようになっている。
【００４４】
次に、上記のように構成されたシリンジポンプ１を使用する場合について説明する。まず、シリンジ１００をシリンジポンプ１にセットする際には、クランプ３のロックを解除するとともに、シリンジ取り外しボタンを押して全ソレノイドＡ〜Ｐへの励磁電流の供給を停止してスライド部材２２をフリーな状態とする。そして、シリンジ１００をシリンジ載置部１３に置き、クランプ３で外筒１０１を保持した後、押し部材２０を動かして押し子１０２に当接させる。この押し部材２０を動かすときには、スライド部材２２がフリーな状態であるため、手で簡単に動かすことができ、シリンジ１００のセット作業を容易に行うことができる。
【００４５】
シリンジ１００をセットした後、医療従事者が注入速度設定スイッチを操作して薬液の注入速度を患者に応じた値となるように設定する。制御部２４は、シリンジ１００の大きさと、設定された注入速度とに基づいて、押し部材２０の目標移動速度を算出し、押し部材２０の移動速度が算出した目標移動速度となるようにリニアモーター２１を制御する。目標移動速度が遅い場合（例えば１０ｍｌ／ｈ）には、制御部２４は順次供給モードを選択し、さらに、各ソレノイドＡ〜Ｐに励磁電流を供給している時間を長くして、次のソレノイドＡ〜Ｐに励磁電流を供給するタイミングを遅くする。
【００４６】
このことを図９に基づいて説明する。図９では、励磁電流が供給されているソレノイドを黒で示し、励磁電流が供給されていないソレノイドを白で示している。まず、ソレノイドＡに、Ｎ極に磁化するように励磁電流を供給する。すると、ソレノイドＡが上側永久磁石３０のＳ極部３０Ｓに吸引され、スライド部材２２が移動方向一側へ移動する。その後、ソレノイドＡへの励磁電流の供給を停止するとともに、ソレノイドＢに、Ｎ極に磁化するように励磁電流を供給する。すると、ソレノイドＢが、ソレノイドＡを吸引したＳ極部３０Ｓに吸引され、スライド部材２２が同方向に移動する。その後、ソレノイドＢへの供給を停止するとともに、ソレノイドＣに同様に励磁電流を供給する。このようにして、残りのソレノイドＤ〜Ｐにも順に励磁電流を供給していく。このとき、ソレノイドＡ〜Ｄは、最初にソレノイドＡが吸引されたＳ極部３０Ｓに吸引されるが、ソレノイドＥ〜Ｈは、そのＳ極部３０Ｓに対向する下側永久磁石３１のＳ極部３１Ｓに吸引されることになる。また、ソレノイドＩ〜Ｌは、最初にソレノイドＡが吸引されたＳ極部３０Ｓの移動方向他側に位置するＳ極部３０Ｓに吸引され、また、ソレノイドＭ〜Ｐは、ソレノイドＩ〜Ｌが吸引されたＳ極部３０Ｓに対向するＳ極部３１Ｓに吸引される。尚、ソレノイドＡ〜ＰをＳ極に磁化させるようにしてもよい。
【００４７】
これを繰り返すことで押し部材２０が移動していき、薬液がシリンジ１００から吐出される。この場合、１ステップの移動量は、僅か０．５ｍｍであるので、押し子１０２を滑らかに移動させることができ、シリンジ１００から吐出される薬液に脈動が生じ難い。押し部材２０の位置は、励磁電流を供給しているソレノイドＡ〜Ｐに基づいて得ることができるので、エンコーダ等の位置検出装置を別途設ける必要はない。
【００４８】
目標移動速度が上記した場合よりも速い場合には、制御部２４は、各ソレノイドＡ〜Ｐに励磁電流を供給している時間を短くして、次のソレノイドＡ〜Ｐに励磁電流を供給するタイミングを速くする。
【００４９】
また、目標移動速度がより速い場合には、制御部２４は、選択供給モードを選択する。選択供給モード中の１個おきに励磁するモードでは、例えば、図１０に示すように、ソレノイドＡに励磁電流を供給した後、ソレノイドＡへの励磁電流の供給を停止するとともに、ソレノイドＣに励磁電流を供給し、その後、ソレノイドＣへの供給を停止するとともに、ソレノイドＥに供給する。このようにして、ソレノイドＧ、Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏに順に励磁電流を供給していくことで、押し部材２０が一度に移動する量が増えて１ｍｍとなる。つまり、押し子１０１の移動方向一側から他側に向かって順に位置するソレノイドＡ〜Ｐのうち、ソレノイドＡに励磁電流を供給した後、ソレノイドＡの次に位置するソレノイドＢを飛ばしてソレノイドＣに励磁電流を供給することができるようになっている。
【００５０】
また、例えば、一度に多くの薬液を注入する必要がある場合には、例えば、３個おきに励磁するモードを選択して、次のソレノイドに励磁電流を供給するタイミングを早めるようにすればよい。
【００５１】
また、押し部材２０を薬液の注入方向とは反対側に移動させる場合には、例えば、図１１に示すように、ソレノイドＰに励磁電流を供給した後、ソレノイドＰへの励磁電流の供給を停止するとともに、ソレノイドＯに励磁電流を供給し、その後、ソレノイドＯへの供給を停止するとともに、Ｎに供給する。このようにして、ソレノイドＭ〜Ａに順に励磁電流を供給していくことで、押し部材２０が薬液の注入方向とは反対側に移動する。
【００５２】
以上説明したように、この実施形態によれば、ソレノイドＡ〜Ｐの取付位置を押し子１０２の移動方向にずらすことによってリニアモーター２１の動きを実現するようにしているので、ソレノイドＡ〜Ｐの取付位置のずれ量を小さくすることでスライド部材２２の１ステップ当たりの移動量を十分に小さくできる。ソレノイドＡ〜Ｐの取付位置のずれ量は、単に、ソレノイドＡ〜Ｐのスライド部材２２への取付位置を変えることで小さくできるものなので、ソレノイドＡ〜Ｐや永久磁石３０、３１を小さくせずに済み、十分な磁力を得ることができるとともに、精密加工が不要になる。これにより、リニアモーター２１の原理を利用してシリンジ１００の押し子１０２を移動させる場合に、低コスト化を図ることができるとともに、押し子１０２を移動させる力を十分に確保できる。
【００５３】
また、上側永久磁石３０及び下側永久磁石３１を、スライド部材２２を挟むように配置し、スライド部材２２の上面に上側永久磁石３０に対向するソレノイドＡ〜Ｄ及びＩ〜Ｌを設け、下面に下側永久磁石３１に対向するソレノイドＥ〜Ｈ及びＭ〜Ｐを設けたので、スライド部材２２に働く上下方向の力を打ち消した状態でスライド部材２２を移動させることができ、押し部材２０をより一層滑らかに移動させることができる。
【００５４】
また、制御部２４により、順次供給モードと選択供給モードとを任意に変更できるようにしたので、スライド部材２２を一度に移動させる量を容易に変化させることができる。
【００５５】
また、制御部２４は、励磁したソレノイドＡ〜Ｐによりスライド部材２２の相対位置を得ることができるので、スライド部材２２の相対位置を検出するにあたって位置検出装置を別途設ける必要はなく、小型で、かつ、シンプルな構造とすることができる。
【００５６】
尚、上記実施形態では、ソレノイドＡ〜Ｐを上下両側に設けているが、これに限らず、一方にのみ設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、ソレノイド基板３６は傾斜させてもよいし、鉛直に向けてもよく、これらの場合には永久磁石３０、３１の向きも対応するように変更すればよい。
【００５８】
また、ソレノイドの数、即ち、１ステップ当たりの最小移動量は、任意に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明に係るシリンジポンプ用駆動装置及びシリンジポンプは、例えば、医療現場において薬液を患者に注入する場合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態に係るシリンジポンプの平面図である。
【図２】駆動装置の一部を示す斜視図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】図３のIV−IV線における断面図である。
【図５】ソレノイド基板及びソレノイドの斜視図である。
【図６】（ａ）は、ソレノイド基板の平面図であり、（ｂ）は、ソレノイド基板の底面図である。
【図７】ソレノイドの取付位置のずれ量を示す図である。
【図８】シリンジポンプのブロック図である。
【図９】順次供給モードの励磁電流供給パターンを模式的に示す図である。
【図１０】選択供給モードの図９相当図である。
【図１１】押し部材を反対側に移動させる場合の図９相当図である。
【符号の説明】
【００６１】
１            シリンジポンプ
４            駆動装置（シリンジポンプ用駆動装置）
２０          押し部材
２２          スライド部材
２４          制御部
３０          上側永久磁石
３０Ｎ        Ｎ極部（Ｎ極磁化部）
３０Ｓ        Ｓ極部（Ｓ極磁化部）
３１          下側永久磁石
Ａ〜Ｐ        ソレノイド（電磁石）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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