(57)【要約】  薬液投与装置（１０）は、薬液（Ｍ）が充填された筒体（１２）と、筒体（１２）内に配置されたガスケット（３４）と、ガスケット（３４）を先端方向へ前進させるための前進機構（３６）と、前進機構（３６）を駆動するモータ（４０）を有する駆動機構（４２）と、モータ（４０）に電力を供給する電池（２６）と、モータ（４０）の回転速度を制御する制御ユニット（２８）とを備える。ガスケット（３４）の筒体（１２）内での前進動作の初期摺動区間である第１移動区間において、モータ（４０）の１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返す。
2018181875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液（Ｍ）を生体内に投与するための薬液投与装置（１０、６０）であって、
前記薬液（Ｍ）が充填された筒体（１２）と、
前記筒体（１２）内に摺動可能に配置されたガスケット（３４）と、
前記筒体（１２）の内周面、又は、前記ガスケット（３４）の外周面に塗布された液体潤滑剤（ＬＭ）と、
前記ガスケット（３４）を先端方向へ前進させるための前進機構（３６）と、
前記前進機構（３６）を駆動するモータ（４０、４０Ｂ）を有する駆動機構（４２）と、
前記モータ（４０、４０Ｂ）に電力を供給する電池（２６）と、
前記モータ（４０、４０Ｂ）の動作を制御する制御ユニット（２８、６２）と、を備え、
前記ガスケット（３４）の前記筒体（１２）内での前進動作は、前記ガスケット（３４）の一部が移動を開始してから前記ガスケット（３４）全体が移動を開始するまでの第１移動区間と、前記第１移動区間後の第２移動区間とを有し、
前記制御ユニット（２８、６２）は、前記第１移動区間において、前記モータ（４０、４０Ｂ）の１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返すように設定されたプログラム（２８ａ、６２ａ）を有する、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）。
【請求項２】
請求項１記載の薬液投与装置（１０、６０）において、
前記プログラム（２８ａ、６２ａ）は、前記１サイクルにおいて、前記モータ（４０、４０Ｂ）を停止させている停止時間（Ｔ１ｂ）が、前記モータ（４０、４０Ｂ）を回転させている動作時間（Ｔ１ａ）の１〜５５倍となるように設定されている、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）。
【請求項３】
請求項１又は２記載の薬液投与装置（１０、６０）において、
前記プログラム（２８ａ、６２ａ）は、前記１サイクルにおける前記モータ（４０、４０Ｂ）の停止時間（Ｔ１ｂ）が０．２５〜１７.６８秒となるように設定されている、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）。
【請求項４】
請求項１又は２記載の薬液投与装置（１０、６０）において、
前記プログラム（２８ａ、６２ａ）は、前記第１移動区間における前記ガスケット（３４）の計算上の前進速度が１〜２０ｍｍ／分となるように設定されている、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬液投与装置（１０、６０）において、
前記プログラム（２８ａ、６２ａ）は、前記１サイクル中の前記モータ（４０、４０Ｂ）の回転量から計算される前記ガスケット（３４）の想定前進距離が０．０１〜０．１ｍｍとなるように設定されている、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）。
【請求項６】
請求項５に記載の薬液投与装置（６０）において、
前記制御ユニット（６２）は、前記モータ（４０Ｂ）の回転量を検出する回転量検出センサ（６４）を有し、
前記プログラム（６２ａ）は、前記１サイクルにおいて、前記モータ（４０Ｂ）の回転開始後に前記回転量検出センサ（６４）で検出された前記モータ（４０Ｂ）の回転量が、前記ガスケット（３４）の前記想定前進距離に対応する所定値に達した時に、前記モータ（４０Ｂ）の回転を所定時間停止するように設定されている、
ことを特徴とする薬液投与装置（６０）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の薬液投与装置（１０、６０）において、
前記制御ユニット（２８、６２）は、前記第２移動区間における前記ガスケット（３４）の前進速度が、前記第１移動区間における前記ガスケット（３４）の前進速度よりも速くなるように、前記モータ（４０、４０Ｂ）の動作を制御する、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）。
【請求項８】
請求項５記載の薬液投与装置（１０）において、
前記モータ（４０）はステッピングモータ（４０Ａ）であり、
前記制御ユニット（２８）は、前記モータ（４０）に送信するパルスの周波数を制御しており、
前記プログラム（２８ａ）は、前記１サイクルにおいて、前記モータ（４０）に送信したパルス数が、前記モータ（４０）の回転開始から前記ガスケット（３４）の前記想定前進距離に対応する所定値に達した時に、前記モータ（４０）の回転を所定時間停止するように設定されている、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
【請求項９】
薬液（Ｍ）が充填されるとともに内周面に液体潤滑剤（ＬＭ）が塗布された筒体（１２）と、前記筒体（１２）内に摺動可能に配置されたガスケット（３４）と、前記ガスケット（３４）を先端方向へ前進させるための前進機構（３６）と、前記前進機構（３６）を駆動するモータ（４０、４０Ｂ）を有する駆動機構（４２）と、前記モータ（４０、４０Ｂ）に電力を供給する電池（２６）と、前記モータ（４０、４０Ｂ）の動作を制御するプログラム（２８ａ、６２ａ）を有する制御ユニット（２８、６２）とを備えた薬液投与装置（１０、６０）の動作方法であって、
前記ガスケット（３４）の前記筒体（１２）内での前進動作は、前記ガスケット（３４）の一部が移動を開始してから前記ガスケット（３４）全体が移動を開始するまでの第１移動区間と、前記第１移動区間後の第２移動区間とを有し、
前記第１移動区間において、前記モータ（４０、４０Ｂ）の１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返す、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）の動作方法。
【請求項１０】
請求項９記載の薬液投与装置（１０、６０）の動作方法であって、
前記１サイクルにおいて、前記モータ（４０、４０Ｂ）を停止させている停止時間（Ｔ１ｂ）は、前記モータ（４０、４０Ｂ）を回転させている動作時間（Ｔ１ａ）の１〜５５倍である、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）の動作方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の薬液投与装置（１０、６０）の動作方法であって、
前記１サイクルにおける前記モータ（４０、４０Ｂ）の停止時間（Ｔ１ｂ）が０．２５〜１７.６８秒である、
ことを特徴とする薬液投与装置（１０、６０）の動作方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０記載の薬液投与装置（６０）の動作方法であって、
前記制御ユニット（６２）は、前記モータ（４０Ｂ）の回転量を検出する回転量検出センサ（６４）を有し、
前記１サイクルにおいて、前記回転量検出センサ（６４）で検出された前記モータ（４０Ｂ）の回転量から計算される前記ガスケット（３４）の想定前進距離が０．０１〜０．１ｍｍに達した時に、前記モータ（４０Ｂ）の回転を停止する、
ことを特徴とする薬液投与装置（６０）の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒体内から薬液を押し出し、薬液を生体に投与するための薬液投与装置及びその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筒体内に充填した薬液を押し子により押し出して生体内に投与するシリンジポンプ型の薬液投与装置は公知である。この種の薬液投与装置は、バレル型の筒体と、筒体内に摺動可能に配置されたガスケットと、ガスケットを前進させる押し子と、押し子を前進させるための駆動源であるモータとを備える（例えば、特許第５７７７６９１号公報を参照）。筒体内でガスケットを摺動させるために、筒体の内周面又はガスケットの外周面に液体潤滑剤が塗布されている場合、筒体内にガスケットが配置された状態で数ヶ月間保管されていると、筒体内でのガスケットの摺動抵抗は、筒体内でガスケットが前進を開始してからガスケットが所定距離前進するまでの区間（初期摺動区間）では大きいが、初期摺動区間を過ぎた後の区間（常用摺動区間）では小さいことが分かっている。
【発明の概要】
【０００３】
従来、モータの駆動により押し子を前進させるために必要な駆動力（推進力）は、初期摺動区間において非常に高かった。この高い駆動力を確実に得るために、モータと電池を大きくする必要があり、薬液投与装置が全体的に大きくなってしまっていた。
【０００４】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、初期摺動区間における駆動力の増大を防止し、従来よりも小型化された薬液投与装置及びその動作方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の一態様は、薬液を生体内に投与するための薬液投与装置であって、前記薬液が充填された筒体と、前記筒体内に摺動可能に配置されたガスケットと、前記筒体の内周面、又は、前記ガスケットの外周面に塗布された液体潤滑剤と、前記ガスケットを先端方向へ前進させるための前進機構と、前記前進機構を駆動するモータを有する駆動機構と、前記モータに電力を供給する電池と、前記モータの回転速度を制御する制御ユニットと、を備え、前記ガスケットの前記筒体内での前進動作は、前記ガスケットの一部が移動を開始してから前記ガスケット全体が移動を開始するまでの第１移動区間と、前記第１移動区間後の第２移動区間とを有し、前記制御ユニットは、前記第１移動区間において、前記モータの１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返すように設定されたプログラムを有する、ことを特徴とする。
【０００６】
この薬液投与装置によれば、ガスケットの初期摺動区間である第１移動区間においてガスケットを間欠的に前進させるため、長期間の保存によりガスケットの摺動面が筒体の内周面に固着している場合でも、固着部分が少しずつ引き剥がされる。これにより、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇を抑えることができる。従って、初期摺動区間における駆動力の増大を防止し、従来よりも小型化された薬液投与装置を提供することができる。
【０００７】
前記プログラムは、前記１サイクルにおいて、前記モータを停止させている停止時間が、前記モータを回転させている動作時間の１〜５５倍となるように設定されていてもよい。
【０００８】
この構成により、１サイクル中のモータの停止時間が適度に長いため、ガスケットの固着部分をより確実に少しずつ引き剥がすことができ、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇をより抑えることができる。
【０００９】
前記プログラムは、前記１サイクルにおける前記モータの停止時間が０．２５〜１７.６８秒となるように設定されていてもよい。
【００１０】
この構成により、１サイクル中のモータの停止時間が適度に長いため、ガスケットの固着部分をより確実に少しずつ引き剥がすことができ、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇をより抑えることができる。
【００１１】
前記プログラムは、前記第１移動区間における前記ガスケットの計算上の前進速度が１〜２０ｍｍ／分となるように設定されていてもよい。
【００１２】
この構成により、第１移動区間でガスケットを前進させるために必要な駆動力が十分に抑えられる。
【００１３】
前記プログラムは、前記１サイクル中の前記モータの回転量から計算される前記ガスケットの想定前進距離が０．０１〜０．１ｍｍとなるように設定されていてもよい。
【００１４】
この構成により、第１移動区間でガスケットを前進させるために必要な駆動力が十分に抑えられる。
【００１５】
前記制御ユニットは、前記モータの回転量を検出する回転量検出センサを有し、前記プログラムは、前記１サイクルにおいて、前記モータの回転開始後に前記回転量検出センサで検出された前記モータの回転量が、前記ガスケットの前記想定前進距離に対応する所定値に達した時に、前記モータの回転を所定時間停止するように設定されていてもよい。
【００１６】
前記制御ユニットは、前記第２移動区間における前記ガスケットの前進速度が、前記第１移動区間における前記ガスケットの前進速度よりも速くなるように、前記モータの動作を制御してもよい。
【００１７】
筒体内でのガスケットの初期摺動抵抗はガスケットの移動速度によって異なり、ガスケットの移動速度が速いほど初期摺動抵抗が大きくなる傾向がある一方、その後の摺動抵抗はガスケットの移動速度に依存した傾向がないことが、本発明者によって見出された。そこで、初期摺動抵抗が発生する第１移動区間ではガスケットをゆっくり移動させ、その後の第２移動区間ではガスケットを素早く移動させる。このため、第１移動区間でガスケットを前進させるために必要な駆動力（要求推力）が抑えられることで消費電力の増大を回避しつつ、所望の投与速度を満たすことが可能となる。
【００１８】
前記モータはステッピングモータであり、前記制御ユニットは、前記モータに送信するパルスの周波数を制御しており、前記プログラムは、前記１サイクルにおいて、前記モータに送信したパルス数が、前記モータの回転開始から前記ガスケットの前記想定前進距離に対応する所定値に達した時に、前記モータの回転を所定時間停止するように設定されていてもよい。
【００１９】
本発明の他の態様は、薬液が充填されるとともに内周面に液体潤滑剤が塗布された筒体と、前記筒体内に摺動可能に配置されたガスケットと、前記ガスケットを先端方向へ前進させるための前進機構と、前記前進機構を駆動するモータを有する駆動機構と、前記モータに電力を供給する電池と、前記モータの動作を制御するプログラムを有する制御ユニットとを備えた薬液投与装置の動作方法であって、前記ガスケットの前記筒体内での前進動作は、前記ガスケットの一部が移動を開始してから前記ガスケット全体が移動を開始するまでの第１移動区間と、前記第１移動区間後の第２移動区間とを有し、前記第１移動区間において、前記モータの１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返す、ことを特徴とする。
【００２０】
前記１サイクルにおいて、前記モータを停止させている停止時間は、前記モータを回転させている動作時間の１〜５５倍であってもよい。
【００２１】
前記１サイクルにおける前記モータの停止時間が０．２５〜１７.６８秒であってもよい。
【００２２】
前記制御ユニットは、前記モータの回転量を検出する回転量検出センサを有し、前記１サイクルにおいて、前記回転量検出センサで検出された前記モータの回転量から計算される前記ガスケットの想定前進距離が０．０１〜０．１ｍｍに達した時に、前記モータの回転を停止してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薬液投与装置の概略図である。
【図２】ガスケットの初期摺動区間を説明する模式図である。
【図３】第１実施形態に係る薬液投与装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る薬液投与装置の作用を説明する第１の図である。
【図５】第１実施形態に係る薬液投与装置の作用を説明する第２の図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る薬液投与装置の概略図である。
【図７】第２実施形態に係る薬液投与装置の動作（第１の動作方法）を説明するフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る薬液投与装置の第１の動作方法に従った動作イメージ図である。
【図９】第２実施形態に係る薬液投与装置の動作（第２の動作方法）を説明するフローチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る薬液投与装置の第２の動作方法（第１の態様）に従った動作イメージ図である。
【図１１】第２実施形態に係る薬液投与装置の第２の動作方法（第２の態様）に従った動作イメージ図である。
【図１２】第２実施形態に係る薬液投与装置の第２の動作方法（第３の態様）に従った動作イメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る薬液投与装置及びその動作方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１に示す第１実施形態に係る薬液投与装置１０は、薬液Ｍを生体内に投与するために使用される。薬液投与装置１０は、筒体１２内に充填された薬液Ｍを押し子機構１４の押圧作用下に比較的長い時間（例えば、数分〜数時間程度）をかけて持続的に生体内に投与する。薬液投与装置１０は、薬液Ｍを間欠的に生体内に投与してもよい。薬液Ｍとしては、例えば、タンパク質製剤、麻薬性鎮痛薬、利尿薬等が挙げられる。
【００２６】
図１に示すように、薬液投与装置１０の使用時において、薬液投与装置１０には投与器具１６として例えばパッチ式の針付きチューブ１７が接続され、筒体１２から吐出された薬液Ｍが針付きチューブ１７を介して患者の体内に注入される。針付きチューブ１７は、筒体１２の筒先部１２ｃに接続可能なコネクタ１８と、一端部がコネクタ１８に接続された可撓性を有する送液チューブ１９と、送液チューブ１９の他端に接続され皮膚Ｓに貼着可能なパッチ部２０と、パッチ部２０から突出した穿刺針２１とを備える。穿刺針２１は皮膚Ｓに対して略垂直に穿刺される。なお、穿刺針２１は皮膚Ｓに対して斜めに穿刺されるものであってもよい。
【００２７】
なお、薬液投与装置１０に接続される投与器具１６は上述したパッチ式の針付きチューブ１７に限られず、例えば、送液チューブ１９の先端に穿刺針（翼状針等）が接続されたものであってもよい。あるいは、投与器具１６は、送液チューブ１９を介さずに筒体１２の筒先部１２ｃに接続可能な屈曲した針であってもよい。この場合、屈曲した針は、例えば筒体１２の筒先部１２ｃから下方に略９０°屈曲しており、薬液投与装置１０の皮膚Ｓへの固定（貼り付け）に伴い皮膚Ｓに対して垂直に穿刺される。また、筒体１２の筒先部１２ｃと投与器具及び針の一部は筒体１２の内部にあり、針の先端が筒体１２より突出している形であってもよい。この場合でも、薬液投与装置１０の皮膚Ｓへの固定（貼り付け）に伴い、針が皮膚Ｓに対して垂直に穿刺される。
【００２８】
薬液投与装置１０は、薬液Ｍが充填された筒体１２と、筒体１２内から薬液Ｍを押し出す押し子機構１４と、筒体１２及び押し子機構を収容するハウジング２４とを備える。ハウジング２４内には、薬液投与装置１０の動作に必要な電力を供給する電池２６、薬液投与装置１０の各種制御を行う制御ユニット２８（マイクロコンピュータ）、図示しないスピーカ等が配置されている。
【００２９】
筒体１２は、内部に薬液室１３を有する中空円筒状に形成されている。筒体１２は、その軸方向に内径及び外径が一定であり基端が開口した胴部１２ａと、胴部１２ａの先端から先端方向に向かって内径及び外径がテーパ状に縮径する肩部１２ｂと、肩部１２ｂから先端方向に突出した筒先部１２ｃとを有する。薬液室１３と連通する薬液吐出口１２ｄが筒先部１２ｃに形成されている。筒体１２の内周面（胴部１２ａの内周面）には、液体潤滑剤ＬＭ（例えば、シリコーンオイル）が塗布されている。
【００３０】
薬液Ｍは筒体１２内に予め充填されている。薬液吐出口１２ｄは、ゴム材やエラストマー材等の弾性樹脂材料からなる封止部材３０によって液密に封止されている。封止部材３０は、図１に示したコネクタ１８が筒先部１２ｃに接続される際に、コネクタ１８に設けられた針１８ａにより穿刺される。封止部材３０は、先端に開口部を有するキャップ３２によって筒体１２の先端部に固定されている。
【００３１】
押し子機構１４は、筒体１２内に摺動可能に配置されたガスケット３４と、ガスケット３４を先端方向へ前進させるための前進機構３６と、前進機構３６を駆動するモータ４０を有する駆動機構４２とを備える。
【００３２】
ガスケット３４は、ゴム材やエラストマー材等の弾性樹脂材料からなり、その外周部が筒体１２（胴部１２ａ）の内周面と液密に密着することにより、薬液室１３の基端側を液密に閉じている。図２に示すように、ガスケット３４の外周部には、径方向外側に突出した環状突起３４ａが軸方向に間隔を置いて複数（図示例では２つ）設けられている。ガスケット３４は、筒体１２の内周面によって環状突起３４ａが弾性圧縮変形した状態で筒体１２内に配置されている。上述した液体潤滑剤ＬＭは、筒体１２の内周面のうち、少なくともガスケット３４が摺動する軸方向範囲に全周に亘って塗布されている。なお、液体潤滑剤ＬＭは、初期位置にあるガスケット３４の周囲及びその近傍の先端側にのみ塗布されていてもよい。液体潤滑剤ＬＭは、ガスケット３４の外周面に塗布されていてもよい。
【００３３】
図１において、前進機構３６は、筒体１２に対して軸方向に移動可能でありガスケット３４を押圧することにより先端方向に前進させる押し子４６と、押し子４６に接続され、雌ねじが形成されたナット部材４８と、ナット部材４８の雌ねじに螺合した雄ねじ５０ａが形成された送りねじ５０とを有する。押し子４６は、薬液Ｍを押し出すために軸方向に移動可能な部材である。押し子４６の先端部にガスケット３４が接続されている。押し子４６の前進に伴って、ガスケット３４が押し子４６により先端方向に押圧されることで、ガスケット３４は前進する。
【００３４】
送りねじ５０は、筒体１２の軸に沿って配置されている。送りねじ５０は、従動歯車である大歯車５０ｂを有する。送りねじ５０の雄ねじ５０ａは、大歯車５０ｂよりも先端側の外周面に軸方向の所定範囲に亘って形成されている。送りねじ５０の回転に伴って、ナット部材４８は先端方向に移動する。その際、押し子４６はナット部材４８によって先端方向に押圧されることで前進する。なお、ナット部材４８を省略して、押し子４６自体に雌ねじを設けてもよい。
【００３５】
駆動機構４２は、電池２６からの電力が供給されて制御ユニット２８の制御作用下に駆動制御されるモータ４０と、モータ４０の出力軸に固定され、駆動歯車であるピニオン４３とを有する。ピニオン４３は、送りねじ５０の大歯車５０ｂと噛み合っている。
【００３６】
モータ４０は、制御周波数を上げると早く回転し、制御周波数を下げるとゆっくり回転することが可能な回転駆動源である。本実施形態ではモータ４０は、パルス信号に同期して動作するステッピングモータ４０Ａである。ステッピングモータ４０Ａは、パルス周波数を変化させることにより回転速度を制御することができる。
【００３７】
なお、モータ４０としては、回転速度を制御可能な他の形態のモータ、例えば、ＡＣモータ、ＤＣモータ、ブラシレスＤＣモータ等が用いられてもよい。ＡＣモータは、交流周波数を変化させることにより回転速度を変化させることができる。ＤＣモータは、モータ電圧を変化させることにより、回転速度を変化させることができる。ブラシレスＤＣモータは、パルス周波数を変化させることにより、回転速度を変化させることができる。
【００３８】
ハウジング２４には、電源のオン及びオフを操作するための電源ボタン５２と、複数の発光部５４ａ、５４ｂとが設けられている。
【００３９】
複数の発光部５４ａ、５４ｂは、互いに異なる色を発光する第１発光部５４ａ及び第２発光部５４ｂを有する。第１発光部５４ａは、薬液投与装置１０の動作状態を知らせるための発光部であり、異なる複数の色を発光可能である。第２発光部５４ｂは、エラー発生を知らせるために点灯又は点滅する発光部である。第１発光部５４ａ及び第２発光部５４ｂは、例えばＬＥＤにより構成される。
【００４０】
次に、上記のように構成された薬液投与装置１０の作用を説明する。
【００４１】
薬液投与装置１０の使用に際し、薬液投与装置１０は保冷庫から取り出され、ある程度の時間（例えば、３０分）、常温放置されて室温に戻される。次に、コネクタ１８との接続部である封止部材３０の表面（先端面）が例えばアルコール綿等で拭き取られることにより、接続部の消毒がなされる。次に、薬液投与装置１０には投与器具１６が接続される。
【００４２】
次に、電源ボタン５２が押される。そして、薬液投与装置１０は、皮膚Ｓに貼り付ける、あるいは衣服に装着する等して、患者に取り付けられる。次に、穿刺針２１が皮膚Ｓに穿刺される。なお、皮膚Ｓへの穿刺針２１の穿刺前に薬液投与装置１０が患者に取り付けられてもよい。
【００４３】
次に、送液（薬液Ｍの投与）が開始される。具体的には、モータ４０が駆動してピニオン４３から大歯車５０ｂを有する送りねじ５０へと回転力が伝達される。送りねじ５０の回転に伴い、送りねじ５０と螺合しているナット部材４８が前進し、ナット部材４８により押し子４６が押されて前進する。これにより、筒体１２内の薬液Ｍが押し出される。筒体１２内から押し出された薬液Ｍは、患者に穿刺された投与器具１６を介して患者の体内に投与（注入）される。
【００４４】
押し子４６が所定位置まで前進することで送液が完了すると、薬液投与装置１０に内蔵されたスピーカから送液完了を知らせる音が出力されるとともに、第１発光部５４ａが第１の色で点灯する。送液が完了したら、穿刺針２１が皮膚Ｓ（皮下）から抜き取られる。その後、薬液投与装置１０は廃棄される。
【００４５】
ところで、ガスケット３４の筒体１２内での前進動作は、ガスケット３４の一部が移動を開始してからガスケット３４全体が移動を開始するまでの第１移動区間（以下、「初期摺動区間」という）と、第１移動区間後の第２移動区間（以下、「常用摺動区間」という）とを有する。
【００４６】
図２を参照して、初期摺動区間について説明する。薬液投与装置１０を長期間保管した場合、図２（左図）のように、ガスケット３４の摺動面（図示例の場合、２つの環状突起３４ａ）が筒体１２の内周面に固着している。押し子４６の前進に伴い、ガスケット３４は前進を開始する。図２（中央図）のように、ガスケット３４の前進開始直後は、固着部分の一部のみ（基端側の環状突起３４ａ）が引き剥がされることで、ガスケット３４の一部のみが前進する。そして、図２（右図）のように、すべての固着部分（先端側と基端側の環状突起３４ａ）が引き剥がされると、ガスケット３４の全体が前進を開始する（初期摺動区間から常用摺動区間へと移行する）。
【００４７】
図１に示す薬液投与装置１０の動作において、モータ４０の回転速度は制御ユニット２８によって制御される。具体的に、制御ユニット２８は、初期摺動区間において、モータ４０の１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返すように設定されたプログラム２８ａを有する。ガスケット３４が筒体１２内で摺動する際の摺動抵抗は、初期摺動区間内において最も高くなる。
【００４８】
薬液投与装置１０は、モータ４０の回転速度（ガスケット３４の駆動速度）を切り替える制御を行う。以下、このような速度切替えを含む薬液投与装置１０の動作について、より詳細に説明する。
【００４９】
図３において、薬液投与装置１０の電源ボタン５２（図１）が押されて電源がオンになると（ステップＳＴ１）、電池電圧を確認する処理が実行される（ステップＳＴ２）。電池電圧に異常がないと判断されると（ステップＳＴ２で、「ＹＥＳ」）、第１発光部５４ａの点灯（又はスピーカから出力されるブザー音）により異常のないことがユーザに報知され、所定時間（例えば、５分）のカウントが開始される（ステップＳＴ３）。次に、薬液投与装置１０が患者に取り付けられる。なお、電池電圧に異常がある場合（ステップＳＴ２で、「ＮＯ」）、異常処理が行われる（ステップＳＴ４）。異常処理では、第２発光部５４ｂが点灯又は点滅することにより、ユーザに異常が報知される。異常処理では、スピーカからブザー音が出力されてもよい。
【００５０】
ステップＳＴ３の後、所定時間が経過したら（ステップＳＴ５で、「ＹＥＳ」）、薬液投与装置１０の制御ユニット２８は、モータ４０を駆動して第１の回転速度Ｓ１による投与（初期摺動投与）（低速間欠駆動）を開始し、投与時間のカウントを開始し、初期摺動区間の計測を開始する（ステップＳＴ６）。
【００５１】
次に、制御ユニット２８は、初期摺動区間が終了したか否か（ガスケット３４が所定距離移動したか否か）を判断する（ステップＳＴ７）。この場合、制御ユニット２８のプログラム２８ａは、例えば、モータ４０が第１の回転速度Ｓ１で動作する時間に基づいてガスケット３４が第１移動区間を過ぎたこと（初期摺動区間が終了したこと／ガスケット３４が所定距離移動したこと）を判定する。ステッピングモータ４０Ａは、１パルスで所定角度だけ回転するモータ４０であり、１秒間にモータ４０に送ったパルス数を表す単位がパルス周波数（ｐｐｓ）である。このため、所定のｐｐｓでステッピングモータ４０Ａを動かした時間を計測することで、ステッピングモータＡ４０に送ったパルス数が分かり、そのパルス数に所定角度を掛けることで、回転量を割り出すことができる。モータ４０がステッピングモータ４０Ａである場合、モータ４０の回転量に、モータ４０の１回転でガスケット３４が前進する距離を掛けることで、ガスケット３４が動いた距離を算出することができる。従って、ガスケット３４が所定距離移動したか否かは、モータ４０が所定速度（ｐｐｓ）で動作した時間に基づいて判断することができる。なお、モータ４０がステッピングモータ４０Ａである場合、制御ユニット２８のプログラム２８ａは、第１の回転速度Ｓ１で動作するモータ４０の回転量（送ったパルス数）に基づいてガスケット３４が所定距離移動したか否かを判断してもよい。
【００５２】
初期摺動区間が完了したら（ステップＳＴ７で、「ＹＥＳ」）、薬液投与装置１０の制御ユニット２８は、低速駆動から第２の回転速度Ｓ２による投与（高速駆動）に切り替える（ステップＳＴ８）。そして、高速駆動での投与が行われ、制御ユニット２８が投与完了（薬液残量ゼロ）を判断すると（ステップＳＴ９で、「ＹＥＳ」）、投与終了となる（ステップＳＴ１０）。この場合、第１発光部５４ａの消灯（又はスピーカから出力されるブザー音）により投与完了がユーザに報知される。投与完了の判定がなされず（ステップＳＴ９で、「ＮＯ」）且つ投与時間のタイムオーバーと判断された場合（ステップＳＴ１１で、「ＹＥＳ」）、制御ユニット２８は、タイムオーバー検出処理を行う（ステップＳＴ１２）。タイムオーバー検出処理では、第２発光部５４ｂが点灯又は点滅することにより、ユーザに異常が報知される。タイムオーバー検出処理では、スピーカからブザー音が出力されてもよい。
【００５３】
初期摺動区間は、常用摺動区間と比べて相当に短く、その長さは、例えば、１．０〜３．０ｍｍあるいは１．５〜２．５ｍｍである。なお、常用摺動区間は、ガスケット３４が初期摺動区間を越えてから、薬液Ｍの送液の完了に伴って押し子４６の前進が停止するまでにガスケット３４が移動する区間であり、その長さは、例えば、１０〜２０ｍｍである。
【００５４】
図４は、ガスケット３４及び押し子４６を前進させる際のモータ４０の回転速度（制御ユニット２８がモータ４０に送信するパルス信号）のイメージ図（薬液投与装置１０の動作イメージ図）である。初期摺動区間でのモータ４０の第１の回転速度Ｓ１は、例えば、５．７ｒｐｍ〜３４．２ｒｐｍであり、好ましくは、５．７ｒｐｍ〜６．８４ｒｐｍである。常用摺動区間でのモータ４０の第２の回転速度Ｓ２は、例えば、３４．２ｒｐｍ〜６８．４ｒｐｍであり、好ましくは、５７ｒｐｍ〜６８．４ｒｐｍである。第２の回転速度Ｓ２に対する第１の回転速度Ｓ１の割合は、例えば、８〜８０％であり、好ましくは、８〜６０％である。
【００５５】
本実施形態では、図４に示すように、制御ユニット２８は、初期摺動区間において、第１の回転速度Ｓ１での動作と停止を繰り返すようにモータ４０を制御する。すなわち、制御ユニット２８は、初期摺動区間において、モータ４０の１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返すようにモータ４０を制御する。
【００５６】
プログラム２８ａは、初期摺動区間におけるガスケット３４の計算上の前進速度が例えば１〜２０ｍｍ／分となるように設定されている。「初期摺動区間におけるガスケット３４の計算上の前進速度」とは、初期摺動区間におけるガスケット３４の平均移動速度、すなわち、初期摺動区間の距離を、ガスケット３４が初期摺動区間を移動するのに要した時間で割ることにより算出される速度である。プログラム２８ａは、初期摺動区間の１サイクル中のモータ４０の回転量から計算されるガスケット３４の想定前進距離が例えば０．０１〜０．１ｍｍとなるように設定されている。
【００５７】
また、制御ユニット２８は、常用摺動区間において、動作と停止を繰り返すようにモータ４０を制御する。すなわち、制御ユニット２８は、常用摺動区間において、モータ４０の１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返すようにモータ４０を制御する。
【００５８】
初期摺動区間でモータ４０の動作と停止を繰り返す低速間欠駆動において、各動作時間Ｔ１ａは、例えば、１〜６秒であり、好ましくは、１〜２秒である。また、低速間欠駆動における動作と停止の１サイクルにおける動作時間Ｔ１ａの比であるデューティ比としては、例えば、１０〜５０％であり、好ましくは、１０〜２５％である。このような低速間欠駆動により、モータ４０を連続的に駆動する場合と比べて、モータ４０の駆動による消費電力を効果的に低減することができる。プログラム２８ａは、低速間欠駆動の１サイクルにおいて、モータ４０に送信したパルス数が、モータ４０の回転開始からガスケット３４の想定前進距離に対応する所定値に達した時に、モータ４０の回転を所定時間停止するように設定されている。
【００５９】
常用摺動区間で動作と停止を繰り返す高速間欠駆動において、各動作時間Ｔ２ａは、例えば、８３〜５００ミリ秒であり、好ましくは、１６６〜３３３ミリ秒であり、各停止時間Ｔ２ｂは、例えば、動作時間Ｔ２ａの４〜１９倍であり、好ましくは、５〜９倍である。また、間欠駆動における動作と停止の１サイクルにおける動作時間Ｔ２ａの比であるデューティ比としては、例えば、５〜２０％であり、好ましくは、１０〜１５％である。このような間欠駆動により、モータ４０を連続的に駆動する場合と比べて、モータ４０の駆動による消費電力を効果的に低減することができる。
【００６０】
初期摺動区間でガスケット３４が前進する際の移動速度（モータ４０が第１の回転速度Ｓ１で回転する際のガスケット３４の移動速度）は、毎分１．０〜２０ｍｍであり、好ましくは毎分１．０〜３．０ｍｍである。常用摺動区間でガスケット３４が前進する際の移動速度（モータ４０が第２の回転速度Ｓ２で回転する際のガスケット３４の移動速度）は、薬液Ｍを投与するための投与時間によるが、例えば、毎分７．５〜２０ｍｍである。
【００６１】
この場合、第１実施形態に係る薬液投与装置１０は、以下の効果を奏する。
【００６２】
図２を参照して説明したように、薬液投与装置１０を長期間保管した場合、ガスケット３４の摺動面（図示例の場合、２つの環状突起３４ａ）が筒体の内周面に固着する。このため、本発明と異なり、モータ４０の連続駆動によりガスケット３４全体を一気に前進させようした場合、すべての固着部分を同時に引き剥がす必要が生じ、ガスケット３４の摺動抵抗が大幅に高まってしまう。
【００６３】
これに対し、薬液投与装置１０によれば、ガスケット３４の初期摺動区間においてガスケット３４を間欠的に前進させるため、ガスケット３４の摺動面が筒体１２の内周面に固着している場合でも、固着部分が少しずつ引き剥がされる。これにより、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇を抑えることができる。従って、初期摺動区間における駆動力の増大を防止し、従来よりも小型化された薬液投与装置１０を提供することができる。
【００６４】
プログラム２８ａは、初期摺動区間の１サイクルにおいて、モータ４０を停止させている停止時間Ｔ１ｂが、モータ４０を回転させている動作時間Ｔ１ａの１〜５５倍となるように設定されている。これにより、初期摺動区間の１サイクル中のモータ４０の停止時間Ｔ１ｂが適度に長いため、ガスケット３４の固着部分をより確実に少しずつ引き剥がすことができ、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇をより抑えることができる。
【００６５】
プログラム２８ａは、初期摺動区間の１サイクルにおける停止時間Ｔ１ｂが０．２５〜１７.６８秒となるように設定されていると、１サイクル中のモータ４０の停止時間が適度に長いため、ガスケット３４の固着部分をより確実に少しずつ引き剥がすことができ、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇をより抑えることができる。
【００６６】
プログラム２８ａは、初期摺動区間におけるガスケット３４の計算上の前進速度が１〜２０ｍｍ／分となるように設定されていていると、初期摺動区間でガスケット３４を前進させるために必要な駆動力が十分に抑えられる。
【００６７】
プログラム２８ａは、１サイクル中のモータ４０の回転量から計算されるガスケット３４の想定前進距離が０．０１〜０．１ｍｍとなるように設定されていると、第１移動区間でガスケット３４を前進させるために必要な駆動力が十分に抑えられる。
【００６８】
筒体１２内でのガスケット３４の初期摺動抵抗はガスケット３４の移動速度によって異なり、ガスケット３４の移動速度が速いほど初期摺動抵抗が大きくなる傾向がある一方、その後の摺動抵抗はガスケット３４の移動速度に依存した傾向がない。従って、初期摺動区間では、ガスケット３４の移動速度が遅いほど、摺動抵抗が小さくなる。一方、常用摺動区間では、ガスケット３４の移動速度に依存した傾向がない。そして、薬液投与装置１０の動作におけるガスケット３４の総前進距離（初期摺動区間と常用摺動区間とを合計した距離）に対する初期摺動区間の長さは、相当に小さい。すなわち、常用摺動区間と比較して初期摺動区間は相当に短い。
【００６９】
そこで、薬液投与装置１０では、初期摺動区間ではモータ４０を第１の回転速度Ｓ１で回転させることによりガスケット３４をゆっくり移動させる低速駆動を実施し、初期摺動区間を越えた常用摺動区間ではモータ４０を第２の回転速度Ｓ２で回転させることによりガスケット３４を素早く移動させる高速駆動を実施する。
【００７０】
このため、初期摺動区間で押し子４６を前進させるために必要な駆動力（要求推力）が抑えられることで消費電力の増大を回避しつつ、所望の投与速度を満たすことが可能となる。すなわち、本実施形態と異なり、図５において破線Ｌ２で示すように、初期摺動区間で押し子４６の高速駆動を行った場合、筒体１２に対するガスケット３４の摺動抵抗は相当に大きくなる。この場合、モータ４０を変更せずに大きな摺動抵抗に対応するために、モータ４０に対して大電力を供給すると、消費電力の増大を招く。消費電力を増大させずに必要な駆動力を得ることができるモータを用いると、高コストのモータ又はサイズの大きいモータが必要となる。
【００７１】
これに対し、図５において実線Ｌ１で示すように、初期摺動区間で押し子４６の低速駆動を行った場合、筒体１２に対するガスケット３４の摺動抵抗は、初期摺動区間で高速駆動を行った場合と比較して相当に小さい。従って、薬液投与装置１０によれば、高コストのモータ又はサイズの大きいモータを用いることなく、消費電力の増大を回避し、且つ、所望の投与速度で薬液Ｍを投与することができる。
【００７２】
薬液投与装置１０では、モータ４０が第１の回転速度Ｓ１で動作することにより、初期摺動区間におけるガスケット３４の摺動抵抗の最大値は、８Ｎ以下となるのがよい。これにより、モータ４０の駆動による消費電力を効果的に低減することができる。
【００７３】
次に、図６に示す第２実施形態に係る薬液投与装置６０について説明する。
【００７４】
薬液投与装置６０において、前進機構３６を駆動するモータ４０Ｂは、ＤＣモータである。薬液投与装置６０において、制御ユニット６２は、モータ４０Ｂの動作を制御する。制御ユニット６２は、初期摺動区間において、モータ４０Ｂの１回の連続的な回転と１回の連続的な停止からなる１サイクルを複数回繰り返すように設定されたプログラム６２ａを有する。
【００７５】
プログラム６２ａは、初期摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ１が例えば０．５〜１８秒となるように設定されている。プログラム６２ａは、初期摺動区間の１サイクルにおいてモータ４０Ｂを回転させている動作時間Ｔ１ａが例えば０．０６７〜２秒となるように設定されている。モータ４０ＢはＤＣモータであるため、モータ４０Ｂに印加する電圧が同じであれば、ガスケット３４の摺動抵抗に起因するモータ４０Ｂにかかる負荷（トルク負荷）が大きいほど動作時間Ｔ１ａは長くなり、負荷が小さいほど動作時間Ｔ１ａは短くなる。
【００７６】
プログラム６２ａは、初期摺動区間の１サイクルにおいて、モータ４０Ｂを停止させている停止時間Ｔ１ｂが、モータ４０Ｂを回転させている動作時間Ｔ１ａの例えば、１〜５５倍となるように設定されている。プログラム６２ａは、初期摺動区間の１サイクルにおける停止時間Ｔ１ｂが例えば、０．２５〜１７.６８秒となるように設定されている。プログラム６２ａは、初期摺動区間におけるガスケット３４の計算上の前進速度が例えば１〜２０ｍｍ／分となるように設定されている。プログラム６２ａは、初期摺動区間の１サイクル中のモータ４０Ｂの回転量から計算されるガスケット３４の想定前進距離が例えば０．０１〜０．１ｍｍとなるように設定されている。なお、初期摺動区間の１サイクルおける停止時間Ｔ１ｂが動作時間Ｔ１ａの１〜５５倍となるように設定されているとは、プログラム６２ａが初期摺動区間の１サイクルの時間とモータ４０Ｂの回転量を制御することにより、停止時間Ｔ１ｂが動作時間Ｔ１ａの１〜５５倍となることを含む。
【００７７】
薬液投与装置６０は、モータ４０Ｂの回転量を検出する回転量検出センサ６４（ロータリエンコーダ）を備える。回転量検出センサ６４の一形態は、光学透過型エンコーダであり、発光素子と受光素子を有し、コードホイールとして機能するピニオン４３には周方向に間隔をおいて複数のスリットが形成されている。回転量検出センサ６４により光の透過パターンが検出される。光の透過パターンからモータ４０Ｂの回転方向及び回転量を検出することができる。プログラム６２ａは、初期摺動区間の１サイクルにおいて、モータ４０Ｂの回転開始後に回転量検出センサ６４で検出されたモータ４０Ｂの回転量が、ガスケット３４の想定前進距離に対応する所定値に達した時に、モータ４０Ｂの回転を所定時間停止するように設定されている。
【００７８】
次に、薬液投与装置６０の動作について説明する。以下では、初期摺動区間と常用摺動区間の全域でモータ動作の制御を切り替えない第１の動作方法（図７及び図８）と、初期摺動区間から常用摺動区間への移行に伴いモータ動作の制御を切り替える第２の動作方法（図９〜図１２）について説明する。
【００７９】
図７に示すように、第１の動作方法では、薬液投与装置６０の電源ボタン５２（図６）が押されて電源がオンになると（ステップＳ１０１）、電池電圧を確認する処理が実行される（ステップＳ１０２）。電池電圧に異常がないと判断されると（ステップＳ１０２で、「ＹＥＳ」）、異常のないことがユーザに報知され、所定時間（例えば、５分）のカウントが開始される（ステップＳ１０３）。次に、薬液投与装置６０が患者に取り付けられる。なお、電池電圧に異常がある場合（ステップＳ１０２で、「ＮＯ」）、異常処理が行われる（ステップＳ１０４）。
【００８０】
ステップＳ１０３の後、所定時間が経過したら（ステップＳ１０５で、「ＹＥＳ」）、薬液投与装置６０の制御ユニット６２は、モータ４０Ｂを駆動して投与を開始する（モータ４０Ｂの間欠駆動を開始する）とともに、投与時間のカウントを開始する（ステップＳ１０６）。この場合、初期摺動区間及び常用摺動区間において、モータ４０Ｂに印加する電圧は、同じである。すなわち、制御ユニット６２は、初期摺動区間及び常用摺動区間において、モータ４０Ｂに対する制御を変えない。
【００８１】
そして、間欠駆動での投与が行われ、制御ユニット６２が投与完了（薬液残量ゼロ）を判断すると（ステップＳ１０７で、「ＹＥＳ」）、投与終了となる（ステップＳ１０８）。投与完了の判定がなされず（ステップＳ１０７で、「ＮＯ」）且つ投与時間のタイムオーバーと判断された場合（ステップＳ１０９で、「ＹＥＳ」）、制御ユニット６２は、タイムオーバー検出処理を行う（ステップＳ１１０）。
【００８２】
図８は、第１の動作方法を行う場合の薬液投与装置６０の動作イメージ図である。図８において、初期摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ１と、常用摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ２とは、同一に設定されている。常用摺動区間の１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ２ａは、初期摺動区間の１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ１ａよりも短く設定されている。
【００８３】
モータ４０ＢはＤＣモータであるため、ガスケット３４の摺動抵抗に起因するモータ４０Ｂにかかる負荷（トルク負荷）によって、モータ４０Ｂの回転速度は変わる。従って、制御ユニット６２はモータ４０Ｂの回転速度を直接的には制御していない。一方、初期摺動区間から常用摺動区間へと移行すると、ガスケット３４の摺動抵抗が低下するため、モータ４０Ｂへの負荷が減少する。その結果、モータ４０Ｂに印加する電圧は変わらないが、初期摺動区間から常用摺動区間への移行に伴い、モータ４０Ｂの回転速度は自然に上がる。すなわち、常用摺動区間におけるモータ４０Ｂの回転速度は、初期摺動区間におけるモータ４０Ｂの回転速度よりも速い。
【００８４】
なお、図８では、表示上、初期摺動区間におけるサイクル同士での回転速度はすべて同じであり、常用摺動区間におけるサイクル同士での回転速度もすべて同じである。しかしながら、上記のようにモータ４０Ｂの回転速度は、モータ４０Ｂにかかる負荷によって変化するため、実際には、初期摺動区間におけるサイクル同士でのモータ４０Ｂの回転速度は必ずしも同じではない。同様に、実際には、常用摺動区間におけるサイクル同士でのモータ４０Ｂの回転速度は必ずしも同じではない。
【００８５】
次に、薬液投与装置６０の第２の動作方法について説明する。第２の動作方法では、制御ユニット６２は、初期摺動区間から常用摺動区間への移行に伴いモータ動作の制御を切り替える。図９に示す第２の動作方法のフローチャートは、図７に示した第１の動作方法のフローチャートにおけるステップＳ１０６に代えて、ステップＳ２０６〜Ｓ２０８を行う点で、第１の動作方法と異なる。
【００８６】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０５は、第１の動作方法のステップＳ１０１〜Ｓ１０５とそれぞれ同じである。第２の動作方法では、ステップＳ２０３の後、所定時間が経過したら（ステップＳ２０５で、「ＹＥＳ」）、制御ユニット６２は、モータ４０Ｂを駆動して投与を開始し（モータ４０Ｂの間欠駆動を開始し）、初期摺動区間の計測を開始し、投与時間のカウントを開始する（ステップＳ２０６）。
【００８７】
次に、制御ユニット６２は、初期摺動区間が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０７）。ガスケット３４が前進する距離は、回転量検出センサ６４により検出されるモータ４０Ｂの回転量に、モータ４０Ｂの１回転でガスケット３４が前進する距離を掛けることで算出することができる。従って、制御ユニット６２は、回転量検出センサ６４により得られるモータ４０Ｂの回転量に基づいて初期摺動区間が完了したか否かを判断することができる。
【００８８】
初期摺動区間が完了したら（ステップＳ２０７で、「ＹＥＳ」）、薬液投与装置６０の制御ユニット６２は、モータ動作の制御切り替え（高速駆動への移行）を行う（ステップＳ２０８）。その後のステップＳ２０９〜Ｓ２１２は、第１の動作方法のステップＳ１０７〜Ｓ１１０とそれぞれ同じである。
【００８９】
ステップＳ２０８の実行内容（モータ動作の制御切り替え）としては、いくつかの態様を採用し得るが、本明細書では、以下において、第１の態様（図１０）と、第２の態様（図１１）と、第３の態様（図１２）とを例示する。
【００９０】
図１０に示すように、モータ動作の制御切り替えの第１の態様では、常用摺動区間の全域でモータ４０Ｂを連続して駆動する。すなわち、常用摺動区間中のモータ４０Ｂの停止時間を設けない。この場合、モータ４０Ｂに印加する電圧は、初期摺動区間と常用摺動区間とで同じであるが、常用摺動区間では摺動抵抗が下がるためモータ４０Ｂの回転速度は上がる。このように、常用摺動区間の全域でモータ４０Ｂを連続して駆動するため、第１の動作方法と比較して、投与時間を短縮することができる。
【００９１】
なお、第１の態様において、常用摺動区間においてモータ４０Ｂに印加する電圧は、初期摺動区間においてモータ４０Ｂに印加する電圧より高く設定されてもよい。印加電圧が高いほどモータ４０Ｂの回転速度は上がる。従って、モータ４０Ｂに対する印加電圧を上げた場合、仮想線で示すように常用摺動区間でのモータ４０Ｂの回転速度はさらに上がる。これにより、投与時間をより短縮することができる。
【００９２】
図１１に示すように、モータ動作の制御切り替えの第２の態様では、常用摺動区間の１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ２ａは、初期摺動区間の１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ１ａと同一に設定されおり、常用摺動区間でモータ４０Ｂの間欠駆動を行うが、常用摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ２は、初期摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ１よりも短く設定されている。これにより、第１の動作方法と比較して、投与時間を短縮することができる。常用摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ２は、初期摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ１の例えば０．０２〜０．５倍である。なお、常用摺動区間においてモータ４０Ｂに印加する電圧は、初期摺動区間においてモータ４０Ｂに印加する電圧より高く設定されてもよい。
【００９３】
図１２に示すように、モータ動作の制御切り替えの第３の態様では、初期摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ１と常用摺動区間の１サイクルの時間ＣＴ２とは同じであり、常用摺動区間でモータ４０Ｂの間欠駆動を行うが、常用摺動区間における１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ２ａは、初期摺動区間における１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ１ａよりも長く設定されている。これにより、第１の動作方法と比較して、投与時間を短縮することができる。常用摺動区間における１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ２ａは、初期摺動区間における１サイクル中のモータ４０Ｂの動作時間Ｔ１ａの例えば１．５〜１８倍である。なお、常用摺動区間における１サイクルの時間ＣＴ２は、初期摺動区間における１サイクルの時間ＣＴ１より短く設定されてもよい。常用摺動区間においてモータ４０Ｂに印加する電圧は、初期摺動区間においてモータ４０Ｂに印加する電圧より高く設定されてもよい。
【００９４】
上記のように構成された薬液投与装置６０によれば、上述した薬液投与装置１０と同様に、ガスケット３４の初期摺動区間においてガスケット３４を間欠的に前進させるため、ガスケット３４の摺動面が筒体１２の内周面に固着している場合でも、固着部分が少しずつ引き剥がされる。これにより、初期摺動区間における摺動抵抗の過度な上昇を抑えることができる。従って、初期摺動区間における駆動力の増大を防止し、従来よりも小型化された薬液投与装置６０を提供することができる。
【００９５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【図１】
2018181875.tif 000003
【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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【図１２】
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【国際調査報告】
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