(57)【要約】【課題】液体が封入されたチューブ同士を安定して確実に接合可能なチューブ接合装置を提供する。【解決手段】チューブ接合装置１は、チューブ８、９を押圧保持する第１クランプ６及び第２クランプ７を接触状態で配置し、第２移動機構を駆動して第２クランプ７を第１クランプ６から離間させるときに、第１クランプ６を上下動可能に支持するシャフト１２１により第１クランプ６がチューブに摺接し第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２まで、第１係合部６８及び第２係合部７８の傾斜面６７、７７間での摺動により押圧力を順次増大させた状態でチューブをしごきながら移動する。チューブ内の残存液は第１クランプ６のしごき動作でチューブ内から排除される。切断板４１で残存液が排除されたチューブが切断され、第１、第２移動機構がチューブを移動させチューブ同士が接合される。【選択図】　図６
2004089315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の可撓性チューブを略平行状態に保持する第１保持部及び第２保持部を有するチューブ接合装置であって、
前記第１保持部に設けられ、前記チューブを扁平状態に押圧する第１押圧手段と、
前記第２保持部に設けられ、前記チューブを扁平状態に押圧すると共に、前記第１押圧手段に接触可能に配置された第２押圧手段と、
前記第１及び第２押圧手段の間で前記チューブを切断する切断手段と、
前記切断手段により切断されたチューブの位置を相対的に変化させて、接合される端部同士が対向するように前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる第１移動手段と、
前記第１押圧手段と前記第２押圧手段とが離間する方向及び前記切断手段により切断されたチューブの接合される端部同士が密着する方向に、前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる第２移動手段と、
を備えたチューブ接合装置。
【請求項２】
更に、前記第１及び第２押圧手段の少なくとも一方の前記チューブに対する押圧量が変化するように、前記第１及び第２押圧手段の少なくとも一方を支持する支持手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のチューブ接合装置。
【請求項３】
前記支持手段により支持された第１及び第２押圧手段の少なくとも一方を所定位置に規制する位置規制手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載のチューブ接合装置。
【請求項４】
更に、前記第１押圧手段に設けられた第１係合部と、前記第２押圧手段に設けられた第２係合部とを有し、前記第２移動手段により前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を双方が離間する方向に移動させたときに、前記支持手段がその移動量に伴って、第１及び第２押圧手段の少なくとも一方の前記チューブに対する押圧量を順次変化させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のチューブ接合装置。
【請求項５】
前記第１係合部及び前記第２係合部は、互いに係合し合う第１傾斜面及び第２傾斜面を有し、前記第２移動手段の作用による前記第１及び第２保持部の離間距離に対応して、前記第１傾斜面と第２傾斜面とが互いの係合力を増減して摺接し合うことを特徴とする請求項４に記載のチューブ接合装置。
【請求項６】
前記第２移動手段は、前記第２保持部を移動させ、前記支持手段は、前記第１押圧手段を支持することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載のチューブ接合装置。
【請求項７】
前記第２移動手段により前記第２保持部を第１の保持部から離間する方向に移動させたときに、前記第１押圧手段は、前記第２保持部の移動開始前の第１押圧位置から前記チューブの長さ方向に沿って押圧量を順次増大させて第２押圧位置に移動することを特徴とする請求項６に記載のチューブ接合装置。
【請求項８】
前記第２押圧位置に位置付けられた前記第１押圧手段は、前記第２押圧手段の前記チューブに対する押圧量と略同等な押圧量で前記チューブを押圧することを特徴とする請求項７に記載のチューブ接合装置
【請求項９】
前記第１移動手段により前記第１保持部を前記チューブの幅方向である第１の方向に移動させると共に、前記第２移動手段により前記第２保持部を前記チューブの長さ方向であり前記第１の方向に略直交状に交差する第２の方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のチューブ接合装置。
【請求項１０】
前記第１移動手段が、前記第１の方向において、前記切断手段により切断されたチューブの位置を相対的に変化させて、接合されるチューブの端部同士が対向するように前記第１保持部を移動させると共に、前記第２移動手段が、前記第２の方向において、前記接合されるチューブの端部同士が密着するように前記第２保持部を移動させ、かつ、前記第１の方向に移動可能な前記第１保持部に設けられた前記第１押圧手段と前記切断手段との距離が、前記第２の方向に移動可能な前記第２保持部に設けられた前記第２押圧手段と前記切断手段との距離より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項９に記載のチューブ接合装置。
【請求項１１】
前記第１の方向における前記第１保持部の移動距離が、前記第２の方向における前記第２保持部の移動距離より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１０に記載のチューブ接合装置。
【請求項１２】
略平行状態に載置された可撓性を有する第１チューブ及び第２チューブを、これらのチューブ上の第１の位置で押圧して、前記第１及び第２チューブを扁平状態に変形させる工程と、
前記第１の位置に隣接する前記第１及び第２チューブ上の第３の位置で前記第１及び第２チューブを押圧して、前記第１及び第２チューブを扁平状態に保持する工程と、
前記第１の位置から離間した位置であって、前記第１の位置を挟んで前記第３の位置に対向する前記第１及び第２チューブ上の第２の位置で前記第１及び第２チューブを押圧して、前記第１及び第２チューブを扁平状態に保持する工程と、
前記第２及び第３の位置の間に所定の温度を有する切断板を進出させて、前記第１及び第２チューブを切断する工程と、
切断された前記第１及び第２チューブを相対的に移動させて、接合する前記第１チューブの端部と前記第２チューブの端部とを対向させる工程と、
前記切断板を前記第２及び第３の位置の間の所定の切断位置から退避させ前記第１及び第２チューブの端部同士を密着させて接合する工程と、
を含むチューブ接合方法。
【請求項１３】
前記第１の位置から第２の位置への前記第１及び第２チューブの押圧位置の変化に対応して、前記第１及び第２チューブに対する押圧量を順次大きくすることを特徴とする請求項１２に記載のチューブ接合方法。
【請求項１４】
前記第２の位置における前記第１及び第２チューブに対する押圧量と、前記第３の位置における前記第１及び第２チューブに対する押圧量とが略同等であることを特徴とする請求項１３に記載のチューブ接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有するチューブを切断して接合するチューブ接合装置及びチューブ接合方法であって、特に、少なくとも２本の可撓性チューブを加熱溶融して、無菌的に接合するチューブ接合装置及びチューブ接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、輸血システムにおける採血バッグ及び血液成分バッグのチューブ接合や持続的腹膜透析（ＣＡＰＤ）における透析液バッグと廃液バッグとの交換等を行う場合には、チューブの接合を無菌的に行うことが必要となる。特公昭６１−３０５８２号公報には、このようなチューブの無菌的接合を行う装置の一例が開示されている。このチューブ接合装置は、接続すべき２本のチューブを平行に保持し得る一対のホルダ（ブロック）と、両ホルダ間に配置されチューブを横切るように移動し得る切断板（板状の加熱素子）とを備え、両ホルダに形成された溝内に２本のチューブを平行にかつ反対方向に保持した状態で切断板を加熱、移動させてチューブを溶断し、次いで、一方のホルダをチューブの径方向（並べた方向）に移動させ、接合するチューブの切り口同士を一致させると共に、切断板を退避位置へ移動させて抜き取り、両チューブを融着するものである。
【０００３】
また、特開平６−９１０１０号公報には、上記装置と同様のチューブ接合方法を用いて、チューブ接合の確実性を高めるために、２本のチューブを平行状態にて保持する第１クランプ及び第２クランプを有し、第１クランプを第２クランプに対して平行に移動させる、つまり、後退・前進の前後の動きのみを行う第１クランプ移動機構と、第２クランプを第１クランプに対して近接・離間する方向にのみ移動させる第２クランプ移動機構とを備えたチューブ接合装置が開示されている。
【０００４】
更に、切断板を用いてチューブ同士を加熱、溶融し、無菌的に接合する基本的原理は同様であるが、チューブの切断前にその内部に液体が残っている場合に、チューブ内液を密封したまま漏れることなくチューブを接合する装置として、例えば、特開平４−３０８７３１号には、一対の相対的に回転し得るチューブホルダにより２本のチューブ（第１チューブ、第２チューブ）を同一旋回軌跡上に各々保持し、加熱された切断板により両チューブをホルダ間にて切断後、第１チューブの一方側の切断端面を第２チューブの他方側の切断端面に整列させるべくチューブホルダを回転させ、切断板を退避させて両チューブを融着するチューブ接合装置が開示されている。また、チューブ内液を密封したまま漏れることなくチューブを接合できるといった目的の他に、チューブを接続する際のチューブの移動量が少なく、装置及び装置を構成する部品の小型化を図ることができるチューブ接合装置として、特開平９−１５４９２０号公報には、Ｕ字状の溝を有する２つのチューブ保持具（第１チューブ保持具、第２チューブ保持具）に接続すべき２本のチューブ同士を接触した（重ねた）状態で収納保持し、加熱された切断板により両チューブを切断した後、第１チューブ保持具に対し第２チューブ保持具を相対的に１８０°回転させて、両チューブの切断端面同士が互いに交換されて整列されるように作動させ、切断板を退避させて両チューブを融着するチューブ接合装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のチューブ接合装置では、２本のチューブを水平方向又は垂直方向に離間状態乃至接触状態で平行配置したいずれの装置の形態であっても、チューブ内部の液体が血液などの蛋白質を含むものである場合には、２つのチューブ保持具（ホルダ）の間のチューブ内部に残存する液体が、切断板によって切断されるときに接合すべきチューブの端面に残留するため、チューブの接合強度を著しく低下させる、という問題があった。すなわち、従来のチューブ接合装置では、２本のチューブのいずれか一方にのみ液体が封入されている場合に、チューブの接合される端部相互が切断板を介して向かい合うようにチューブ保持部（ホルダ）を移動させる際に一方側のチューブ端面は切断板に接触した状態で移動するため、切断時に残留したチューブ内の残存液がこのときある程度除去されるので、チューブの接合強度に低下が認められるもののチューブ同士の接合は可能であったが、２本のチューブが共に血液等の液体が封入されたチューブ同士では、安定して接合することができなかった。
【０００６】
本発明は上記事案に鑑み、液体が封入されたチューブ同士を安定して確実に接合可能なチューブ接合装置及びチューブ接合方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、少なくとも２本の可撓性チューブを略平行状態に保持する第１保持部及び第２保持部を有するチューブ接合装置であって、前記第１保持部に設けられ、前記チューブを扁平状態に押圧する第１押圧手段と、前記第２保持部に設けられ、前記チューブを扁平状態に押圧すると共に、前記第１押圧手段に接触可能に配置された第２押圧手段と、前記第１及び第２押圧手段の間で前記チューブを切断する切断手段と、前記切断手段により切断されたチューブの位置を相対的に変化させて、接合される端部同士が対向するように前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる第１移動手段と、前記第１押圧手段と前記第２押圧手段とが離間する方向及び前記切断手段により切断されたチューブの接合される端部同士が密着する方向に、前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる第２移動手段と、を備える。
【０００８】
第１の態様では、第２押圧手段が第１押圧手段に接触可能に配置され、第１保持部及び第２保持部に略平行状態に保持された少なくとも２本のチューブが、第１、第２押圧手段で扁平状態に押圧され、第２移動手段で第１押圧手段と第２押圧手段とが離間する方向に第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させることで、第１押圧手段がチューブを押圧しながら第２押圧手段、第１押圧手段間のチューブ内の残存液を排除する。切断手段により、離間した第２、第１押圧手段間で残存液が排除されたチューブが切断され、第１移動手段により切断手段で切断されたチューブの位置を相対的に変化させて、接合される端部同士が対向するように第１及び第２保持部の少なくとも一方が移動され、第２移動手段により接合される端部同士が密着する方向に第１及び第２保持部の少なくとも一方が移動され、チューブ同士の接合がなされる。本態様によれば、第１押圧手段がチューブを押圧しながらチューブ内の残存液を排除するので、チューブ内に液体が封入されていても、切断手段でチューブを切断し、第１、第２移動手段で第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動してチューブを接合するときに、チューブに封入された液体の影響を受けずに、チューブ同士を接合させることができる。
【０００９】
第１の態様において、第１及び第２押圧手段の少なくとも一方のチューブに対する押圧量が変化するように、第１及び第２押圧手段の少なくとも一方を支持する支持手段を更に設けるようにしてもよい。この場合に、支持手段により支持された第１及び第２押圧手段の少なくとも一方を所定位置に規制する位置規制手段を設けることが好ましい。また、第１押圧手段に設けられた第１係合部と、第２押圧手段に設けられた第２係合部とを更に有し、第２移動手段により第１及び第２保持部の少なくとも一方を双方が離間する方向に移動させたときに、支持手段がその移動量に伴って、第１及び第２押圧手段の少なくとも一方のチューブに対する押圧量を順次変化させるようにしてもよい。このとき、第１係合部及び第２係合部は、互いに係合し合う第１傾斜面及び第２傾斜面を有し、第２移動手段の作用による第１及び第２保持部の離間距離に対応して、第１傾斜面と第２傾斜面とが互いの係合力を増減して摺接し合うことが好ましい。また、第２移動手段が第２保持部を移動させ、支持手段が第１押圧手段を支持するようにしてもよい。このとき、第２移動手段により第２保持部を第１保持部から離間する方向に移動させたときに、第１押圧手段は、第２保持部の移動開始前の第１押圧位置からチューブの長さ方向に沿って押圧量を順次増大させて第２押圧位置に移動することが好ましい。また、第２押圧位置に位置付けられた第１押圧手段が、第２押圧手段のチューブに対する押圧量と略同等な押圧量でチューブを押圧することが望ましい。
【００１０】
また、上記第１の態様において、第１移動手段により第１保持部をチューブの幅方向である第１の方向に移動させると共に、第２移動手段により第２保持部をチューブの長さ方向であり第１の方向に略直交状に交差する第２の方向に移動させるようにしてもよい。このとき、第１移動手段が、第１の方向において、切断手段により切断されたチューブの位置を相対的に変化させて、接合されるチューブの端部同士が対向するように第１保持部を移動させると共に、第２移動手段が、第２の方向において、接合されるチューブの端部同士が密着するように第２保持部を移動させ、かつ、第１の方向に移動可能な第１保持部に設けられた第１押圧手段と切断手段との距離が、第２の方向に移動可能な第２保持部に設けられた第２押圧手段と切断手段との距離より大きくなるように設定されることが好ましく、更に、第１の方向における第１保持部の移動距離が、第２の方向における第２保持部の移動距離より大きくなるように設定されることが好ましい。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、チューブ接合方法であって、略平行状態に載置された可撓性を有する第１チューブ及び第２チューブを、これらのチューブ上の第１の位置で押圧して、前記第１及び第２チューブを扁平状態に変形させる工程と、前記第１の位置に隣接する前記第１及び第２チューブ上の第３の位置で前記第１及び第２チューブを押圧して、前記第１及び第２チューブを扁平状態に保持する工程と、前記第１の位置から離間した位置であって、前記第１の位置を挟んで前記第３の位置に対向する前記第１及び第２チューブ上の第２の位置で前記第１及び第２チューブを押圧して、前記第１及び第２チューブを扁平状態に保持する工程と、前記第２及び第３の位置の間に所定の温度を有する切断板を進出させて、前記第１及び第２チューブを切断する工程と、切断された前記第１及び第２チューブを相対的に移動させて、接合する前記第１チューブの端部と前記第２チューブの端部とを対向させる工程と、前記切断板を前記第２及び第３の位置の間の所定の切断位置から退避させ前記第１及び第２チューブの端部同士を密着させて接合する工程と、を含む。
【００１２】
第２の態様において、第１の位置から第２の位置への第１及び第２チューブの押圧位置の変化に対応して、第１及び第２チューブに対する押圧量を順次大きくすることが好ましく、更に、第２の位置における第１及び第２チューブに対する押圧量と、第３の位置における第１及び第２チューブに対する押圧量とが略同等であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を血液が封入された２本のチューブを切断、接合するチューブ接合装置に適用した実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１に示すように、本実施形態のチューブ接合装置１は、２本の可撓性チューブ８、９を略平行状態に保持する第１保持部としての第１チューブ保持具２及び第２保持部としての第２チューブ保持具３と、チューブ８、９を加熱、溶融して切断する切断手段としての切断機構４と、チューブ８、９を扁平状態に押圧する第１押圧手段としての第１クランプ６及び第２押圧手段としての第２クランプ７と、を備えている。
【００１５】
チューブ８、９は、例えば、軟質ポリ塩化ビニル等の軟質樹脂を材質とし可撓性（柔軟性）を有し、チューブ内には血液が封入されている。これらのチューブ８、９は、血液封入前の状態で内径、外径及び長さについて略同一形状を有している（図１０（Ａ）参照）。第１チューブ保持具２は、チューブ８、９を保持するホルダ２１と、ヒンジ２５によりホルダ２１の後端部に回動自在に取り付けられ開閉可能な蓋体２４とを有している。
【００１６】
ホルダ２１には、２本のチューブ８、９がそれぞれ装填される互いに平行な一対の溝２２、２３が形成されている。溝２２、２３の横断面形状はＵ字状をなしている。溝２２、２３の幅は、チューブ８、９の自然状態での外径と同等又はそれ以下とするのが好ましく、オペレータ（操作者）がチューブ８、９を引き伸ばしてその外径を減少させるか、又は、チューブ８、９を溝２２、２３の奥側（下部方向）へ押し込むことで溝２２、２３内に装填する。蓋体２４は、閉じられた状態のときに、溝２２、２３を覆い、溝２２、２３内に装填されたチューブ８、９が離脱しないように固定する機能を有している。
【００１７】
また、第１チューブ保持具２は、蓋体２４が閉じた状態を保持するためのロック機構２６を有している。ロック機構２６は、蓋体２４の先端にヒンジ２７を介して蓋体２４に対し回動可能に着設された板片２８と、板片２８の内面に突出形成された爪部材２９と、ホルダ２１の先端に形成された係止部２０とで構成されており、蓋体２４を閉じた状態で、板片２８を図１の矢印Ａ方向へ回動させて爪部材２９を係止部２０に係止させることにより、蓋体２４が開かないようにロックがなされる。このため、チューブ接合中に蓋体２４が不用意に開き、チューブ８、９の固定や後述する第１クランプ６及び第２クランプ７による押圧が解除されて、切断や接合が困難となることが防止される。
【００１８】
第１チューブ保持具２の第２チューブ保持具３側には、チューブ８、９を扁平状態に押圧する第１クランプ６が設けられている。第１クランプ６は、ホルダ２１の側面に固定された鋸刃状の圧閉部材６１と、後述するように蓋体２４に上下方向に移動可能に取り付けられ、圧閉部材６１と噛み合う鋸刃状の圧閉部材６２とを有している。圧閉部材６１は溝２２、２３にそれぞれ対応する位置に傾斜面６３、６４を有し、圧閉部材６２には、傾斜面６３、６４に対しそれぞれ平行に、かつ、所定距離離間する位置に、傾斜面６５、６６が形成されている。このため、溝２２、２３にチューブ８、９を装填した状態で蓋体２４を閉じると、圧閉部材６１、６２が噛み合い、傾斜面６３、６５によりチューブ８が圧閉され、傾斜面６４、６６によりチューブ９が圧閉される。このような第１クランプ６を設けることにより、後述するチューブ８、９の切り口同士を接合する際に、位置ずれや歪みが抑制され、容易かつ適正な接続が確保される。なお、第１クランプ６は、チューブ８、９を溝２２、２３内に装填、及び、蓋体２４をセット（蓋体の閉じ動作）する際には、第２クランプ７と接触状態となるように配置される。
【００１９】
一方、第２チューブ保持具３も第１チューブ保持具２と同様に、一対の溝３２、３３が形成されチューブ８、９を保持するホルダ３１と、ホルダ３１に対し回動して開閉する蓋体３４とを有しており、更にロック機構３６及び第２クランプ７を有している。これらの構成は第１チューブ保持具２に準ずるものであり、ロック機構３６はヒンジ３７、板片３８、爪部材３９を有しており、ホルダ３１はヒンジ３５、係止部３０を有している。
【００２０】
第２クランプ７は、ホルダ３１のホルダ２１側の側面に固定された鋸刃状の圧閉部材７１（不図示）と、蓋体３４の蓋体２４側の側面に固定され、圧閉部材７１と噛み合う鋸刃状の圧閉部材７２とで構成されている。圧閉部材７１は圧閉部材６１と同様に溝３２、３３にそれぞれ対応する位置に傾斜面７３、７４（不図示）を有し、圧閉部材７２には、傾斜面７３、７４に対しそれぞれ平行に、かつ、所定距離離間する位置に、傾斜面７５、７６が形成されている。
【００２１】
これらの第１チューブ保持具２及び第２チューブ保持具３は、通常は溝２２、３２同士及び溝２３、３３同士が一致する（一直線上に並ぶ）ように配置されている。
【００２２】
図５（Ａ）に示すように、第１クランプ６には、第１クランプ６をチューブ８、９に押圧する際に、チューブ８、９に対して離接する方向に第１クランプ６を摺接しながら移動可能に支持する支持手段としてのシャフト１２１が、第１チューブ保持具２内のチューブ８、９を横断する幅方向に２本形成されている。これらのシャフト１２１は、第１クランプ６に形成された図示しない穴部に貫通されており、第１クランプ６の移動を許容している。なお、第１クランプ６の動作時の位置ずれや歪みを抑制すると共に、第１クランプ６にスムースな動きを与えるために、第１クランプ６に形成された図示しない穴部の径は、シャフト１２１の径より若干大きく形成されている。
【００２３】
シャフト１２１に支持された第１クランプ６は、その自重作用によりシャフト１２１に対して自由運動可能な状態を維持しているが、第１クランプ６を有する第１チューブ保持具２をチューブ８、９に対してセット（蓋体の閉じ動作）するときに、チューブ８、９に押圧後は上方に追いやられ、所定位置で係止するように規制される。
【００２４】
この第１クランプ６の位置規制を行うのが、シャフト１２１に隣接して第１チューブ保持具２の上部に螺着された位置規制手段としての調整ネジ１２２である（図５（Ａ）参照）。この調整ネジ１２２もまたシャフト１２１同様に、第１チューブ保持具２内のチューブ８、９を横断する幅方向に２本設けられている（図８参照）。調整ネジ１２２を予め所定位置に調整しておくことで、第１チューブ保持具２をチューブ８、９に対してセット（蓋体の閉じ動作）するときに、第１クランプ６が所定の押圧力でチューブ８、９を扁平状態に押圧することができる。
【００２５】
また、図５（Ｂ）に示すように、第１クランプ６には、鋸刃状の圧閉部材６２を有する一方端（先端部分）に対し他方端に、第２クランプ７と係合可能な傾斜面（第１傾斜面）６７を有する係合部（第１係合部）６８が形成されている。係合部６８は、第２クランプ７に形成された傾斜面（第２傾斜面）７７を有する係合部（第２係合部）７８と摺接状態で相対的に移動するときに、チューブ８、９に対する押圧量（押し込み量）を順次変化させて、第１クランプ６のチューブ８、９に対する押圧位置を変位させるように機能する。
【００２６】
図１及び図４に示すように、切断機構４は、チューブ８、９を溶融、切断する切断板（ウエハ）４１と、開口部が形成され切断板４１を交換可能に保持する保持部材４２と、切断板４１が第１チューブ保持具２及び第２チューブ保持具３の間隙を挿入（進出）、退避するように保持部材４２を移動させる切断板移動機構４３とを有して構成されている。
【００２７】
切断板４１は、自己発熱型の加熱切断板であり、例えば銅板等の金属板を２つ折りにし、その内面に絶縁層を介して所望パターンの発熱用の抵抗体が形成されており、該抵抗体の両端の端子４４、４５がそれぞれ金属板の一端部に形成された開口から露出した構造を有している。
【００２８】
図示しない通電部から端子４４、４５間へ通電がなされると、切断板４１の内部の抵抗体が発熱して、切断板４１は、チューブ８、９を溶融、切断可能な温度（例えば２６０〜３２０°Ｃ程度）に加熱される。なお、この切断板４１は、１回のチューブの接合（接続）毎に使い捨てされるもの（シングルユース）であるのが好ましい。この場合、切断板交換部４６（図２、３参照）により、保持部材４２に装填される切断板４１を、チューブ８、９を接合する毎に交換するような構成とすることができる。
【００２９】
切断板移動機構４３は、主要部として、回転軸８１に固着されたカム８２と、保持部材４２の下方に延出するアーム部８３と、アーム部８３の先端にカム８２側に延出された従動部材８４と、本体９０への取付部（図示せず）と、該取付部に対し保持部材４２を回動可能に支持する図示を省略したヒンジとを有して構成されている。カム８２には、所望の形状のカム溝８５が形成されており、従動部材８４はカム溝８５内に摺動可能に挿入されている。
【００３０】
回転軸８１の回転によりカム８２が回転すると、それに伴い、カム溝８５内に挿入されている従動部材８４が上下動し、保持部材４２が図示を省略したヒンジを中心に回動する。これに伴い、切断板４１は退避位置にある状態から、保持部材４２が時計回りに回転し、加熱状態の切断板４１が上昇して、第１チューブ保持具２及び第２チューブ保持具３の間隙に挿入され、溝２２、２３に保持されたチューブ８、９が溶融、切断される。
【００３１】
回転軸８１は、その両端部が軸受により本体９０に対し回転可能に支持されており、回転軸８１の一端部には、歯車９１が固着されている。図２に示すように、歯車９１は図示しないモータの回転軸に固着された小径歯車９２と噛合しており、モータを駆動すると、その回転力が小径歯車９２及び歯車９１を介して伝達され、回転軸８１が回転する。
【００３２】
また、チューブ接合装置１は、第１チューブ保持具２及び第２チューブ保持具３をそれぞれ所定方向に移動させる移動機構を備えている。移動機構は、切断機構４により切断されたチューブ８、９の位置を相対的に変化させて、接合されるチューブの端部同士が対向するように第１チューブ保持具２を移動させる第１移動手段としての第１移動機構（図示せず）と、第１クランプ６と第２クランプ７とが離間する方向、及び、切断機構４により切断されたチューブ８、９の接合されるチューブの端部同士が密着する方向に、第２チューブ保持具３を移動させる第２移動手段としての第２移動機構（図示せず）とで構成されている。このような移動機構は、例えば、ステッピングモータを用いて構成することができ、上述した特開平６−９１０１０号公報で開示された技術や公知の直線ステージ、Ｘ−Ｙステージ等の技術を用いて作製することが可能である。
【００３３】
なお、チューブ接合装置１は、切断交換部４６の下部位置に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース等を含んで構成された制御部を有しており、歯車９１や小径歯車９２が隠れるように、図示を省略したケーシング内に収容されている。
【００３４】
（動作）
次に、本実施形態のチューブ接合装置１の動作について説明する。
【００３５】
先ず、オペレータは、溝２２、２３、３２、３３に装填されたチューブ８、９に対して、第１チューブ保持具２の蓋体２４及び第２チューブ保持具３の蓋体３４を閉じる動作を行い（図５（Ａ）参照）、なおも蓋体２４の閉じ動作を継続すると、第１クランプ６の先端部分の圧閉部材６２がチューブ８、９に当接して、当接位置の第１の位置Ｐ１で平行（並列）状態に載置されたチューブ８、９を扁平状態に変形させる（図５（Ｂ）参照）。この時点で、チューブ８、９の第１クランプ６により押し込まれた部分に内在している血液は、図５（Ｂ）の矢印ａ乃至矢印ｂ方向に排除されるように押し出される。なお、第１クランプ６は、第１の位置Ｐ１においてチューブ８、９からの反力により上方側へと押し返され、上述した調整ネジ１２２の下端にその一部が当接して、それ以上第１クランプ６がチューブ８、９から離間する方向である上方側へ移動しないように所定の位置に規制されることになる。
【００３６】
引き続き、蓋体２４の閉じ動作を継続して、第１チューブ保持具２のロック機構２６の爪部材２９を係止部２０に係止させて蓋体２４が開かないようにロックがなされると、第１クランプ６は第１の位置Ｐ１において所定の押圧力を以ってチューブ８、９を扁平状態に変形させることとなる（図５（Ｃ）参照）。このときの第１クランプ６のチューブ８、９に対する押圧力（押し込み量）は、チューブの材質、外径寸法などに応じて調整ネジ１２２により任意に可変調整することができるが、チューブ８、９を潰し込まない程度に調整しておくことが好ましい。
【００３７】
その後、第２チューブ保持具３の蓋体３４を完全に閉じる動作を行い、第２チューブ保持具３のロック機構３６の爪部材３９を係止部３０に係止させて蓋体３４が開かないようにロックがなされると、第１クランプ６に接触状態で配置されている第２クランプ７が、第１の位置Ｐ１に隣接する第３の位置Ｐ３おいて、チューブ８、９を所定の押圧力（上記の第１クランプによる押圧力よりも大きな押圧力）でチューブ８、９を殆ど潰し込んだ状態（殆ど血液がない状態）で扁平状態に押圧保持する（図６（Ａ）参照）。これにより、第３の位置Ｐ３で第２クランプ７により押圧された箇所に相当するチューブ８、９内の血液は殆ど排除された状態となるが、隣接する第１の位置Ｐ１における第１クランプ６によるチューブ８、９に対する押圧力（押し込み量）は、第３の位置Ｐ３における第２クランプ７によるそれよりも小さいため、図６（Ａ）ではその理解を促すために、第１クランプ６とチューブ間に隙間を持たせると共に、第１の位置Ｐ１の一部に対応する箇所においてチューブ内部が広がっている状態に強調して示している。また、このとき、第１クランプ６の傾斜面６７と第２クランプ７の傾斜面７７とが、図６（Ａ）に示すように互いに係合状態に置かれている。
【００３８】
以上の工程により、チューブ８、９の固定動作が完了して、チューブ切断部のしごき動作およびチューブ切断工程へと移行する。オペレータがチューブ接合装置１に配設された図示しないスタートボタンを押下すると、上述した第２移動機構を駆動し、第１クランプ６と接触状態にある第２クランプ７を有する第２チューブ保持具３を、第１クランプ６と第２クランプ７とが離間する方向（図６（Ｂ）の矢印Ｙ１方向）に移動させる（図６（Ｂ）に示す状態）。これにより、第１クランプ６及び第２クランプ７の互いの係合部６８、７８にそれぞれ設けられた傾斜面６７、７７が所定の傾斜角度上で摺接しながら相対的に移動し、第２クランプのチューブ８、９に対する押圧力に比べてその押圧力が小さい第１クランプ６は、押圧力（押圧量）を順次増大させながらチューブ８、９の長さ方向に沿って移動して、第２チューブ保持具３の移動前に位置していた第１の位置Ｐ１から離間した位置であって、第１の位置Ｐ１を挟んで、第２クランプ７がチューブ８、９を押圧保持する位置である第３の位置Ｐ３に対向する第２の位置Ｐ２上に位置付けられ、チューブ８、９を扁平状態に押圧保持する（図６（Ｃ）参照）。つまり、第１クランプ６は、チューブ８、９に摺接しながらその押圧力（押圧量）を順次増大させた状態でしごき動作を伴ってチューブ８、９に対して相対的に移動する。第２の位置Ｐ２に位置付けられた第１クランプ６は、第３の位置でチューブ８、９を押圧保持する第２クランプ７とその押圧力（押圧量）が略同等になるように設定されており、この状態において、第２の位置Ｐ２から第３の位置Ｐ３に至るチューブ８、９内、換言すると、第１クランプ６により押圧された箇所から第２クランプ７により押圧された箇所に相当するチューブ８、９内の血液は殆ど排除された状態となる。
【００３９】
以上の工程により、チューブ８、９の押圧保持動作が完了して、チューブ切断工程へと移行する。
【００４０】
次に、所定のタイミングで切断板移動機構４３が駆動し、保持部材４２の上昇動作に伴って、加熱した切断板４１が上昇する。切断板４１はその上昇動作を続けながら、切断板４１が第２の位置Ｐ２と第３の位置Ｐ３との間に進出して、チューブ８、９を溶融、切断する（図７（Ａ）参照）。
【００４１】
続いて、上述した第１移動機構を駆動し、第１クランプ６を有する第１チューブ保持具２を、切断されたチューブ８、９の位置を相対的に移動させて接合するチューブの端部同士を対向させるように、図８の矢印Ｘ方向に所定量移動させる。このとき、チューブ８、９を切断した切断板４１は、その切断位置に保持されて不動の状態を為している。
【００４２】
その後、所定のタイミングで切断板４１が切断位置を離れ下降する（図７（Ｂ）に示す状態）が、この切断板４１の下降動作に同期して第２移動機構を駆動し、第２クランプ７を有する第２チューブ保持具３を、図８の矢印Ｘ方向に略直交状に交差する方向であって、図６（Ｂ）に示した矢印Ｙ１の逆方向の図７（Ｃ）の矢印Ｙ２方向に所定量移動させて、切断されたチューブ８、９を相対的に移動して対向配置されたチューブの端部同士を密着させ、所定のチューブ接合が完了する（図７（Ｃ）参照）。このとき、第２チューブ保持具３が図７（Ｃ）の矢印Ｙ２方向に移動することにより、第１クランプ６がチューブ８、９から離間する方向である上方側へ移動することを規制するため、調整ネジ１２２をアクチュエータなどにより移動可能な係止部材としても良い。
【００４３】
本実施形態でのＸ、Ｙ方向の移動量について詳述すると、第１チューブ保持具２の図８の矢印Ｘ方向における移動量は７．６２ｍｍであり、第２チューブ保持具３の図６（Ｂ）の矢印Ｙ１方向における移動量は０．９ｍｍ、第２チューブ保持具３の図７の矢印Ｙ２方向における移動量は０．６ｍｍである。第１チューブ保持具２の移動量である７．６２ｍｍは、略平行（並列）状態に載置されたチューブ８、９の間隔に相当するものである。また、Ｙ方向への移動量については、第２チューブ保持具３を一連の動作開始前の初期状態において第２クランプ７を介して第１クランプ６を有する第１チューブ保持具２と接触状態に配置し、その後のチューブ押圧保持動作時に図６（Ｃ）に示す状態において、両者の離間距離を０．９ｍｍとし、チューブ接合時に第２チューブ保持具３を図７（Ｃ）の矢印Ｙ２方向において０．６ｍｍ移動させ、切断されたチューブ８、９の密着接合時の第１クランプ６と第２クランプ７との間隔が０．３ｍｍとなるように設定することで、最良の接合状態の試験結果が得られたことによる。
【００４４】
更に、図９（Ａ）に示すように、切断板４１によりチューブ８、９が切断される状態においては、第１クランプ６と切断板４１との距離Ｌ１が０．４５ｍｍに対して、第２クランプ７と切断板４１との距離Ｌ２が０．１７ｍｍとなるように、つまり、第１クランプ６と切断板４１との距離が、第２クランプ７と切断板４１との距離より大きくなるように設定されている。なお、図９（Ａ）では、距離Ｌ１、Ｌ２共に、切断板４１の厚みを考慮せず、切断板４１の中心線位置からの距離として示している。
【００４５】
次に、チューブ接合装置１に使用されるチューブ８、９の自然状態及び押圧された際の扁平状態について付言すると、図１０（Ａ）に示すように、チューブ８、９は、扁平状態に押圧される前の自然状態においては、０．７ｍｍの肉厚を有して血液が封入される内径３．０ｍｍ、外径４．４ｍｍの寸法からなるものである。上述したチューブ８、９の押圧保持動作において、第１クランプ６が第１の位置Ｐ１でチューブを押圧する際に、図１０（Ｂ）に示すように、液体が封入されている内径部分を押し潰して肉厚部０．７ｍｍ同士が上下方向に積層され、チューブ８、９が１．４ｍｍの厚さを有する程度まで押し込まれる。このときのチューブ押し込み量は計算上、上述した内径に相当する３．０ｍｍということになる。
【００４６】
また、第２クランプ７が第３の位置Ｐ３でチューブ８、９を押圧して保持する際、及び、第１クランプ６がチューブに対する押圧位置を変位させて、第２の位置Ｐ２でチューブを押圧して保持する際には、更に押し込まれた状態として、チューブ８、９が０．８ｍｍの厚さまで押し潰される（図１０（Ｃ）参照）。つまり、このときのチューブ押し込み量は計算上、３．６ｍｍということになる。
【００４７】
上述したように、第１クランプ６はその第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に変位する際に、チューブ８、９に対する押し込み量を順次増大させながら相対移動を行うが、この場合のチューブ押し込み量は３．０ｍｍから３．６ｍｍと、更に０．６ｍｍ増加する。第２の位置Ｐ２に移動した第１クランプ６のチューブ８、９に対するチューブ押し込み量は、第３の位置Ｐ３において第２クランプ７がチューブ８、９を押圧保持している状態での押し込み量と同等（３．６ｍｍ）ということになる。
【００４８】
（作用等）
次に、本実施形態のチューブ接合装置１の作用等について説明する。
【００４９】
上述したように、チューブ接合装置１では、チューブ８、９を押圧保持する第１クランプ６及び第２クランプ７を接触状態で配置し、第２移動機構を駆動して第２クランプ７を第１クランプ６から離間させるときに、チューブ８、９を押圧する第１クランプ６を上下動可能に支持するシャフト１２１により第１クランプ６がチューブ８、９に摺接しながら第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２まで、第１係合部６８及び第２係合部７８の傾斜面６７、７７間での摺動により押圧力を順次増大させた状態でチューブ８、９をしごきながら移動する（図６（Ｂ）、（Ｃ））。このしごき動作によるチューブ８、９の押圧力は調整ネジ１２１で調整することで適正な押圧力に調整することが可能である。このため、第１の位置Ｐ１を介して第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２に到るチューブ８、９内の残存血液は第１クランプ６のしごき動作によりチューブ８、９内から排除される。
【００５０】
しかし、第１クランプ６と第２クランプ７との間のチューブ８、９内の血液を押し出して排除するときに、若干ではあるが、血液が扁平状態に押し潰されたチューブ８、９の幅方向端部に残存し、切断板４１が進入してチューブ８、９を切断する際に、第１クランプ６と第２クランプ７との間のチューブ８、９の長さ方向の部位において、それらの中心部付近に最も残存液が多く存在していることが実験で確認されている。接合するチューブの端部付近にこの残存液が多く残留していると、チューブの接合力（融着力）を低下させてしまう。特に、チューブ８、９内の液体が血液の場合には、蛋白質等の血液成分が気化せずに残留することよりその接合力は一層弱いものとなってしまうので、この付近に存在する残存液を排除することが必要となる。
【００５１】
本実施形態のチューブ接合装置１では、第１チューブ保持具２を移動させる第１移動機構により、第１クランプ６を有する第１チューブ保持具２を、切断されたチューブ８、９の位置を相対的に移動させて接合するチューブの端部同士が対向するように、図８の矢印Ｘ方向に所定量移動させる際に、チューブ８、９の端部を加熱状態の切断板４１に摺接させながら移動させることで、この端部付近がさらに熱溶融することに着目して、第１クランプ６、第２クランプ７及び切断板４１の距離間を、接合するチューブの端部同士が対向するように移動させる第１チューブ保持具２に設けられたクランプ６と切断板４１との距離を他方のものより大きく設定して、残存している血液が内在している中心部付近のチューブを、その移動時に更に熱溶融させ（図９（Ｂ）の符号Ｍ部分）残留液を排除することで、安定かつ確実なチューブ接合を可能ならしめたものである。なお、図９（Ｂ）に示すように、排除された残留液内の蛋白質などの血液成分は、チューブ移動時に摺接した切断板４１の側面に付着する（図９（Ｂ）の符号Ｓ参照）。従って、本実施形態のチューブ接合装置１によれば、血液が封入されたチューブ同士を安定して確実に接合可能であるという大きな効果を得ることができるが、チューブ接合装置１は、これに限らず、従来技術で行われている血液が封入されたチューブと空チューブとを接合する場合や血液が封入されていない空チューブ同士を接合する場合など、いずれの用途であっても安定したチューブ接合を実現することができる。
【００５２】
また、本実施形態のチューブ接合装置１は、血液が封入されたチューブ８、９を溝２２、２３、３２、３３内に装填し、蓋体２４、３４を閉じロック機構２６、３６でロックさせるだけで、チューブ同士の無菌的なウエット−ウエット（Ｗｅｔ−ｔｏ−Ｗｅｔ）接合が簡易かつ迅速に行うことができる。このようなチューブ接合装置は社会的にも実現が求められており、その工業的価値は極めて高いものと思われる。
【００５３】
なお、本実施形態では、血液が封入された２本のチューブを接合するチューブ接合装置を例示したが、本発明はこれに限らず、３本以上のチューブを接合するチューブ接合装置や血液以外の液体が封入されたチューブでもチューブ同士を好適に接合するチューブ接合装置への適用が可能である。
【００５４】
また、本実施形態では、第１クランプ６と第２クランプ７とを離間させる際に、第２クランプ７を有する第２チューブ保持具３側を移動させる例を示したが、第１クランプ６を有する第１保持具２側を移動させるようにしてもよく、或いは、両者を共に移動させるものであってもよい。つまり、どちらを移動させる構成であっても、チューブ８、９に対する押圧量が大きい第２クランプ７側の押圧位置は不動で変わらず、押圧量が小さい第１クランプ６がチューブ８、９の保持（挟持）状態を維持できずに、チューブ８、９上を摺接しながら変位することになる。
【００５５】
また、本実施形態では、移動機構を構成する第１移動機構、第２移動機構をそれぞれＸ方向、Ｙ方向（及びそれらの反対方向）の一方向に移動させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、二次元的又は三次元的に移動させるように構成するようにしてもよい。このように構成することで、更に迅速にチューブの接合を図ることが可能となる。
【００５６】
更に、本実施形態では、圧閉部材６１、６２、７１、７２を鋸刃状としたものを例示したが、チューブ８、９内の血液を押し出して排除できればよいので、例えば、水平面でチューブ８、９を圧閉するものであってもよく、チューブ８、９に摺接する第１クランプ６の圧閉部材６２の傾斜面６５、６６について第２クランプ７側を若干突出させた傾斜を形成して、第１クランプ６が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２にチューブ８、９に対して相対移動する際に残存液を排除しやすい構成とするようにしてもよい。そして、切断板４１は、自己発熱型のものに限らず、例えば、電熱ヒータのような熱源により切断板を加熱するような構成であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１押圧手段がチューブを押圧しながらチューブ内の残存液を排除するので、チューブ内に液体が封入されていても、切断手段でチューブを切断し、第１、第２移動手段で第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動してチューブを接合するときに、チューブに封入された液体の影響を受けずに、チューブ同士を接合させることができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のチューブ接合装置の主要部を示す斜視図である。
【図２】実施形態のチューブ接合装置の外観斜視図である。
【図３】チューブ接合装置の平面図である。
【図４】第１保持部、第２保持部及び切断機構を示す一部破断平面図である。
【図５】チューブ接合装置の主要部の動作を示す正面図であり、（Ａ）は動作その１、（Ｂ）は動作その２、（Ｃ）は動作その３を示す。
【図６】チューブ接合装置の主要部の動作を示す正面図であり、（Ａ）は動作その４、（Ｂ）は動作その５、（Ｃ）は動作その６を示す。
【図７】チューブ接合装置の主要部の動作を示す正面図であり、（Ａ）は動作その７、（Ｂ）は動作その８、（Ｃ）は動作その９を示す。
【図８】チューブ接合工程でのチューブ接合装置の主要部の動作を示す斜視図である。
【図９】チューブ接合工程での第１クランプ、第２クランプ及び切断機構を示す平面図であり、（Ａ）は切断時の距離関係を示し、（Ｂ）はチューブを図８の矢印Ａ方向へ移動させたときの切断板の側面を模式的に示す。
【図１０】実施形態のチューブ接合装置に用いられるチューブの断面図であり、（Ａ）はチューブの自然状態、（Ｂ）はチューブが押圧された際の扁平状態、（Ｃ）はチューブが更に押圧された際の扁平状態を示す。
【符号の説明】
１　チューブ接合装置
２　第１チューブ保持具（第１保持部）
３　第２チューブ保持具（第２保持部）
４　切断機構（切断手段）
６　第１クランプ（第１押圧手段）
７　第２クランプ（第２押圧手段）
８、９　チューブ
４１　切断板
６７　傾斜面（第１傾斜面）
６８　係合部（第１係合部）
７７　傾斜面（第２傾斜面）
７８　係合部（第２係合部）
１２１　シャフト（支持手段）
１２２　調整ネジ（位置規制手段）
【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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