(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、血液が封入された２本の可撓性チューブ８、９を略平行に保持する第１チューブ保持具２及び第２チューブ保持具３を備えている。第１チューブ保持具２、第２チューブ保持具３には、チューブを扁平状に押圧する第１クランプ６、第２クランプ７が配設されており、第１クランプ６には、第２クランプ７側に、チューブを扁平状に押圧するチューブ押し込み部材１０が一体的かつ移動可能に設けられている。また、チューブ接合装置１は、第１クランプ６及び第２クランプ７の間には、チューブを溶断する切断機構４が配されており、切断機構４で切断されたチューブの位置を、接合される端部同士が密着するように第１チューブ保持具２及び第２チューブ保持具３を移動させる移動機構を備えている。【選択図】　図１
2004089307.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第２押圧手段と、
前記第１及び第２押圧手段の間に配設され、前記チューブを扁平状態に押圧する第３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密着するように前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
を備えたチューブ接合装置。
【請求項２】
前記第３押圧手段が、前記第１保持部及び第２保持部のいずれか一方に移動可能に一体的に設けられ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】
前記第３押圧手段は、前記チューブが扁平状態に押圧される押圧位置に付勢する付勢手段と、前記付勢手段による付勢力を規制して前記第３押圧手段の移動を係止する係止手段と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチューブ接合装置。
【請求項４】
前記係止手段は、前記押圧位置から更に前記チューブを押し込む方向における前記第３押圧手段の移動を係止する第１係止手段と、前記押圧位置から離間した退避位置に前記第３押圧手段を位置付けて、前記切断手段による前記チューブの切断動作を許容するように前記第３押圧手段の移動を係止する第２係止手段と、を有することを特徴とする請求項３に記載のチューブ接合装置。
【請求項５】
前記第１係止手段が、前記第３押圧手段に隣接して配置された前記第１及び第２押圧手段のいずれか一方の一部に形成され、前記第３押圧手段と係合する段差部位からなると共に、前記第２係止手段が、前記退避位置で前記第３押圧手段を係合保持するように移動させるレバー部材と、このレバー部材を移動可能に駆動するアクチュエータとを有する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】
前記切断手段は、昇温状態で前記チューブを溶解して切断する切断板と、この切断板を保持する切断板保持手段と、この切断板保持手段を移動させる切断板移動手段とを有し、前記切断板移動手段による切断板保持手段の移動時に、前記切断板保持手段の一部に形成された第１の突起部が前記第３押圧手段の一部に形成された第２の突起部に係合した状態で、前記付勢手段の付勢力に抗しつつ前記退避位置へ前記第３押圧手段を移動させるように構成したことを特徴とする請求項５に記載のチューブ接合装置。
【請求項７】
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第２押圧手段と、
前記第１及び第２押圧手段の間に配設され、前記チューブを扁平状態に押圧する第３押圧手段と、
前記第３押圧手段を、前記チューブを扁平状態に押圧する押圧位置から離間した退避位置へ退避させる退避手段と、
前記退避手段により前記第３押圧手段を退避位置へ退避させた状態で、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密着するように前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
を備えたチューブ接合装置。
【請求項８】
前記移動手段は、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第１移動手段と、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の方向と略直交状に交差する第２の方向に移動させる第２移動手段と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項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８に記載のチューブ接合装置。
【請求項１０】
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９に記載のチューブ接合装置。
【請求項１１】
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１の位置に隣接し、前記第１の位置を挟んで前記第２の位置に対向する第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１２】
前記第１及び第２チューブを切断する工程が、前記第１の位置における前記第１及び第２チューブの押圧動作の解除に連動して、前記切断板が前記切断位置に進出することを特徴とする請求項１１に記載のチューブ接合方法。
【請求項１３】
前記切断された第１及び第２チューブを相対的に移動させるときに、前記切断板を前記切断位置に位置付けたままの状態で、前記切断板の少なくとも一面側に沿って前記第１及び第２チューブを移動させ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。
【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第２押圧手段と、前記第１及び第２押圧手段の間に配設され、前記チューブを扁平状態に押圧する第３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密着するように前記第１及び第２保持部の少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備える。
【０００８】
第１の態様では、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本の可撓性チューブが、第３押圧手段で扁平状態に押圧され、次いで、第１、第２押圧手段により扁平状態に押圧される。第３押圧手段は第１及び第２押圧手段の間に配設されているため、２本の可撓性チューブ内に液体が封入されていても、第３押圧手段、第１、第２押圧手段（又は、第３押圧手段、第２、第１押圧手段）の順で押圧箇所からチューブ内の液体が排除される。切断手段により第１及び第２押圧手段の間でチューブが切断され、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密着するように第１及び第２保持部の少なくとも一方が移動され、チューブ同士の接合がなされる。本態様によれば、第１、第２押圧手段による押圧に先立ちチューブが第３押圧手段で押圧されるので、チューブ内に液体が封入されていても、押圧箇所から残存液が排除されるため、切断手段でチューブの押圧箇所を切断し、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同士を接合するときに、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３押圧手段を、第１保持部及び第２保持部のいずれか一方に移動可能に一体的に設けるようにしてもよい。第３押圧手段は、チューブが扁平状態に押圧される押圧位置に付勢する付勢手段と、付勢手段による付勢力を規制して第３押圧手段の移動を係止する係止手段と、を有することが好ましい。このとき、係止手段は、押圧位置から更にチューブを押し込む方向における第３押圧手段の移動を係止する第１係止手段と、押圧位置から離間した退避位置に第３押圧手段を位置付けて、切断手段によるチューブの切断動作を許容するように第３押圧手段の移動を係止する第２係止手段と、を有するようにしてもよい。このような第１係止手段は、第３押圧手段に隣接して配置された第１及び第２押圧手段のいずれか一方の一部に形成され、第３押圧手段と係合する段差部位からなると共に、第２係止手段が、退避位置で第３押圧手段を係合保持するように移動させるレバー部材と、このレバー部材を移動可能に駆動するアクチュエータとを有するように構成することができる。更に切断手段を、昇温状態でチューブを溶解して切断する切断板と、この切断板を保持する切断板保持手段と、この切断板保持手段を移動させる切断板移動手段とを有し、切断板移動手段による切断板保持手段の移動時に、切断板保持手段の一部に形成された第１の突起部が第３押圧手段の一部に形成された第２の突起部に係合した状態で、付勢手段の付勢力に抗しつつ退避位置へ第３押圧手段を移動させるように構成するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の第２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第２押圧手段と、前記第１及び第２押圧手段の間に配設され、前記チューブを扁平状態に押圧する第３押圧手段と、前記第３押圧手段を、前記チューブを扁平状態に押圧する押圧位置から離間した退避位置へ退避させる退避手段と、前記退避手段により前記第３押圧手段を退避位置へ退避させた状態で、前記第１および第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密着するように前記第１および第２保持部の少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備える。
【００１１】
第２の態様では、上記第１の態様に加え、第３押圧手段をチューブを扁平状態に押圧する押圧位置から離間した退避位置へ退避させる退避手段を備えており、切断手段が退避手段で第３押圧手段を退避位置に退避させた状態でチューブを切断するので、第１及び第２押圧手段で扁平状態に押圧されており、押圧箇所から残存液が排除された状態のチューブを、第３押圧手段及び切断手段間に抵触が生ずることなく円滑に切断することができる。
【００１２】
上記第１及び第２の態様において、移動手段を、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第１移動手段と、第２保持部をチューブの長さ方向であり第１の方向と略直交状に交差する第２の方向に移動させる第２移動手段と、を有して構成す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、第１方向における第１保持部の移動距離が、第２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更に好ましい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の第３の態様は、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１の位置に隣接し、前記第１の位置を挟んで前記第２の位置に対向する第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。
【００１４】
第３の態様において、第１及び第２チューブを切断する工程を、第１の位置における第１及び第２チューブの押圧動作の解除に連動して、切断板が切断位置に進出するようにしてもよく、更に、切断された第１及び第２チューブを相対的に移動させるときに、切断板を切断位置に位置付けたままの状態で、切断板の少なくとも一面側に沿って第１及び第２チューブを移動させるようにしてもよい。
【００１５】
以下の実施の形態を参照することで、本発明が適用可能な具体的構成、作用効果及び適用可能範囲等が更に明らかとなる。
【００１６】
【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。
【００１７】
（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、第１クランプ６と第２クランプ７との間に第１クランプ６に隣接して配置されチューブ８、９を扁平状態に押圧する第３押圧手段としてのチューブ押し込み部材１０と、を備えている。
【００１８】
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。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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方向に回動させて爪部材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。
【００２１】
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、後述するチューブ押し込み部材１０と接触状態で連設されている。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、蓋体２４の側面に固定され圧閉部材６１と噛み合う鋸刃状の圧閉部材６２とで構成されている。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（図１０参照）。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。
【００２２】
一方、第２チューブ保持具３は、第１チューブ保持具２の側方に、チューブ押し込み部材１０を介して隣接して配置されている。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。
【００２３】
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は溝３２、３３にそれぞれ対応する位置に傾斜面７３、７４を有し（図１０参照）、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。
【００２４】
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。
【００２５】
チューブ押し込み部材１０は、第１チューブ保持具２に一体的かつ移動可能に設けられている。チューブ押し込み部材１０は、第１クランプ６及び第２クランプ７と同様に鋸歯状で傾斜面１５、１６が形成された先端部分１２（圧閉部材６２、７２に相当）を有するが、チューブ８、９を挟んで対峙して噛み合う圧閉部材６１、７１を持たない点で第１クランプ６及び第２クランプ７とは相違している。また、チューブ押し込み部材１０の先端部分１２は、第１クランプ６の圧閉部材６２及び第２クランプ７の圧閉部材７２に対応して同形状の鋸歯状とされているが、第１クランプ６の圧閉部材６２より若干突出した位置に位置決めされている。
【００２６】
また、チューブ押し込み部材１０は、ねじ止め固定された断面Ｌ字状の支持部材１１を介して、付勢手段としての一対のバネ１３によりチューブ８、９への押圧位置方向に常時付勢されている。支持部材１１には図示しないコ字状のスライダが付設されており、このスライダが図示を省略したレールに沿ってバネ１３の付勢力に応じて或いはバネ１３の付勢力に抗して、摺接しながら移動する。なお、上述のレールはレール支持部材１７に固着されており、このレール支持部材１７が蓋体２４にねじ止めされていることで、チューブ押し込み部材１０は第１チューブ保持具２と一体化されている。
【００２７】
チューブ押し込み部材１０は第１クランプ６に接するように配置されているが、詳細を後述するように、バネ１３を含む退避手段としての退避機構１００（図１１参照）により第１クランプ６に対して相対的に移動することが可能である。第１クランプ６とチューブ押し込み部材１０とには両者が係合し合う段差部位１８がそれぞれ形成されており、溝２２、２３にチューブ８、９を装填した状態で蓋体２４が閉じられたときに、第１クランプ６の段差部位１８により、チューブ押し込み部材１０がチューブ８、９を押し込む方向でその移動が係止される（第１係止手段）。なお、チューブ押し込み部材１０の先端部分１２は、第１クランプ６の圧閉部材６２より突出しているので、蓋体２４が閉じられたときに第１クランプ６に先立ってチューブ８、９を押し込むこととなる。
【００２８】
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切断板保持手段としての保持部材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手段としての切断板移動機構４３とを有して構成されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
ここで、退避機構１００の詳細ついて説明する前に、切断板４１の垂直上昇とチューブ押し込み部材１０の退避位置への移動との関係について簡単に説明する。
【００３５】
図９（Ａ）は、所定位置（溝２２、２３）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が閉じられ、チューブ押し込み部材１０の先端部分１２がチューブ８、９を扁平状態に押圧する直前の状態を示している。図９（Ｂ）に示すように、オペレータにより蓋体２４の閉じ動作が継続されると、チューブ押し込み部材１０の先端部分１２はチューブ８、９を扁平状態に押圧する。このとき、第１チューブ保持具２のクランプ６及び第２チューブ保持具３のクランプ７によるチューブ８、９の押圧動作も連動、継続して行われる。
【００３６】
チューブ８、９の押圧動作が完了した時点で、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、所定のタイミングで切断板移動機構４３が駆動され、保持部材４２の上昇動作に伴って、保持部材４２の背面側に形成された第１の突起部４７が、チューブ押し込み部材１０と一体の支持部材１１の一部に形成された第２の突起部１４をバネ１３の付勢力に抗しつつ押し上げて、チューブ押し込み部材１０を所定の退避位置へと位置付ける。この保持部材４２の上昇動作に連動して、保持部材４２に保持された昇温状態の切断板４１が、第１クランプ６及び第２クランプ７によって扁平状態に保持されているチューブ８、９を加熱、溶融して切断する（図９（Ｃ）の状態）。この状態においても、第１クランプ６及び第２クランプ７によるチューブ８、９の保持状態は継続されている。このとき、チューブ押し込み部材１０の退避機構１００の一部として構成され、バネ１３の付勢力を規制してチューブ押し込み部材１０の下方移動を係止する第２係止手段としてのレバー部材１０１が、チューブ押し込み部材１０と一体の支持部材１１の一部に形成された凸部１９に係合するように移動して、チューブ押し込み部材１０を所定の退避位置に位置付けておくことが可能となる。また、図９（Ｃ）に示す状態において、切断板４１によるチューブ８、９の切断動作が完了すると、所定のタイミングで後述する切断されたチューブ８、９を相対的に移動させて、接合されるチューブの端部同士を対向させる動作が、切断板４１をその切断位置に位置付けた状態で行われる。
【００３７】
次いで、図１０に示すように、所定のタイミング（上述したようにカム８２を用いたときは、カム８２が回転して従動部材８４がカム溝８５の形状に沿って摺動する所定の位置）で、切断板４１を保持した保持部材４２を下降させて切断板４１をその切断位置から退避させるが、レバー部材１０１の作用により、チューブ押し込み部材１０はなおも退避位置に位置付けられたままとなり、対向配置された接合されるべきチューブの端部同士を密着させて接合する動作を許容することとなる。なお、チューブ密着接合動作は、切断板４１の下降退避動作に同期して行われる。
【００３８】
図１１（Ａ）は退避機構１００を作用させることなく、チューブ押し込み部材１０のチューブ８、９に対する押圧動作を許容している状態を示し、図１１（Ｂ）は退避機構１００を作用させて、チューブ押し込み部材１０を退避位置に保持している状態を示している。
【００３９】
退避機構１００は、主に、上述したようにチューブ押し込み部材１０の一部に形成された凸部１９に係合するように移動可能なレバー部材１０１と、レバー部材１０１を凸部１９との係合位置に移動可能に駆動するアクチュエータとしてのソレノイド１０２と、ソレノイド１０２をオフ状態として励磁を解除したときに、レバー部材１０１を凸部１９からの係合状態から開放するように移動させる引っ張りバネ１０３とを有して構成されている。
【００４０】
レバー部材１０１はＬ字状に形成されており、その一端側が接続点１０５を介してソレノイド１０２のプランジャ１０４に接続されており、他端側の凸部１９との係合箇所に隣接する穴部を有する箇所が引っ張りバネ１０３に接続されている。また、レバー部材１０１の移動は、回転軸１０６を中心として回動して行われるが、この回転軸１０６に設けられたネジによりレバー部材１０１が取付部材１０７に取り付けられると共に、ソレノイド１０２が固定部材１０８にネジ止め固定されている。なお、これら取付部材１０７、固定部材１０８は共に、支持部材１１との間で一対のバネ１３を介装する上板１０９にネジで固着されたレール支持部材１７にネジ止め固定されている。これら相互の取り付けにより、チューブ押し込み部材１０と共に、退避機構１００も第１チューブ保持具２に一体的に取り付けられている。
【００４１】
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手段としての移動機構５を備えている。移動機構５は、第１チューブ保持具２を第２チューブ保持具３に対し、チューブ８、９が並べられた方向（図８の矢印Ｘ方向及びその反対方向）に移動させる第１移動手段としての第１移動機構（図示せず）と、第２チューブ保持具３を第１チューブ保持具２側へ接近（又は離間）するように移動させる第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技術を用いて作製することが可能である。
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
先ず、オペレータは、溝２２、２３にチューブ８、９を装填し、該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５参照）、なおも蓋体２４の閉じ動作を継続すると、チューブ押し込み部材１０の先端部分１２が最初にチューブ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６（Ａ）参照）。この時点で、チューブ８、９のチューブ押し込み部材１０により押し込まれた部分に内在している血液は、図６（Ａ）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。
【００４５】
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が、第１の位置Ｐ１に隣接する第２の位置Ｐ２において、チューブ８、９を所定の押圧力で扁平状態に押圧保持する。このとき、第１クランプ６に接して配置されているチューブ押し込み部材１０もまた、バネ１３の付勢力により第１クランプ６同様にチューブ８、９を殆ど潰し込んだ状態（殆ど血液がない状態）で押圧している（図６（Ｂ）参照）。
【００４６】
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と同様にチューブ押し込み部材１０に接して配置されている第２クランプ７が、第１の位置Ｐ１に隣接する位置であって、第１の位置Ｐ１を挟んで第２の位置Ｐ２に対向する第３の位置Ｐ３において、チューブ８、９を所定の押圧力でチューブ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。これにより、第１の位置Ｐ１を挟んで第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、チューブ押し込み部材１０を挟んで、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（図６（Ｃ）参照）。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、次にチューブ切断工程へと移行する。
【００４７】
オペレータが装置１のスタートボタンを押下すると、上述したように、所定のタイミングで加熱した切断板４１が上昇すると共に、第１の位置Ｐ１でチューブ８、９を押圧していたチューブ押し込み部材１０がその押圧動作を解除してバネ１３の付勢力に抗しながら上昇していく。両者はその上昇動作を続けながら、切断板４１が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に進出して、チューブ８、９を溶融、切断する。このとき、チューブ押し込み部材１０は退避位置に位置付けられた状態となる（図７（Ａ）参照）。
【００４８】
続いて、第１チューブ保持具２を移動させる第１移動機構を駆動させることにより、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。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。
【００４９】
次に、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が、チューブ押し込み部材１０は、上述したようにその退避位置に保持された状態を維持する（図７（Ｂ）参照）。切断板４１の下降動作に同期して、第２チューブ保持具３を移動させる第２移動機構を駆動させることにより、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る図７（Ｃ）の矢印Ｙ方向に所定量移動させて（切断されたチューブ８、９を相対的に移動させて）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）。
【００５０】
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７（Ｃ）の矢印Ｙ方向における移動量は０．６ｍｍである。つまり、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り、第２チューブ保持具３の移動量である０．６ｍｍは、各種の実験を重ねる中で、チューブ８、９の切断時において、厚さ０．２８ｍｍを有する切断板４１を介在させて位置付けられる第１クランプ６と第２クランプ７との間隔を０．９ｍｍとし、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との間隔を０．３ｍｍとして、接合時の押し込み量である第２チューブ保持具３の移動量を０．６ｍｍと設定することで最良の接合状態としての実験結果が得られたことによる。
【００５１】
更に、図１２（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１２（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表している。
【００５２】
（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。
【００５３】
上述したように、本実施形態のチューブ接合装置１では、チューブ８、９を扁平状態に押圧する第１クランプ６及び第２クランプ７間に先端部分１２が第１クランプ６の圧閉部材６２より若干突出したチューブ押し込み部材１０を配設して、第１クランプ６乃至第２クランプ７による押圧に先立って、チューブ８、９を押圧して押圧箇所でのチューブ内の残存血液を押し出して排除するようにしたので、切断、接合の際にチューブ内に封入された血液の影響を受けずに、チューブ同士を接合することができる。
【００５４】
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、チューブ押し込み部材１０がその押圧動作を解除して上昇退避すると同時に切断板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。
【００５５】
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１２（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１２（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１２（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
また、本実施形態では、チューブ押し込み部材１０を第１チューブ保持具２に移動可能に一体的に設けた例を示したが、チューブ押し込み部材１０を第２チューブ保持具３に移動可能に一体に設けるようにしても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。このような構成では、第２クランプとチューブ押し込み部材とに両者が係合し合う段差部位をそれぞれ形成すればよい。更に、本実施形態では、ソレノイド１０２でレバー部材１０１を凸部１９との係合位置に移動させる例を示したが、このようなアクチュエータとしては、例えば、リニアモータ等のモータを用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、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とで切断板４１が上昇してチューブ８、９を溶融、切断する構成を例示したが、本発明はこの構成に限定されることなく、例えば、保持部材４２が垂直方向に上昇する機構を用いて、切断板４１の垂直上昇によりチューブ８、９を溶融、切断する構成を採用するようにしてもよい。
【００６０】
更に、本実施形態では、退避機構１００としてチューブ押し込み部材１０を退避位置に保持させる構成を例示したが、チューブ押し込み部材１０を退避位置に移動させる、換言すれば、退避させる構成（例えば、チューブ押し込み部材１０の一部に形成された第２の突起部１４を押し上げて、チューブ押し込み部材１０を所定の退避位置へと位置付ける、保持部材４２の一部に形成された第１の突起部４７等）を付加した構成とするようにしてもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、保持部移動機構５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。
【００６２】
そして、本実施形態では、圧閉部材６１、６２、７１、７２及びチューブ押し込み部材１０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い。更に、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。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１、第２押圧手段による押圧に先立ちチューブが第３押圧手段で押圧されるので、チューブ内に液体が封入されていても、押圧箇所から残存液が排除されるため、切断手段でチューブの押圧箇所が切断され、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同士を接合するときに、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】チューブ接合工程でのチューブ接合装置の主要部の動作その１を示す説明図であり、第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具の蓋体を閉じ始めた状態を模式的に示す正面図である。
【図６】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模式的に示す正面図であり、（Ａ）は動作その２、（Ｂ）は動作その３、（Ｃ）は動作その４を示す。
【図７】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模式的に示す正面図であり、（Ａ）は動作その５、（Ｂ）は動作その６、（Ｃ）は動作その７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】切断機構の動作に連動するチューブ押し込み部材の退避動作を示す側面図であり、（Ａ）はチューブ押し込み部材の先端部分がチューブを扁平状態に押圧する直前の状態を示し、（Ｂ）はチューブ押し込み部材の先端部分がチューブを扁平状態に押圧した状態を示し、（Ｃ）は切断板が扁平状態に保持されたチューブを切断する状態を示す。
【図１０】切断板を保持した保持部材を下降させて切断板を切断位置から退避させる状態を示す側面図である。
【図１１】退避機構の平面図であり、（Ａ）は退避機構を作用させることなくチューブ押し込み部材のチューブに対する押圧動作を許容している状態を示し、（Ｂ）は退避機構を作用させてチューブ押し込み部材を退避位置に保持している状態を示す。
【図１２】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。
【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）
５　移動機構（移動手段）
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
１０　チューブ押し込み部材（第３押圧手段）
１３　バネ（付勢手段）
１４　第２の突起部
１８　段差部位（第１係止手段）
４１　切断板
４２　保持部材（切断板保持手段）
４３　切断板移動機構（切断板移動手段）
４７　第１の突起部
１００　退避機構（退避手段）
１０１　レバー部材（第２係止手段の一部）
１０２　ソレノイド（アクチュエータ、第２係止手段の一部）
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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