(57)【要約】【課題】チューブの閉塞状態を判定したい。【解決手段】本発明は、液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部とを有する液体輸送装置である。【選択図】図１５
2014087450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を輸送するためのチューブと、
前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、
前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、
複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、
前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部と
を有する液体輸送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体輸送装置であって、
前記チューブの内周面に撥水処理が施されている
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体輸送装置であって、
前記液体輸送装置の流路内に前記液体を充満させるプライミング処理の後に、前記判定部が、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
前記判定部は、複数の前記フィンガーの全てが前記カムによって押される期間を継続して、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスを測定する際に、前記第１電極と第２電極の間にバイアス電圧が加わらないように、前記第１電極及び前記第２電極に交流電圧を印加する
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項６】
液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムとを備えた液体輸送装置の前記チューブの閉塞状態を判定する判定方法であって、
複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、
前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極との間のインピーダンスに基づいて、前記チューブの閉塞状態を判定する
ことを特徴とする液体輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体輸送装置及びチューブの閉塞状態の判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を輸送する液体輸送装置として、特許文献１に記載されたマイクロポンプが知られている。マイクロポンプには、チューブに沿って複数のフィンガーが配置されており、カムがフィンガーを順次押すことによって、チューブが圧搾されて液体が輸送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７７９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィンガーによりチューブを圧搾して液体を輸送する液体輸送装置では、チューブの閉塞が不十分である場合、カムの回転量に対する液体の輸送量が低下し、精密な輸送ができなくなる。
【０００５】
本発明は、チューブの閉塞状態を判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部とを有する液体輸送装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、液体輸送装置１の全体斜視図である。
【図２】図２は、液体輸送装置１の分解図である。
【図３】図３は、液体輸送装置１の断面図である。
【図４】図４は、液体輸送装置１の内部の透過上面図である。
【図５】図５は、ポンプ部５の概要説明図である。
【図６】図６は、本体１０の内部構成を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、本体１０の裏面の斜視図である。
【図８】図８は、カートリッジ２０の内部構成を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、カートリッジ２０ベースの裏面の分解斜視図である。
【図１０】図１０は、液体輸送装置１をパッチ３０の底面側から見た斜視図である。
【図１１】図１１は、液体輸送装置１の使用方法を示すフロー図である。
【図１２】図１２は、プライミング処理の説明図である。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｃは、チューブ２１の閉塞の説明図である。図１３Ｄは、チューブ２１が閉塞されていない状態の説明図である。
【図１４】図１４は、チューブ２１の閉塞状態の監視を行う監視装置７０の説明図である。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、チューブの閉塞状態とインピーダンスの関係を示す説明図である。
【図１６】図１６は、別の実施形態の監視装置７０の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部とを有する液体輸送装置が明らかとなる。  
このような液体輸送装置によれば、チューブの閉塞状態を監視できる。
【００１１】
前記チューブの内周面に撥水処理が施されていることが望ましい。これにより、閉塞位置の上流側と下流側の液体が絶縁状態になりやすくなるため、閉塞状態を判定しやすくなる。
【００１２】
前記液体輸送装置の流路内に前記液体を充満させるプライミング処理の後に、前記判定部が、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定することが望ましい。プライミング処理後であれば、チューブに液体が充満しているため、インピーダンスに基づくチューブの閉塞状態の判定が可能である。
【００１３】
前記判定部は、複数の前記フィンガーの全てが前記カムによって押される期間を継続して、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定することが望ましい。これにより、複数のフィンガーのいずれかのフィンガーによる閉塞に異常があっても、その異常を検出できる。
【００１４】
前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスを測定する際に、前記第１電極と第２電極の間にバイアス電圧が加わらないように、前記第１電極及び前記第２電極に交流電圧を印加することが望ましい。これにより、液体に電気化学的なプロセスが生じることを抑制できる。
【００１５】
液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムとを備えた液体輸送装置の前記チューブの閉塞状態を判定する判定方法であって、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極との間のインピーダンスに基づいて、前記チューブの閉塞状態を判定することを特徴とする液体輸送方法が明らかとなる。これにより、チューブの閉塞状態を監視できる。
【００１６】
＝＝＝実施形態＝＝＝
＜液体輸送装置の基本構成＞
図１は、液体輸送装置１の全体斜視図である。図２は、液体輸送装置１の分解図である。図に示すように、液体輸送装置１の貼着される側（生体側）を「下」とし、逆側を「上」として説明することがある。
【００１７】
液体輸送装置１は、液体を輸送するための装置である。液体輸送装置１は、本体１０と、カートリッジ２０と、パッチ３０とを備える。本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０は、図２に示すように分離可能であるが、使用時には図１に示すように一体に組み立てられる。液体輸送装置１は、例えば生体にパッチ３０を貼着して、カートリッジ２０に貯留されているインスリンを定期注入するのに好適に用いられる。カートリッジ２０に貯留された液体（例えばインスリン）が無くなった場合、カートリッジ２０は交換されるが、本体１０及びパッチ３０は継続して使用される。但し、パッチ３０も低頻度で交換される。
【００１８】
図３は、液体輸送装置１の断面図である。図４は、液体輸送装置１の内部の透過上面図である。図４には、ポンプ部５の構成も示されている。図５は、ポンプ部５の概要説明図である。
【００１９】
ポンプ部５は、カートリッジ２０に貯留されている液体を輸送するためのポンプとしての機能を有し、チューブ２１と、複数のフィンガー２２と、カム１１と、駆動機構１２とを備えている。
【００２０】
チューブ２１は、液体を輸送するための管である。チューブ２１の上流側（液体の輸送方向を基準にした場合の上流側）は、カートリッジ２０の液体の貯留部２６に連通している。チューブ２１は、フィンガー２２から押されると閉塞し、フィンガー２２からの力が解除されると元に戻る程度に弾性を有している。チューブ２１は、カートリッジ２０のチューブ案内壁２５１Ａの内面に沿って、部分的に円弧形状に配置されている。チューブ２１の円弧形状の部分は、チューブ案内壁２５１Ａの内面と、複数のフィンガー２２との間に配置されている。チューブ２１の円弧の中心は、カム１１の回転中心と一致している。
【００２１】
フィンガー２２は、チューブ２１を閉塞させるための部材である。フィンガー２２は、カム１１から力を受けて、従動的に動作する。フィンガー２２は、棒状の軸部と鍔状の押圧部とを有し、Ｔ字形状になっている。棒状の軸部はカム１１と接触し、鍔状の押圧部はチューブ２１と接触している。フィンガー２２は、軸方向に沿って可動になるように、支持されている。
【００２２】
複数のフィンガー２２は、カム１１の回転中心から放射状に等間隔で配置されている。複数のフィンガー２２は、カム１１とチューブ２１との間に配置されている。ここでは、７本のフィンガー２２が設けられている。以下の説明では、液体の輸送方向の上流側から順に、第１フィンガー２２Ａ、第２フィンガー２２Ｂ、・・・第７フィンガー２２Ｇと呼ぶことがある。
【００２３】
カム１１は、外周の４箇所に突起部を有している。カム１１の外周に複数のフィンガー２２が配置されており、そのフィンガー２２の外側にチューブ２１が配置されている。カム１１の突起部によってフィンガー２２が押されることによって、チューブ２１が閉塞する。フィンガー２２が突起部から外れると、チューブ２１の弾性力によってチューブ２１が元の形状に戻る。カム１１が回転すると、７本のフィンガー２２が順に突起部から押されて、輸送方向上流側から順にチューブ２１が閉塞する。これにより、チューブ２１が蠕動運動させられて、液体がチューブ２１に圧搾されて輸送される。液体の逆流を防止するため、少なくとも１つ、好ましくは２つのフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させるように、カム１１の突起部が形成されている。
【００２４】
駆動機構１２は、カム１１を回転駆動するための機構である。駆動機構１２は、圧電モーター１２１と、ローター１２２と、減速伝達機構１２３とを有する（図４参照）。
【００２５】
圧電モーター１２１は、圧電素子の振動を利用してローター１２２を回転させるためのモーターである。圧電モーター１２１は、矩形状の振動体の両面に接着された圧電素子に駆動信号を印加することによって、振動体を振動させる。振動体の端部はローター１２２に接触しており、この端部は、振動体が振動すると、楕円軌道や８の字軌道などの所定の軌道を描いて振動する。振動体の端部が、振動軌道の一部においてローター１２２と接触することによって、ローター１２２が回転駆動する。圧電モーター１２１は、振動体の端部がローター１２２に接触するように、一対のばねでローター１２２に向かって付勢されている。
【００２６】
ローター１２２は、圧電モーター１２１によって回転させられる被駆動体である。ローター１２２には、減速伝達機構１２３の一部を構成するローターピニオンが形成されている。
【００２７】
減速伝達機構１２３は、ローター１２２の回転を所定の減速比でカム１１に伝達する機構である。減速伝達機構１２３は、ローターピニオンと、伝達車と、カム歯車とから構成されている。ローターピニオンは、ローター１２２に一体的に取り付けられた小歯車である。伝達車は、ローターピニオンと噛合する大歯車と、カム歯車と噛合するピニオンを有し、ローター１２２の回転力をカム１１に伝達する機能を有する。カム歯車は、カム１１に一体的に取り付けられており、カム１１とともに回転可能に支持されている。
【００２８】
ポンプ部５を構成するチューブ２１、複数のフィンガー２２、カム１１及び駆動機構１２のうち、カム１１及び駆動機構１２は本体１０に設けられており、チューブ２１及び複数のフィンガー２２はカートリッジ２０に設けられている。以下、本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０の構成について説明する。
【００２９】
・本体１０
図６は、本体１０の内部構成を示す分解斜視図である。図７は、本体１０の裏面の斜視図である。以下、これらの図とともに図１〜図４を参照しながら、本体１０の構成について説明する。
【００３０】
本体１０は、本体ベース１３と、本体ケース１４とを有する。本体ベース１３上には、前述の駆動機構１２と、圧電モーター１２１等の制御を行う制御基板１５（制御部）とが設けられている。本体ベース１３上の駆動機構１２（圧電モーター１２１、ローター１２２、減速伝達機構１２３）や制御基板１５は、本体ケース１４によって覆われて保護されている。
【００３１】
本体ベース１３には、ベアリング１３Ａが設けられている。カム１１の回転軸が本体ベース１３を貫通しており、ベアリング１３Ａは、本体ベース１３に対して回転可能にカム１１の回転軸を支持している。カム１１は減速伝達機構１２３を構成するカム歯車と一体であり、カム歯車は本体ケース１４によって覆われて本体１０の内部に配置され、カム１１は本体１０から露出している。本体１０とカートリッジ２０とを組み合わせると、本体１０から露出しているカム１１が、カートリッジ２０のフィンガー２２の端部と噛み合うことになる。
【００３２】
本体１０にはフック掛け１６が設けられている。フック掛け１６には、カートリッジ２０の固定フック２３４が引っ掛かり、本体１０がカートリッジ２０に固定される。  
また、本体１０は、電池収納部１８を有する。電池収納部１８に収納された電池１９は、液体輸送装置１の電力源となる。
【００３３】
・カートリッジ２０
図８は、カートリッジ２０の内部構成を示す分解斜視図である。図９は、カートリッジ２０ベースの裏面の分解斜視図である。以下、これらの図とともに図１〜図５を参照しながら、カートリッジ２０の構成について説明する。
【００３４】
カートリッジ２０は、カートリッジベース２３と、ベース受け２４とを有する。
【００３５】
カートリッジベース２３の上側には、チューブユニット２５が設けられている。チューブユニット２５は、前述のチューブ２１及び複数のフィンガー２２と、ユニットベース２５１と、ユニットカバー２５２とを有する。ユニットベース２５１にはチューブ案内壁２５１Ａが形成されており、ユニットベース２５１の内部においてチューブ２１が円弧形状に配置されている。また、ユニットベース２５１は、フィンガー２２を軸方向に可動に支持している。ユニットベース２５１内のチューブ２１とフィンガー２２は、ユニットカバー２５２によって覆われている。
【００３６】
チューブユニット２５は平坦な円筒形状になっており、チューブユニット２５の中央の空洞に本体１０から露出しているカム１１が挿入されることになる。これにより、本体１０側のカム１１とカートリッジ２０側のフィンガー２２とが噛み合うことになる。
【００３７】
カートリッジベース２３には、供給側継手２３１及び排出側継手２３２が設けられている。供給側継手２３１及び排出側継手２３２には、チューブユニット２５内のチューブ２１の端部がそれぞれ接続される。複数のフィンガー２２がチューブ２１を順に圧搾すると、供給側継手２３１から液体がチューブ２１に供給されるとともに、排出側継手２３２から液体が排出される。排出側継手２３２には接続針２３３が連通しており、排出側継手２３２から排出された液体は、接続針２３３を介して、パッチ３０側に供給されることになる。
【００３８】
カートリッジベース２３には、固定フック２３４が形成されている。固定フック２３４は、本体１０のフック掛け１６に引っ掛かり、本体１０をカートリッジ２０に固定する。
【００３９】
カートリッジベース２３とベース受け２４との間には、リザーバーフィルム２５が挟み込まれている。リザーバーフィルム２５の周囲は、カートリッジベース２３の底面に密に接着されている。カートリッジベース２３とリザーバーフィルム２５との間に貯留部２６が形成され、この貯留部２６に液体（例えばインスリン）が貯留される。貯留部２６は供給側継手２３１に連通しており、貯留部２６に貯留された液体は、供給側継手２３１を介して、チューブ２１に供給されることになる。
【００４０】
上記の通り、貯留部２６は、カートリッジベース２３の下側に構成されている。カートリッジベース２３の上側にはポンプ部５を構成するチューブ２１及びフィンガー２２が配置されているので、ポンプ部５と貯留部２６が上下に配置されている。これにより、液体輸送装置１の小型化が図られている。また、貯留部２６は、ポンプ部５よりも生体側に配置されている。これにより、貯留部２６に貯留された液体が生体の体温で保温されやすくなり、液体の温度と生体の体温との差が抑制される。
【００４１】
貯留部２６に貯留された液体が無くなると、カートリッジ２０は、液体輸送装置１から取り外されて、新たなカートリッジ２０に交換される。但し、注射針を用いて外部からカートリッジセプタム２７を介して貯留部２６に液体を注入することが可能である。なお、カートリッジセプタム２７は、注射針を抜くと穴が塞がる材料（例えばゴム、シリコン等）で構成されている。
【００４２】
・パッチ３０
図１０は、液体輸送装置１をパッチ３０の底面側から見た斜視図である。以下、図１〜図５も参照しながら、パッチ３０の構成について説明する。
【００４３】
パッチ３０は、ソフトニードル３１と、導入針フォルダ３２と、ポートベース３３と、パッチベース３４と、粘着パッド３５とを有する。
【００４４】
ソフトニードル３１は、生体に液体を注入するための管であり、カテーテルの機能を有する。ソフトニードル３１は、例えばフッ素樹脂等の柔らかい材料で構成される。ソフトニードル３１の一端は、ポートベース３３に固定されている。
【００４５】
導入針フォルダ３２は、導入針３２Ａを保持する部材である。導入針フォルダ３２には、導入針３２Ａの一端が固定されている。導入針３２Ａは、柔らかいソフトニードル３１を生体に挿入するための金属製の針である。導入針３２Ａは細長い中空管状の針であるとともに、不図示の横穴を有する。導入針３２Ａの横穴から液体が供給されると、導入針３２Ａの先端から液体が排出される。これにより、ソフトニードル３１を生体に穿刺する前に、液体輸送装置１の流路内を液体で充満させるプライミング処理が可能になる。
【００４６】
使用前の状態では、導入針フォルダ３２はポートベース３３に取り付けられており、導入針３２Ａはソフトニードル３１に挿通されてソフトニードル３１の下側から針先が露出している。パッチ３０を生体に貼り付けるとき、導入針３２Ａとともにソフトニードル３１を生体に穿刺した後、導入針３２Ａごと導入針フォルダ３２がポートベース３３から引き抜かれる（抜去）。硬い導入針３２Ａは生体に留置し続けないで済むため、生体への負荷が小さい。なお、ソフトニードル３１は生体に留置し続けるが、ソフトニードル３１は柔らかいため、生体への負荷は小さい。
【００４７】
ポートベース３３には、カートリッジ２０の接続針２３３から供給される液体をソフトニードル３１に供給する部材である。ポートベース３３は、接続針用セプタム３３Ａと、導入針用セプタム３３Ｂとを有する。接続針用セプタム３３Ａ及び導入針用セプタム３３Ｂは、針を抜くと穴が塞がる材料（例えばゴム、シリコン等）で構成されている。接続針用セプタム３３Ａにはカートリッジ２０の接続針２３３が挿通され、液体は、接続針２３３を介して接続針用セプタム３３Ａ越しに、カートリッジ２０側からパッチ３０側に供給される。カートリッジ２０の交換のためにカートリッジ２０の接続針２３３がパッチ３０から抜かれても、接続針用セプタム３３Ａの接続針２３３による穴は自然に塞がる。導入針用セプタム３３Ｂには導入針３２Ａが挿通されており、導入針３２Ａが引き抜かれると、導入針用セプタム３３Ｂの導入針３２Ａによる穴は自然に塞がる。接続針用セプタム３３Ａ及び導入針用セプタム３３Ｂにより、パッチ３０内の液体が外部に漏れたり、生体の体液がパッチ３０側に逆流したりすることが防止される。なお、ポートベース３３内で導入針３２Ａの存在した領域（導入用セプタム以外の領域）は、導入針３２Ａの抜き取り後には液体の流路となる。
【００４８】
パッチベース３４は、ポートベース３３に固定された平板状の部材である。パッチベース３４は、ベース受け２４を固定するための固定部３４Ａを有する。パッチベース３４の底面には粘着パッド３５が取り付けられている。粘着パッド３５は、パッチ３０を生体等に貼着するための粘着性のパッドである。
【００４９】
上記の液体輸送装置１では、ポンプ部５と貯留部２６とが上下に配置され、液体輸送装置１の小型化が図られている。これにより、粘着パッド３５を小型化できる。
【００５０】
＜基本的な使用方法＞
図１１は、液体輸送装置１の使用方法を示すフロー図である。
【００５１】
まず、使用者は、液体輸送装置１のキットを準備する（Ｓ００１）。キットには、液体輸送装置１を構成するための本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０が同梱されている。使用者は、図２に示すように、本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０を組み立てて、液体輸送装置１を組み立てる（Ｓ００２）。使用者は、本体１０とカートリッジ２０とを組み立てることによって、本体１０側のカム１１とカートリッジ２０側のフィンガー２２とを噛み合わせる。また、使用者は、カートリッジ２０の接続針２３３をパッチ３０の接続針用セプタム３３Ａに挿入し、カートリッジ２０側からパッチ３０側に液体を供給可能な状態にする。
【００５２】
次に、使用者は、プライミング処理を行う（Ｓ００３）。図１２は、プライミング処理の説明図である。プライミング処理は、液体輸送装置１のポンプ部５を駆動させて、液体輸送装置１の流路内に液体を充満させる処理である。このプライミング処理により、液体輸送装置１の流路内の気体が導入針３２Ａから排出される。また、このプライミング処理により、空の状態のチューブ２１に液体が充満することになる。使用者は、導入針３２Ａの先端から液体が排出されるまで、液体輸送装置１のポンプ部５を駆動させる。
【００５３】
プライミング処理後、使用者は、導入針３２Ａ及びソフトニードル３１を生体に垂直に穿刺し、その後、導入針フォルダ３２をポートベース３３から引き抜き、ソフトニードル３１から導入針３２Ａを抜去する（Ｓ００４）。導入針用セプタム３３Ｂがあるため、導入針３２Ａが抜き去られても、導入針用セプタム３３Ｂの導入針３２Ａによる穴は自然に塞がる。このとき、使用者は、パッチ３０の粘着パッド３５の保護用紙を剥がして、粘着パッド３５を生体の皮膚に貼り付けて、液体輸送装置１を生体に貼着させると良い。
【００５４】
次に、使用者は、導入針３２Ａの存在した領域（導入用セプタム以外の領域）の容量分の液体を輸送するように、ポンプ部５を予備動作させる（Ｓ００５）。これにより、導入針３２Ａの存在した空間を液体で充満させることができる。
【００５５】
その後、使用者は、液体輸送装置１に定量輸送処理（通常の処理）を行わせる（Ｓ００６）。このとき、液体輸送装置１は、駆動機構１２の圧電モーター１２１を駆動してカム１１を回転させ、カム１１の突起部によって７本のフィンガー２２を順に押して輸送方向上流側から順にチューブ２１を閉塞させ、チューブ２１を蠕動運動させて液体を輸送する。定量輸送処理では、所定時間に所定量の液体が輸送されるように、カム１１の回転量が制御される。
【００５６】
＜チューブの閉塞＞
図１３Ａ〜図１３Ｃは、チューブ２１の閉塞の説明図である。本来であれば、チューブ２１は円弧形状に配置されているが、ここでは便宜上、チューブ２１を直線状に配置している。
【００５７】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、カム１１が回転することにより、フィンガー２２が輸送方向上流側から順に押されて、輸送方向上流側から順にチューブ２１が閉塞する。チューブ２１の閉塞によって液体を輸送させるため、少なくとも１本のフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させることになる。
【００５８】
図１３Ｃに示すように、第７フィンガー２２Ｇがチューブ２１を閉塞させている間に、第１フィンガー２２Ａがチューブ２１を閉塞させる。仮に第７フィンガー２２Ｇがチューブ２１を解放させてから第１フィンガー２２Ａを閉塞させると、チューブ２１内の液体が逆流するおそれがあるためである。このため、輸送方向上流側から順に７本のフィンガー２２を押し終えて、再び輸送方向最上流側のフィンガー（第１フィンガー２２Ｇ）を押すまでの間においても、少なくとも１本のフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させることになる。
【００５９】
上記のとおり、正常時には、どのタイミングにおいても、少なくとも１本のフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させることになる。
【００６０】
図１３Ｄは、チューブ２１が閉塞されていない状態の説明図である。
【００６１】
チューブ２１が閉塞されない理由としては、様々な原因が考えられる。原因の１つとして、本体１０とカートリッジ２０とを組み立てる際に、本体１０側のカム１１とカートリッジ２０側のフィンガー２２とが正常に噛み合っていない場合、フィンガー２２が十分な距離を移動できず、フィンガー２２がチューブ２１を閉塞させられないことが考えられる。また、別の原因として、カートリッジ２０の製造誤差などにより、フィンガー２２の軸部が短い場合、カム１１の突起部がフィンガー２２を押してもフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させられないことが考えられる。
【００６２】
チューブ２１を閉塞できない異常なフィンガー２２（例えば、図１３Ｄの第２フィンガー２２Ｂ）がある状態であっても、他のフィンガー２２がチューブ２１を正常に閉塞できていれば、液体輸送装置１は、ある程度の液体を輸送することが可能である。また、全てのフィンガー２２がチューブ２１を完全に閉塞させることができない状態であっても、フィンガー２２がチューブ２１を押したときのチューブ２１の変形量が大きければ、液体輸送装置１は、ある程度の液体を輸送することが可能である。
【００６３】
このように、フィンガー２２がチューブ２１を閉塞させていなくても、液体輸送装置１が液体を輸送できる場合がある。このような場合、使用者は、チューブ２１の閉塞が不十分であることを認識できない。但し、チューブ２１の閉塞が不十分である場合、カム１１の回転量に対する液体の輸送量が低下するため、精密な液量の輸送ができなくなる。
【００６４】
そこで、本実施形態の液体輸送装置１は、チューブ２１の閉塞状態の判定を行っている。
【００６５】
＜閉塞状態の判定＞
図１４は、チューブ２１の閉塞状態の監視を行う監視装置７０の説明図である。
【００６６】
監視装置７０は、第１電極７１と、第２電極７２と、インピーダンス測定部７３と、閉塞判定部７４とを有している。第１電極７１は、第２電極７２よりも上流側に位置している。インピーダンス測定部７３及び閉塞判定部７４は、前述の制御基板１５に設けられている。
【００６７】
第１電極７１は、フィンガー２２がチューブ２１を押す領域よりも上流側のチューブ２１に設けられている。一方、第２電極７２は、フィンガー２２がチューブ２１を押す領域よりも下流側のチューブ２１に設けられている。つまり、第１電極７１と第２電極７２との間にフィンガー２２がチューブ２１を押す領域を挟むように、第１電極７１及び第２電極７２が配置されている。
【００６８】
第１電極７１及び第２電極７２は、管形状であり、その内周面で液体と接触して液体を輸送する流路を構成している。本実施形態では、第１電極７１及び第２電極７２が液体と直接的に接触しているため、電極と液体とが容量結合している場合（電極がチューブの外側に設けられ、電極が液体と直接的には接触していない場合）と比べて、インピーダンスの測定時の誤差を軽減でき、測定精度が向上する。
【００６９】
具体的には、第１電極７１及び第２電極７２は、導電性の金属製の継手で構成されている。第１電極７１は、チューブ２１と貯留部２６とを連通させるためのＬ字形状の継手であり、ここでは供給側継手２３１を兼用している。第２電極７２は、チューブ２１と接続針２３３とを連通させるためのＬ字形状の継手であり、ここでは排出側継手２３２を兼用している。
【００７０】
インピーダンス測定部７３は、第１電極７１と第２電極７２の間のインピーダンスを測定する。図１５Ａ及び図１５Ｂは、チューブの閉塞状態とインピーダンスの関係を示す説明図である。図１５Ａに示すように、フィンガー２２（例えば第２フィンガー２２Ｂ）がチューブ２１を閉塞させると、その閉塞位置で液体が絶縁され、この結果、第１電極７１と第２電極との間のインピーダンスが高くなる。一方、図１５Ｂに示すように、フィンガー２２（例えば第２フィンガー２２Ｂ）によるチューブ２１の閉塞が不十分であると、その位置で液体は絶縁されずに導通状態になり、第１電極７１と第２電極７２との間のインピーダンスは、図１５Ａの場合と比べて、低くなる。
【００７１】
閉塞判定部７４は、インピーダンス測定部７３の測定結果に基づいて、チューブ２１の閉塞状態を判定する。具体的には、閉塞判定部７４は、測定結果のインピーダンスが所定の閾値よりも高ければ、チューブ２１の閉塞状態が正常であると判定する。また、閉塞判定部７４は、測定結果のインピーダンスが所定の閾値よりも低ければ、チューブ２１の閉塞状態に異常があると判定する。
【００７２】
閉塞判定部７５は、測定結果を制御基板１５の制御部に出力する。制御部は、チューブ２１の閉塞状態が正常であると判定された場合には定量輸送処理（Ｓ００６）を継続し、チューブ２１の閉塞状態が異常であると判定された場合には定量輸送処理を停止して、音や光などによって使用者に警告を報知する。
【００７３】
上記の通り、本実施形態の液体輸送装置１は、液体を輸送するためのチューブ２１と、チューブを押して閉塞させる複数のフィンガー２２と、チューブを圧搾して液体を輸送するようにフィンガーを順に押すカム１１とを備えている。このような構成の液体輸送装置１の場合、フィンガー２２によるチューブ２１の閉塞が不十分であると、カム１１の回転量に対する液体の輸送量が低下するため、精密な液量の輸送ができなくなる。一方、このような構成の液体輸送装置１の場合、フィンガー２２が正常にチューブ２１を閉塞させると、その閉塞位置の上流側と下流側の液体が絶縁状態になる。そこで、本実施形態の液体輸送装置１は、チューブ２１の閉塞状態に応じてインピーダンスが高低することを利用すべく、第１電極７１及び第２電極７２と、閉塞判定部７４とを備えることによって、インピーダンスに基づいてチューブ２１の閉塞状態を判定している。これにより、チューブ２１の閉塞状態の監視が可能になる。
【００７４】
加えて、本実施形態では、チューブ２１の内周面に撥水処理が施されている。これにより、チューブ２１の閉塞位置でチューブ２１の内周面に液膜が形成されにくくなり、閉塞位置の上流側と下流側の液体が絶縁状態になりやすくなる。このため、チューブ２１の内周面に撥水処理を施すことによって、正常時と異常時のインピーダンスの変化が大きくなり、閉塞の状態を判定しやすくなる。
【００７５】
ところで、閉塞状態の判定時には、チューブ２１に液体が充填されている必要がある。このため、判定部は、プライミング処理（Ｓ００３）の後に、閉塞状態を判定すると良いなお、フィンガー２２によるチューブ２１の閉塞に異常がある場合であっても、他のフィンガー２２がチューブ２１を正常に閉塞できていれば、若しくは、チューブ２１の変形量が大きければ、ある程度の流体は輸送されるため、プライミング処理は可能である。
【００７６】
一部のフィンガー２２によるチューブ２１の閉塞が正常でも、他のフィンガー２２によるチューブ２１の閉塞が不十分なことがある。そこで、判定部は、７本のフィンガー２２の全てがカム１１によって押される期間（４つの突起部を有するカムが９０度回転する期間）を継続して、インピーダンスに基づいてチューブ２１の閉塞状態を判定すると良い。これにより、７本のフィンガー２２のいずれかのフィンガー２２による閉塞に異常があっても、その異常を検出できる。
【００７７】
また、本実施形態では、第１電極７１と第２電極７２の間にバイアス電圧が加わらないように、インピーダンス測定部７３の電源電圧のＤＣ成分がカットされた状態で、交流電圧が印加されている。仮に第１電極７１と第２電極７２との間にＤＣ電圧がかかると、電極に接触している液体（第１電極７１と第２電極７２との間の液体）に電気化学的なプロセスが生じ、液体の特性が変化したり、電極に析出物が付着したりするおそれが生じためである。
【００７８】
＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【００７９】
＜監視装置７０について＞
前述の監視装置７０では、インピーダンス測定部７３が第１電極７１と第２電極７２との間のインピーダンスの値を精度よく測定し、閉塞判定部７４がインピーダンスの値に基づいてチューブの閉塞状態を判定していた。但し、インピーダンスの値を精度よく測定しなくてもよい。
【００８０】
例えば、第１電極７１と第２電極７２との間のインピーダンスが所定の閾値よりも高いときにＬレベル（又はＨレベル）の信号を出力し、インピーダンスが所の閾値よりも低いときにＨレベル（Ｌレベル）の信号を出力するように、インピーダンス測定部が構成され、閉塞判定部７４がインピーダンス測定部の出力信号に基づいてチューブの閉塞状態を判定しても良い。
【００８１】
＜電極について＞
前述の実施形態の第１電極が供給側継手２３１を兼用しており、第２電極が排出側継手２３２を兼用していたが、第１電極や第２電極はこれに限られるものではない。
【００８２】
図１６は、別の実施形態の監視装置７０の説明図である。第１電極７１及び第２電極７２は、管形状であり、その内周面で液体と接触して液体を輸送する流路を構成している。このように、第１電極７１及び第２電極７２を供給側継手２３１や排出側継手２３２とは別の部材で構成することも可能である。但し、この場合、前述の実施形態よりも部品点数が増加してしまう。
【００８３】
また、前述の第１電極７１及び第２電極７２は、導電性の金属製の継手で構成されており、液体と直接的に接触していたが、これに限られるものではない。例えば、電極がチューブの外側に設けられ、電極が液体と直接的には接触していなくても良い。但し、この場合、電極と液体とが容量結合することになり、インピーダンスの測定時に誤差が生じやすくなる。
【符号の説明】
【００８４】
１  液体輸送装置、５  ポンプ部、
１０  本体、 １１  カム、  １２  駆動機構、
１２１  圧電モーター、１２２  ローター、１２３  減速伝達機構、
１３  本体ベース、１３Ａ  ベアリング、
１４  本体ケース、１５  制御基板、１６  フック掛け、
１８  電池収納部、１９  電池、
２０  カートリッジ、２１  チューブ、２２  フィンガー、
２３  カートリッジベース、２３１  供給側継手、２３２  排出側継手、
２３３  接続針、２３４  固定フック、
２４  ベース受け、２５  チューブユニット、
２５１  ユニットベース、２５１Ａ  チューブ案内壁、２５２  ユニットカバー、
２５  リザーバーフィルム、２６  貯留部、２７  カートリッジセプタム、
３０  パッチ、３１  ソフトニードル、３２  導入針フォルダ、３２Ａ  導入針、
３３  ポートベース、３３Ａ  接続針用セプタム、３３Ｂ  導入針用セプタム、
３４  パッチベース、３４Ａ  固定部、３５  粘着パッド、
７０  監視装置、７１  第１電極、７２  第２電極、
７３  インピーダンス測定部、７４  閉塞判定部
【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１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１０】
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【図１２】
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