JPH08174676A - チューブ接続装置 - Google Patents

チューブ接続装置

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JPH08174676A
JPH08174676A JP6336560A JP33656094A JPH08174676A JP H08174676 A JPH08174676 A JP H08174676A JP 6336560 A JP6336560 A JP 6336560A JP 33656094 A JP33656094 A JP 33656094A JP H08174676 A JPH08174676 A JP H08174676A
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JP
Japan
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tube
cutting
cutting plate
tubes
holding means
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JP6336560A
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Masatomi Sasaki
正富 佐々木
Takeshi Shimomura
猛 下村
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明のチューブ接続装置１は、２本の可撓性
を有するチューブ７、８を同時に保持する第１チューブ
保持手段２および第２チューブ保持手段３と、チューブ
７、８を溶融、切断する切断手段４と、切断手段４によ
り切断されたチューブ７、８の接合する切り口同士が密
着するよう第１チューブ保持手段２および第２チューブ
保持手段３を移動する移動手段５と、両チューブ７、８
の位置決めを行う位置決め手段６とを有する。切断手段
４は、切断板４１と、切断板４１に赤外線を照射して加
熱する赤外線照射装置４３と、切断板４１を第１チュー
ブ保持手段２および第２チューブ保持手段３の間隙に挿
入、退避させる切断板移動手段とで構成されている。 【効果】厳密な位置合わせを要さず、簡易な構成の切断
板を使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性を有するチュー
ブ同士を溶融、切断して接続するチューブ接続装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】可撓性を有するチューブ同士を溶融、切
断してこれらを無菌的に接続するチューブ接続装置が知
られている（特公昭６１−３０５８２号公報）。
【０００３】このチューブ接続装置は、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ー（ブロッ
ク）と、両ホルダー間に設置され、チューブを横切るよ
うに移動し得るウエハー（板状の加熱素子）とを備える
構成をなしており、両ホルダー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、ウ
エハーを加熱するとともに移動して２本のチューブを溶
融、切断し、次いで、一方のホルダーをチューブが並べ
られた方向に移動して、接続するチューブの切り口同士
を一致させるとともに、ウエハーを除去し、両チューブ
を融着し、接続するものである。
【０００４】ところで、このチューブ接続装置に用いら
れるウエハーは、自己発熱型のものであり、銅板のよう
な金属板を２つ折りにし、その内面に絶縁層を介して所
望のパターンの発熱用の抵抗体が形成されており、この
抵抗体の両端に形成された端子が、それぞれ、金属板の
一端部に形成された円形開口より露出した構成となって
いる（特開昭５９−４４９３５号公報）。そして、通電
手段により、両端子間に通電すると、ウエハー内部の前
記抵抗体が発熱して、ウエハー全体がチューブの溶融温
度以上の温度に加熱される。
【０００５】しかしながら、このような構成では、ウエ
ハーを加熱する際に、通電手段の一対の（＋）・（−）
の端子と、ウエハー上に形成された一対の端子とを位置
合わせする必要があるが、この位置合わせが不適切であ
ると、端子同士の接触不良により、ウエハーが加熱され
ないという誤動作を生じる。また、位置合わせの適、不
適にかかわらず、端子表面の腐食（酸化）や汚れ等が原
因で接触不良が生じることもある。
【０００６】また、前記自己発熱型のウエハーは、構造
が複雑であり、製造コストも高く、特に、金属板、絶縁
層、抵抗体等を積層しているのでその厚さが厚くなり、
チューブを溶融、切断するのに不利であり、チューブ接
続部の歩止まりが悪いという問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、端子
接続のための厳密な位置合わせの必要がなく、構成が簡
易な切断板を用いることができるチューブ接続装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（６）の本発明により達成される。
【０００９】（１） 可撓性を有するチューブ同士を溶
融、切断して接続するチューブ接続装置であって、接続
する各チューブを保持するチューブ保持手段と、前記各
チューブを溶融、切断する切断手段と、切断された前記
各チューブの接合する切り口同士を一致させるようチュ
ーブを移動する移動手段とを有し、前記切断手段は、切
断板と、前記切断板に赤外線を照射して切断板を加熱す
る赤外線照射装置とを備えていることを特徴とするチュ
ーブ接続装置。
【００１０】（２） 少なくとも２本の可撓性を有する
チューブをその長手方向に沿った異なる箇所で保持する
第１チューブ保持手段および第２チューブ保持手段と、
前記第１チューブ保持手段と前記第２チューブ保持手段
との間隙において、前記第１チューブ保持手段および前
記第２チューブ保持手段に保持された前記各チューブを
溶融、切断する切断手段と、前記切断手段により切断さ
れた前記各チューブの接合する切り口同士が密着するよ
う前記第１チューブ保持手段および／または第２チュー
ブ保持手段を少なくともチューブの軸と交わる方向に移
動する移動手段とを有するチューブ接続装置であって、
前記切断手段は、金属製の切断板と、前記切断板に赤外
線を照射して切断板を加熱する赤外線照射装置と、前記
切断板を前記第１チューブ保持手段および前記第２チュ
ーブ保持手段の間隙に挿入、退避させる切断板移動手段
とで構成されていることを特徴とするチューブ接続装
置。
【００１１】（３） 前記第１のチューブ保持手段およ
び前記第２のチューブ保持手段は、それぞれ、前記各チ
ューブを重ねた状態でそれらを挟持、圧閉して保持する
一対の開閉可能な挟持部材と、該挟持部材の開閉を行う
開閉機構とを備えてなるものである上記（２）に記載の
チューブ接続装置。
【００１２】（４） 前記切断手段は、赤外線照射装置
からの赤外線が、前記切断板に、少なくともチューブの
切断直前および切断中に照射されるように構成されてい
る上記（１）〜（３）のいずれかに記載のチューブ接続
装置。
【００１３】（５） 赤外線照射装置は、前記切断板に
赤外線を少なくとも１つのスポット光として照射するも
のである上記（１）〜（４）のいずれかに記載のチュー
ブ接続装置。
【００１４】（６） 赤外線照射装置から照射される赤
外線は、近赤外線である上記（１）〜（５）のいずれか
に記載のチューブ接続装置。
【００１５】
【実施例】以下、本発明のチューブ接続装置を添付図面
に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明のチューブ接続装置の実施
例を示す斜視図である。なお、同図中の三次元方向のそ
れぞれをＸ、ＹおよびＺの記号で表す。図１に示すよう
に、本発明のチューブ接続装置１は、２本の可撓性を有
するチューブ７、８を同時に保持する第１チューブ保持
手段２および第２チューブ保持手段３と、チューブ７、
８を溶融、切断する切断手段４と、切断手段４により切
断されたチューブ７、８の接合する切り口同士が密着す
るよう第１チューブ保持手段２および第２チューブ保持
手段３を移動する移動手段５と、両チューブ７、８の位
置決めを行う位置決め手段６とを有する。以下、これら
の各構成要素について説明する。
【００１７】第１のチューブ保持手段２は、基台２０
と、該基台２０上に設置された一対の開閉可能な挟持部
材２１、２２と、挟持部材２１、２２の開閉を行う開閉
機構とで構成されている。基台２０は、レール５１に沿
って図１中Ｙ方向に移動可能に設置されている。
【００１８】一方の挟持部材２１は、基台２０に固定的
に設置されており、他方の挟持部材２２は、基台２０に
対し、レール５１と平行なレール２５に沿って移動可能
に設置されている。この場合、挟持部材２２の基台２０
に対する移動方向は、基台２０の移動方向と同方向であ
る。
【００１９】また、基台２０上には、挟持部材２２を移
動させる駆動源として、空気圧または油圧で作動するシ
リンダ２３が設置されており、該シリンダ２３のピスト
ンロッド２４の先端は、挟持部材２２の背面に固定され
ている。このシリンダ２３とレール２５とで、挟持部材
２１、２２の開閉を行う開閉機構が構成される。すなわ
ち、シリンダ２３の作動によりそのピストンロッド２４
が伸長すると、挟持部材２２が挟持部材２１に接近する
ように移動して閉状態となり、ピストンロッド２４が収
縮すると、挟持部材２２が挟持部材２１から離間するよ
うに移動して開状態となる。
【００２０】このような挟持部材２１、２２は、それぞ
れ、対向する凸部２１０、２２０を有しており、挟持部
材２１、２２が閉状態のとき、凸部２１０、２２０によ
り両チューブ７、８を重ねた状態で挟持、圧閉して保持
するよう構成されている。
【００２１】第１のチューブ保持手段２の側部には、所
定の間隙を介して第２のチューブ保持手段３が設置され
ている。この第２のチューブ保持手段３は、基台３０
と、該基台３０上に設置された一対の開閉可能な挟持部
材３１、３２と、挟持部材３１、３２の開閉を行う開閉
機構とで構成されている。基台３０は、レール５４に沿
って図１中Ｘ方向に移動可能に設置されている。
【００２２】一方の挟持部材３１は、基台３０に固定的
に設置されており、他方の挟持部材３２は、基台３０に
対し、レール５４と直交するレール３５に沿って移動可
能に設置されている。この場合、挟持部材３２の基台３
０に対する移動方向は、Ｙ方向であり、基台３０の移動
方向と直交する方向である。
【００２３】また、基台３０上には、挟持部材３２を移
動させる駆動源として、前記シリンダ２３と同様のシリ
ンダ３３が設置されており、該シリンダ３３のピストン
ロッド３４の先端は、挟持部材３２の背面に固定されて
いる。このシリンダ３３とレール３５とで、挟持部材３
１、３２の開閉を行う開閉機構が構成される。すなわ
ち、前記と同様に、シリンダ３３の作動によりそのピス
トンロッド３４が伸長すると、挟持部材３２が挟持部材
３１に接近するように移動して閉状態となり、ピストン
ロッド３４が収縮すると、挟持部材３２が挟持部材３１
から離間するように移動して開状態となる。
【００２４】このような挟持部材３１、３２は、それぞ
れ、対向する凸部３１０、３２０を有しており、挟持部
材３１、３２が閉状態のとき、凸部３１０、３２０によ
り両チューブ７、８を重ねた状態で挟持、圧閉して保持
するよう構成されている。
【００２５】このような第１チューブ保持手段２および
第２チューブ保持手段３では、挟持部材２１、２２およ
び３１、３２が開状態のとき、凸部２１０、３１０の端
部同士および凸部２２０、３２０の端部同士が、それぞ
れ、同一のＸＺ平面上に位置するように設定されてい
る。
【００２６】移動手段５は、第１チューブ保持手段２を
第２チューブ保持手段３に対し、両チューブ７、８が並
べられた方向（Ｙ方向）に移動する第１移動動作を行う
第１移動機構５Ａと、第２チューブ保持手段３を第１チ
ューブ保持手段２に接近させる方向に移動する第２移動
動作を行う第２移動機構５Ｂとで構成されている。
【００２７】第１移動機構５Ａは、前記レール５１と、
基台２０を移動させる駆動源として、空気圧または油圧
で作動するシリンダ５２とで構成されている。シリンダ
５２のピストンロッド５３の先端は、基台２０の側部に
形成された係止部２０２に固定されている。
【００２８】シリンダ５２の作動によりそのピストンロ
ッド５３が伸長すると、基台２０がＹ方向に挟持部材２
１側へ平行移動（以下「後退」という）し、ピストンロ
ッド５３が収縮すると、基台２０が逆方向に平行移動
（以下「前進」という）し、元の位置に戻る。なお、ピ
ストンロッド５３の収縮時には、基台２０は、凸部２１
０、３１０の端部同士および凸部２２０、３２０の端部
同士が、それぞれ、同一のＸＺ平面上に位置するように
設定されている。
【００２９】第２移動機構５Ｂは、前記レール５４と、
基台３０を移動させる駆動源として、空気圧または油圧
で作動する一対のシリンダ５５とで構成されている。両
シリンダ５５のピストンロッド５６の先端は、それぞ
れ、基台３０の側面に固定されている。
【００３０】両シリンダ５５の作動によりそれらのピス
トンロッド５６が伸長すると、基台３０がＸ方向に基台
２０に接近するように平行移動し、両ピストンロッド５
３が収縮すると、基台３０が逆方向に平行移動し、元に
位置に戻る。なお、両シリンダ５５は、同期的に作動す
る。
【００３１】切断手段４は、昇温して両チューブを溶
融、切断する切断板４１と、切断板４１に赤外線を照射
して切断板４１を加熱する赤外線照射装置４３と、切断
板４１を第１チューブ保持手段２および第２チューブ保
持手段３の間隙に挿入、退避させる切断板移動手段４２
と、温度センサー４６とで構成されている。
【００３２】切断板４１は、例えば、金、銀、銅または
銅系合金、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、チタ
ン、タングステン等の熱伝導率が高い金属または合金の
単板または積層板よりなる板材（ウエハー）で構成され
ている。また、切断板４１は、前記金属または合金の板
材に、炭素材料、セラミック材料等の熱伝達材を接合し
た複合体であってもよい。
【００３３】この切断板４１は、図２〜図４に示すよう
に、チューブ７、８を溶融、切断する切断部４１１と、
後述する赤外線照射装置４２からの赤外線４４が照射さ
れて加熱される加熱部４１３とで構成されている。切断
部４１１の上部には、鋭利な刃先４１２が形成されてい
る。なお、切断部４１１の表面は、平滑化されているの
が好ましい。これにより、切断部４１１によるチューブ
７、８の切断時および抜き取り時の摩擦抵抗が減少し、
また、切断板４１の表面への溶融樹脂等の付着も抑制さ
れる。
【００３４】また、加熱部４１３は、切断板４１と赤外
線照射装置４３とが相対的に移動した際に赤外線照射装
置４３からの赤外線４４のスポット光４５が、加熱部４
１３から外れないような形状、面積を有している。これ
により、チューブの切断開始から切断部４１１の抜き取
りに至るまでの間、切断板４１を効率良く加熱すること
ができる。
【００３５】なお、赤外線が照射された際の熱の吸収を
良くするために、加熱部４１３の表面には、例えば黒色
化するような処理、表面積を増大させる粗面化処理等を
施しておくこともできる。なお、切断板４１の厚さは、
特に限定されないが、０．１〜１．５mm程度、特に０．
３〜０．７mm程度であるのが好ましい。
【００３６】このような切断板４１は、例えばセラミッ
ク材よりなる断熱材４２４を介して昇降台４２３に固定
されている。切断板移動手段４２は、切断板４１、断熱
材４２４、および昇降台４２３を昇降させる昇降機構で
あり、空気圧または油圧で作動するシリンダ（駆動源）
４２１で構成されている。該シリンダ４２１の後端は、
接地され、シリンダ４２１のピストンロッド４２２の先
端は、昇降台４２３の下面に固定されている。
【００３７】図２に示す状態から、シリンダ４２１の作
動によりそのピストンロッド４２２が伸長すると、図３
に示すように、昇降台４２３、断熱材４２４および切断
板４１が上昇し、所定位置で停止する。このとき、切断
板４１は、挟持部材２１、３１間および挟持部材２２、
３２間に挿入され、それらに挟持されているチューブ
７、８を切断（図３中一点鎖線で示す）することができ
る。
【００３８】シリンダ４２１のピストンロッド４２２が
収縮すると、昇降台４２３、断熱材４２４および切断板
４１が下降して元の位置に戻る。このとき、切断板４１
は、挟持部材２１、３１間および挟持部材２２、３２間
から退避する。
【００３９】赤外線照射装置４３は、基台２０上の挟持
部材２１の背面側に固定されている。この赤外線照射装
置４３は、図５に示すように、赤外線を発する光源（赤
外線ランプ）４３１と、支持部材４３２と、光源４３１
の周囲に配置された反射鏡４３３とを有している。反射
鏡４３３の先端開口は、押え部材４３５により固定され
たガラス板４３４により覆われている。また、光源４３
１に接続されたリード線４３６は、取付具４３７により
反射鏡４３３の基端に支持されている。
【００４０】光源４３１から発せられた赤外線４４は、
反射鏡４３３の鏡面各所で反射されて集光され、切断板
４１の加熱部４１３上にスポット光４５として照射され
る。なお、スポット光とは、その輪郭が明確であるもの
に限らず、所定レベル以上のエネルギー密度（温度）を
有する領域を特定する概念である。
【００４１】このスポット光４５の照射部は、短時間で
高温（例えば、３００〜１１００℃）に加熱され、その
熱が切断板４１の全体に伝達、拡散され、切断板４１の
切断部４１１は、スポット光４５が照射されてから例え
ば３〜１０秒以内にチューブ７、８の溶融温度である２
６０〜３４０℃程度に昇温する。
【００４２】このような赤外線照射装置４３において、
切断板４１に照射される赤外線４４の波長は、好ましく
は８００nm〜１mm程度とされるが、加熱速度が速い等の
理由から、近赤外線（波長８００〜２５００nm程度）で
あるのがより好ましい。
【００４３】スポット光４５の直径は、特に限定されな
いが、１〜１５mm程度、特に１．０〜２．０mm程度とす
るのが好ましい。このようなスポット光４５の直径は、
光源４３１のパワー等との関係で、切断板４１の切断部
４１１が最も短い時間で目標温度に到達するように設定
される。また、光源４３１を例えば列状または行列状に
配置して、複数のスポット光４５を同時に照射するよう
な構成としてもよい。さらに、切断板４１上での赤外線
の照射光形状は、スポット状に限らず、線状であっても
よい。
【００４４】赤外線照射装置４３と切断板４１との距離
は一定であり、すなわち、切断板４１上でのスポット光
４５の直径は一定であり、かつ、切断板４１の加熱部４
１３は、スポット光４５を受光するための十分に広い領
域を有しているため、スポット光４５の照射位置を厳密
に位置合わせする必要がなく、そのための手間と時間を
要しない。
【００４５】なお、図示されていないが、赤外線照射装
置４３は、照射する赤外線の波長分布の範囲を小さくす
るためのフィルターを備えていてもよい。このフィルタ
ーとしては、天然または人工の石英、ＩＴＯ（インジュ
ーム・錫の酸化物）、ネサガラス等よりなるものが挙げ
られる。
【００４６】断熱材４２４の側部近傍には、切断板４１
に接触する温度センサー４６が設置されている。この温
度センサー４６は、例えば熱電対で構成され、切断板４
１の温度を随時検出する。温度センサー４６により検出
された温度情報は、切断板４１の温度管理に利用され
る。すなわち、温度センサー４６からの検出信号は、マ
イクロコンピュータで構成された制御手段（図示せず）
に入力され、該制御手段は、入力された情報に基づい
て、赤外線照射装置４３の光源４３１のオン／オフまた
はパワーを制御する。この制御方法の一例としては、予
め適正温度範囲を設定し、温度センサー４６での検出温
度が適正温度範囲の上限値に達したら、光源４３１をオ
フまたはパワーダウンさせ、適正温度範囲の下限値に達
したら、光源４３１をオンまたはパワーアップさせるよ
うに制御する。
【００４７】以上のような構成の切断手段４では、切断
板４１が自己発熱するタイプではなく、赤外線照射装置
４３により加熱される構成であるため、切断板４１を金
属単板（または積層板）で構成することができ、コスト
が安価であるとともに、その厚さが薄くなり、チューブ
を溶融、切断する際や切断板４１をチューブから抜き取
る際の抵抗が減少し、不良品発生率の低減および作業効
率の向上が図れる。また、加熱によるガスの発生がない
ので、安全性も高い。
【００４８】位置決め手段６は、図１に示すように、基
台２０および３０にそれぞれ固定された一対の位置決め
部材６１を有している。これらの位置決め部材６１は、
２本のチューブ７、８をＹ方向に並べて挿通し得る挿通
空間６２を有し、その一端部に、挿通空間６２の上部を
覆う蓋体６３がヒンジ６４により開閉可能に設置されて
いる。また、両位置決め部材６１は、アーム６５によ
り、挿通空間６２がＺ方向に所定の高さ（両挿通空間６
２に挿通されたチューブ７、８が凸部２１０、２２０間
および凸部３１０、３２０間に挟持され得る適正な高
さ）となるように基台２０、３０に対し固定されてい
る。
【００４９】チューブ７、８をセットする際には、両位
置決め部材６１の蓋体６３を自動または手動で開き、挿
通空間６２にチューブ７、８を挿通し、蓋体６３を閉じ
る。これにより、両チューブ７、８は、互いに接触した
状態で、水平方向、すなわち同一のＸＹ平面上に揃えら
れ、よって、挟持部材２１、２２、３１、３２による挟
持の際の位置ずれ等を生じることがなく、切断および接
続が適正になされる。
【００５０】なお、位置決め手段６は、蓋体６３がない
ものであってもよい。これにより、蓋体６３の開閉操作
が省略され、チューブの接続操作がより簡素化される。
また、本発明では、位置決め手段６自体がないものであ
ってもよい。この場合、チューブ７、８の接続の際に、
別途設けられた位置決め用治具（図示せず）を用いて両
チューブ７、８を揃えてもよい。
【００５１】本発明により接続されるチューブ７、８の
構成材料は特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のよう
なポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、シリコー
ン、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマ
ー、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可
塑性エラストマー、各種ゴム、あるいはこれらを適宜組
み合わせたもの（ポリマーアロイ、積層体等）等が挙げ
られるが、そのなかでも特に、ポリ塩化ビニルは、自動
化による量産に適しており好ましい。また、接続される
チューブ７、８の寸法（外径、内径）も特に限定されな
い。
【００５２】次に、チューブ接続装置１を用いた本発明
のチューブ接続方法の好適例について説明する。図６〜
図１５は、それぞれ、チューブ接続装置１によるチュー
ブ接続工程を模式的に示す図である。このうち、図６、
図７、図９、図１１、図１２および図１４は、それぞ
れ、第１および第２チューブ保持手段の平面図、図８
は、図７中のVIII−VIII線視図、図１０は、図９中のＸ
−Ｘ線視図、図１３は、図１２中のXIII−XIII線視図、
図１５は、図１４中のXV−XV線視図である。以下、これ
らの図および図１〜図４に基づいて、順次説明する。
【００５３】［１］ 図６に示すように、シリンダ２３
および３３のピストンロッド２４および３４を収縮させ
て、挟持部材２１、２２および挟持部材３１、３２を開
状態とし、必要に応じ、前記位置決め手段６により、チ
ューブ７、８の位置決めを行って、両チューブ７、８を
凸部２１０、２２０間および凸部３１０、３２０間に位
置させる。
【００５４】また、このとき、赤外線照射装置４３の光
源４３１をオンにして、図２に示すように、切断板４１
の加熱部４１３の上部に赤外線のスポット光４５を照射
する。
【００５５】［２］ 図７および図８に示すように、シ
リンダ２３および３３を作動してピストンロッド２４お
よび３４を伸長させ、挟持部材２１、２２および挟持部
材３１、３２を閉状態とする。これにより、チューブ
７、８は、対向する凸部２１０、２２０および対向する
凸部３１０、３２０にてそれぞれ２箇所で挟持、圧閉さ
れ、チューブ７、８の両挟持部間が、ＸＺ平面上に広が
った扁平形状（以下、「扁平部９」という）となる。
【００５６】［３］ 赤外線照射装置４３からの赤外線
の照射により、切断板４１の切断部４１１が、チューブ
７、８の溶融温度以上の温度（例えば２６０〜３４０℃
程度）に達したら、図９および図１０に示すように、シ
リンダ４２１を作動してピストンロッド４２２を伸長さ
せ、切断板４１を上昇させる。これにより、チューブ
７、８の両扁平部９が溶融、切断される。
【００５７】また、このとき、図３に示すように、スポ
ット光４５の加熱部４１３上での照射位置は、切断板４
１の上昇に伴って、加熱部４１３の下方へ移動するが、
加熱部４１３からは外れないので、加熱を続行すること
ができる。
【００５８】なお、この工程では、扁平部９の切断端部
は、樹脂が溶融または軟化した状態で高温であり、かつ
外部と連通しないため、チューブ７、８の内腔の無菌状
態が維持される。
【００５９】［４］ 図１１に示すように、シリンダ５
２を作動してピストンロッド５３を伸長させ、挟持部材
２１、２２を基台２０毎Ｙ方向に後退させる。この場
合、挟持部材２１、２２の移動距離は、チューブ１つ分
の扁平部９の厚さに相当する距離である。これにより、
チューブ７の扁平部９の切り口と、チューブ８の扁平部
９の切り口とが対向（一致）する。
【００６０】また、このとき、図４に示すように、スポ
ット光４５の加熱部４１３上での照射位置は、基台２０
およびそれに固定された赤外線照射装置４３の後退に伴
って、加熱部４１３の左方へ移動するが、加熱部４１３
からは外れないので、加熱を続行することができる。
【００６１】［５］ 図１２および図１３に示すよう
に、シリンダ４２１のピストンロッド４２２を収縮さ
せ、切断板４１を下降させるとともに、両シリンダ５５
を作動してピストンロッド５６を伸長させ、挟持部材３
１、３２を基台３０毎Ｘ方向に移動する。これにより、
チューブ７の扁平部９の切り口と、チューブ８の扁平部
９の切り口とが接合される。また、このとき、赤外線照
射装置４３の光源４３１をオフにして、切断板４１の加
熱を停止する。
【００６２】［６］ 切断板４１が退避位置まで下降し
て、扁平部９から抜き取られた後、図１４および図１５
に示すように、基台３０を移動して挟持部材３１、３２
を挟持部材２１、２２にさらに接近させると、接合され
た扁平部９の切り口同士も互いに接近して圧着される。
これにより、その切り口同士の接合部９１が強固に接着
され、気密性、無菌性が確実に得られる。例えば、軟質
ポリ塩化ビニル製のチューブ７、８を接続した場合、冷
却時の接合部９１での接合強度（破断強度）は、そのチ
ューブ自体の引張強度（破断強度）の７５％以上、特に
８５％以上を達成する。
【００６３】［７］ 挟持部材２１、２２および挟持部
材３１、３２を開状態とし、接続されたチューブ７、８
を取り出す。扁平部９は、チューブ自体の復元力によ
り、元の円形横断面形状に復帰する。なお、接続部９１
の内面同士が密着して内腔が閉塞または狭窄しているこ
とがあるが、この場合には、接続部９１の内面同士を例
えば所定のチューブ整形装置を用いて剥し、チューブ
７、８の内腔を連通させる。
【００６４】［８］ シリンダ５２、５５の各ピストン
ロッド５３、５６をそれぞれ収縮させて、挟持部材２
１、２２を前進させるとともに、挟持部材３１、３２を
挟持部材２１、２２から離間する方向に移動し、それら
を元の図６に示す状態に戻す。これにより、次回のチュ
ーブの接続が可能な状態となる。なお、チューブの接続
後は、必要に応じ、切断板４１の表面に付着した樹脂、
異物、酸化物等を除去しておくのが好ましい。
【００６５】以上のようなチューブ接続装置１では、上
記工程［２］に示すように、チューブ７、８を所定位置
にセットし、挟持部材２１、２２および挟持部材３１、
３２を閉じるだけでチューブ７、８を切断および接続に
適した形状で保持することができるので、チューブの接
続に要する手間と時間が軽減される。
【００６６】さらに、上記工程［４］に示すように、挟
持部材２１、２２の挟持部材３１、３２に対する移動距
離が、扁平部９の厚さに相当する短い距離であるため、
その移動が短時間であり、チューブの接続をより迅速に
行うことができる。そして、チューブの接続部９１の接
合強度も高く、気密性、無菌性も優れる。さらに、チュ
ーブの接続を反復継続的に行う場合にも適し、その場合
でも、上記効果は一定に保たれる。
【００６７】なお、上述したチューブ接続装置１におい
て、挟持部材２１、２２および挟持部材３１、３２の開
閉を行う開閉機構、第１チューブ保持手段２および／ま
たは第２チューブ保持手段３を移動する移動手段および
切断板移動手段４２は、いずれも、駆動源としてシリン
ダを用いた構成であるが、本発明はこれに限らず、例え
ば、各種モータ、ソレノイド等の他の駆動源を用いたも
のでもよく、また、任意の動力伝達機構、変換機構等を
有するものであってもよい。
【００６８】また、移動手段５による第１チューブ保持
手段２および第２チューブ保持手段３の移動形態は、前
述した実施例のものに限定されず、第１チューブ保持手
段２および第２チューブ保持手段３のいずれか一方のみ
が移動するものでもよく、また、その移動方向も、一次
元、二次元または三次元的に移動するものでもよい。ま
た、切断板移動手段４２の移動形態についても同様であ
り、例えば、切断板４１がＹ方向、またはＹおよびＺ方
向に移動する構成であってもよい。
【００６９】また、赤外線照射装置４３は、基台２０以
外の箇所、例えば別途設けられた移動しない支持部に設
置固定されていてもよく、または、昇降台４２３に設置
固定され、切断板４１の移動とともに移動するような構
成であってもよい。
【００７０】また、赤外線照射装置４３は、切断板４１
のチューブを切断する部位に直接赤外線を照射して加熱
するような構成であってもよい。以上、本発明のチュー
ブ接続装置を図示の構成例に基づいて説明したが、本発
明は、これに限定されるものではない。
【００７１】次に、本発明の具体的実施例について説明
する。
【００７２】（実施例１）図１〜図５に示す構成のチュ
ーブ接続装置を製造した。赤外線照射装置としては、ハ
イベック社製のスポットヒーター：ＨＹＳ−２０型（光
源：１０Ｖ、８５Ｗ、波長０．５mm、焦点距離：１９m
m）を用い、切断板上でのスポット光の半径（４４０℃
となる部位のスポット中心からの距離）が２mmとなるよ
うに設定した。切断板に照射されるスポット光の温度分
布を、図１６のグラフに示す。また、切断板としては、
厚さ０．４mmの銅製の単板を用いた。
【００７３】一方、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）可
塑化ポリ塩化ビニル製のバッグ（容量：１０００ml）を
２個用意し、これら各バッグに、ＤＯＰ可塑化ポリ塩化
ビニル製のチューブ（内径３．５mm、外径６．０mm、長
さ２３．０cm）をそれぞれ接続した。一方のバッグに、
無菌状態の培養液を３００ml入れた。
【００７４】各バッグに接続されたチューブ同士を、前
記チューブ接続装置を用い、前述した各工程を実施して
無菌的に接続した。なお、前記赤外線照射装置により切
断板の加熱部に赤外線スポット光を照射開始後、約２分
で、切断板の切断部全体が約３００℃に到達した。チュ
ーブの切断中には、この切断部が３００℃±１０℃の温
度を維持するように、光源のパワーを制御した。
【００７５】チューブを室温まで冷却した後、両チュー
ブの接続部を観察したところ、接続不良やバリの発生等
は見られなかった。また、引張試験機を用いて、両チュ
ーブの接続部の接合強度（破断強度）を測定したとこ
ろ、その値は、チューブ自体の引張強度（破断強度）の
８８％であった。
【００７６】次に、両チューブの接続部に対し、以下の
方法により無菌試験を行った。ブドウ球菌として、Stap
hylococcus aureus(黄色ブドウ球菌）およびStaphyloco
ccus epidermidis (表皮ブドウ球菌）を用い、これらを
滅菌蒸留水に混合し、細菌含有液を調整した。
【００７７】この細菌含有液１０μ1 を、チューブの接
続部付近に塗布し、乾燥した。塗布された細菌含有液中
の菌数は、Staphylococcus aureus(黄色ブドウ球菌）が
１．５×１０6 個、Staphylococcus epidermidis（表皮
ブドウ球菌）６．９×１０6個であった。
【００７８】接続された両チューブを介して、一方のバ
ッグから他方のバッグへ培養液の全量を移送した後、再
び元のバッグへ返送し、これを１０往復行った。バッグ
中の培養液を回収し、細菌の混入の有無を調べたとこ
ろ、Staphylococcus aureus(黄色ブドウ球菌）、Staphy
lococcus epidermidis (表皮ブドウ球菌）ともに、菌数
は０であった。これより、両チューブの接続は、無菌的
に行われたことが確認された。
【００７９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のチューブ接
続装置によれば、チューブ同士の接続を確実に、特に無
菌的に行うことができ、しかも、チューブの接続に要す
る手間と時間を軽減し、生産性を向上することができ
る。
【００８０】特に、切断板の加熱手段として、赤外線照
射装置を用いたことにより、切断板を非接触で加熱する
ことができるので、切断板の位置合わせを厳密に行う必
要がなく、従来の通電により発熱する自己発熱型の切断
板を用いた場合のように、端子の接触不良による誤作動
も生じない。
【００８１】また、自己発熱型の切断板を用いる場合に
比べ、切断板の構成を簡易にすることができ、特に、そ
の厚さを薄くすることができるので、チューブの溶融、
切断を効率的に行うことができ、不良品の発生率を大幅
に低減し、また、チューブ接続部の気密性および接合強
度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチューブ接続装置の実施例を示す斜視
図である。
【図２】本発明における切断手段の構成（チューブ切断
前）を示す正面図である。
【図３】本発明における切断手段の構成（チューブ切断
中）を示す正面図である。
【図４】本発明における切断手段の構成（チューブ切断
中）を示す正面図である。
【図５】本発明における赤外線照射装置の構成を示す断
面図である。
【図６】本発明のチューブ接続装置によるチューブ接続
工程を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明のチューブ接続装置によるチューブ接続
工程を模式的に示す平面図である。
【図８】図７中のVIII−VIII線視図である。
【図９】本発明のチューブ接続装置によるチューブ接続
工程を模式的に示す平面図である。
【図１０】図９中のＸ−Ｘ線視図である。
【図１１】本発明のチューブ接続装置によるチューブ接
続工程を模式的に示す平面図である。
【図１２】本発明のチューブ接続装置によるチューブ接
続工程を模式的に示す平面図である。
【図１３】図１２中のXIII−XIII線視図である。
【図１４】本発明のチューブ接続装置によるチューブ接
続工程を模式的に示す平面図である。
【図１５】図１４中のXV−XV線視図である。
【図１６】切断板に照射されるスポット光の温度分布を
示すグラフである。
【符号の説明】
１ チューブ接続装置 ２ 第１チューブ保持手段 ２０ 基台 ２０１ 切欠部内面 ２０２ 係止部 ２１、２２ 挟持部材 ２１０、２２０ 凸部 ２３ シリンダ ２４ ピストンロッド ２５ レール ３ 第２チューブ保持手段 ３０ 基台 ３０１ 切欠部内面 ３１、３２ 挟持部材 ３１０、３２０ 凸部 ３３ シリンダ ３４ ピストンロッド ３５ レール ４ 切断手段 ４１ 切断板 ４１１ 切断部 ４１２ 刃先 ４１３ 加熱部 ４２ 切断板移動手段 ４２１ シリンダ ４２２ ピストンロッド ４２３ 昇降台 ４２４ 断熱材 ４３ 赤外線照射装置 ４３１ 光源 ４３２ 支持部材 ４３３ 反射鏡 ４３４ ガラス板 ４３５ 押え部材 ４３６ リード線 ４３７ 取付具 ４４ 赤外線 ４５ スポット光 ４６ 温度センサー ５ 移動手段 ５Ａ 第１移動機構 ５Ｂ 第２移動機構 ５１ レール ５２ シリンダ ５３ ピストンロッド ５４ レール ５５ シリンダ ５６ ピストンロッド ６ 位置決め手段 ６１ 位置決め部材 ６２ 挿通空間 ６３ 蓋体 ６４ ヒンジ ６５ アーム ７、８ チューブ ９ 扁平部 ９１ 接続部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可撓性を有するチューブ同士を溶融、切
    断して接続するチューブ接続装置であって、 接続する各チューブを保持するチューブ保持手段と、前
    記各チューブを溶融、切断する切断手段と、切断された
    前記各チューブの接合する切り口同士を一致させるよう
    チューブを移動する移動手段とを有し、 前記切断手段は、切断板と、前記切断板に赤外線を照射
    して切断板を加熱する赤外線照射装置とを備えているこ
    とを特徴とするチューブ接続装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも２本の可撓性を有するチュー
    ブをその長手方向に沿った異なる箇所で保持する第１チ
    ューブ保持手段および第２チューブ保持手段と、 前記第１チューブ保持手段と前記第２チューブ保持手段
    との間隙において、前記第１チューブ保持手段および前
    記第２チューブ保持手段に保持された前記各チューブを
    溶融、切断する切断手段と、 前記切断手段により切断された前記各チューブの接合す
    る切り口同士が密着するよう前記第１チューブ保持手段
    および／または第２チューブ保持手段を少なくともチュ
    ーブの軸と交わる方向に移動する移動手段とを有するチ
    ューブ接続装置であって、 前記切断手段は、金属製の切断板と、前記切断板に赤外
    線を照射して切断板を加熱する赤外線照射装置と、前記
    切断板を前記第１チューブ保持手段および前記第２チュ
    ーブ保持手段の間隙に挿入、退避させる切断板移動手段
    とで構成されていることを特徴とするチューブ接続装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第１のチューブ保持手段および前記
    第２のチューブ保持手段は、それぞれ、前記各チューブ
    を重ねた状態でそれらを挟持、圧閉して保持する一対の
    開閉可能な挟持部材と、該挟持部材の開閉を行う開閉機
    構とを備えてなるものである請求項２に記載のチューブ
    接続装置。
  4. 【請求項４】 前記切断手段は、赤外線照射装置からの
    赤外線が、前記切断板に、少なくともチューブの切断直
    前および切断中に照射されるように構成されている請求
    項１〜３のいずれかに記載のチューブ接続装置。
  5. 【請求項５】 赤外線照射装置は、前記切断板に赤外線
    を少なくとも１つのスポット光として照射するものであ
    る請求項１〜４のいずれかに記載のチューブ接続装置。
  6. 【請求項６】 赤外線照射装置から照射される赤外線
    は、近赤外線である請求項１〜５のいずれかに記載のチ
    ューブ接続装置。
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