JP2005074361A - 液体吐出装置およびこれを備えた機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の吐出量を正確に制御できるとともに、装置の薄型化を実現できる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】ボール４によって連れ回されるリテーナ７にパターン７１を設け、このリテーナ７でエンコーダディスクを兼用させた。従って、リテーナ７の回転状況を検出することでボール４の回転状況が略直接的に検出されるため、ロータ５の回転を検出して制御するのに比して検出精度を向上させることができ、液体の吐出量を正確に制御できる。また、リテーナ７は液体吐出装置１を構成する部材としてもともと存在する部材であるから、新たにエンコーダディスクを取り付ける必要がなく、液体吐出装置を薄型化できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体吐出装置およびこれを備えた機器に関する。より詳しくは、チューブを圧閉することによってチューブ内部の液体を吐出する液体吐出装置およびこの液体吐出装置を備えた機器に関する。

近年、液体吐出装置としては、内部に液体が流通するチューブの一部を圧閉してチューブ内の液体を吐出させるのが知られている。例えば、複数のボール（押圧体）をチューブに沿って配置し、これらのボールをロータ（押圧部材）で押圧しながら回転させ、よって当該ボールで順次チューブを圧閉して、チューブ内の液体を順次送り、吐出させるものがある。
この液体吐出装置では、ロータの回転位置をエンコーダで検出して液体の吐出量を制御することが考えられている。
具体的には、ロータにエンコーダを構成するエンコーダディスクを取り付け、ロータの回転数や回転位置を検出して吐出量を制御する。このようなエンコーダディスクを用いる技術としては、超音波モータでの回転数等を検出する技術を適用できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１５３０８０号公報：（第２頁、図１）

しかしながら、チューブを実際に閉圧して液体を吐出させるのはロータではなくボールであるため、ロータの回転状況を検出しても、誤差が大きくて液体の吐出量を正確に制御できないという問題がある。すなわち、ロータと接触して転がるボールによりチューブを閉圧する構造では、ボールの転がり速度がロータの回転速度の約１/２となるため、ロータの回転状況からボールの位置や回転数を直接的に検出することができず、誤差が大きい。また、ボールとロータとの接触面ですべりが生じることがあるため、このすべりによる誤差も生じるのである。
また、ロータにエンコーダディスクを取り付けると、エンコーダディスク自身の厚みや、その取付部分の厚み等により、液体吐出装置全体が厚くなってしまうという問題点がある。

本発明の目的は、上記の課題を解決して、液体の吐出量を正確に制御でき、かつ装置を薄くできる液体吐出装置およびこの液体吐出装置を備えた機器を提供することにある。

本発明の液体吐出装置は、内部に液体が流通するチューブと、このチューブの一部を圧閉する押圧体と、この押圧体をチューブ側に押圧しながら回転する押圧部材と、押圧体を保持するとともに当該押圧体に連れ回されて押圧部材と同一方向に回転するリテーナと、この押圧部材を駆動する駆動機構とを備えた液体吐出装置において、リテーナはエンコーダを構成するエンコーダディスクを兼ねていることを特徴とする。
この発明によれば、押圧体保持用のリテーナがエンコーダディスクを兼ねているので、このリテーナの回転状況を検出することで押圧体の回転状況が略直接的に検出されるようになり、検出精度が向上して液体の吐出量が正確に制御されるようになる。また、リテーナは液体吐出装置を構成する部材としてもともと存在する部材であるから、新たにエンコーダディスクを取り付ける必要がなく、液体吐出装置を薄型化できる。

本発明の液体吐出装置では、エンコーダは光学式、磁気方式、導電式のいずれかであることが望ましい。
これらの方式はつまり、リテーナの円周上に光の反射率が異なるようにパターンを設けて光を検出する光学式や、Ｎ極、Ｓ極の着磁パターンを交互に設けて磁気を検出する磁気方式や、通電状態のＯＮ、ＯＦＦが交互に切り換わるようにパターンを設けて通電状態を電気的に検出する導電式のことであり、これらの中から、要求に応じて適宜選択して用いることができる。

本発明の液体吐出装置では、リテーナに回転位置検出用の複数のパターンが周方向に沿って設けられ、これらのパターンの一部は隣接するパターンとの間隔が他のパターン間の間隔と異なっていることが望ましい。
この発明によれば、例えば、一部のパターン間隔を広げて配置した場合は、パターンの検出タイミングが遅れるために、検出信号に基づいて駆動機構を制御する制御回路側などにおいては、リテーナ（あるいは押圧部材）の回転速度が基準速度よりも遅れていると判断し、その回転速度をパターン間隔に応じて速めるように制御することが可能となり、チューブ内の液体の流量を一時的に多くできる。これに対して、一部のパターンを狭めて配置した場合には、検出タイミングが早まるために、制御回路側において、リテーナの回転速度が基準速度より速いと判断し、前述とは逆に、その回転速度を一時的に遅らせるように制御することが可能である。
なお、パターンを広げて配置したり、狭めて配置した以外の箇所であって、パターンを等間隔に配置した箇所では、駆動時の押圧部材ひいてはリテーナの回転速度が一定に調速され、チューブ内の液体の流量が一定に戻る。

本発明の液体吐出装置を備えた機器は、以上に説明した液体吐出装置を用いることを特徴とする。
この発明によれば、前述のような効果が得られる機器を提供できる。
なお、機器の種類としては特に限定されるものではなく、液体吐出装置を組込可能な様々な種類であってよい。

以下、本発明の液体吐出装置について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。なお、後述する第２実施形態で、以下に説明する第１実施形態と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。

〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態の液体吐出装置１を示す平面図である。図２は液体吐出装置１の断面図である。
これらの図１、図２において、液体吐出装置１は、患者に薬液を投与する薬液投与装置等の機器に用いられるものであって、薬液などの液体が流通するチューブ３と、このチューブ３を押圧する押圧体としてのボール４と、このボール４をチューブ３上で転動させる押圧部材としてのロータ５（図２）と、このロータ５を回転駆動させる駆動機構６と、ボール４の転動軌跡を規定するリテーナ７と、ボール４の位置等を検出するエンコーダ９とを備えている。また、これらの構成部品、つまりチューブ３の一部、ボール４、ロータ５、駆動機構６、リテーナ７等は、ケース部材２に収納されている。

ケース部材２はチューブ３が配置される基部２１と、基部２１の開口部分を覆う蓋部材２２（図２）とを備えている。
基部２１の外周部分の四隅には孔が形成され、蓋部材２２にも基部２１の孔に対応する位置に同じ径寸法の孔が形成されている。これらの孔には蓋部材２２を基部２１に固定する位置決めピン（図示せず）があって、基部２１と蓋部材２２とをこの位置決めピンで互いに位置決めし、固定している。
基部２１の蓋部材２２に対向する面には、チューブ３が配置されるチューブガイド溝２１１が形成されている。このチューブガイド溝２１１は、円弧状部分と、この円弧状部分の両端から基部２１の端部へ向かって互いに平行に形成された直線部分とを備えている。

チューブ３はケース部材２の外部からチューブガイド溝２１１の一方の直線部分に沿って挿入され、円弧状部分および他方の直線部分を通って、円筒状のチューブガイド部材２１２に設けられたパイプ部材２１３の一端側に差し込まれている。そして、このパイプ部材２１３の他端側には別のチューブ３が差し込まれ、このチューブ３が外部に延出されている。また、チューブガイド部材２１２の中央部分には凹状の段部が設けられ、この段部が基部２１の割り溝にはめ込まれて固定されている。
なお、チューブ３の材料は、シリコーンゴム、ポリウレタン、ＰＶＣ（軟質塩化ビニール）、その他の弾性材料が採用できる。

ボール４は複数（本実施形態では二つ）設けられ、チューブガイド溝２１１の円弧状部分に沿って等間隔、つまり本実施形態では１８０度間隔でチューブ３を二点で閉圧するように配置されている。

ロータ５は、環状に形成されており、ステンレス鋼や、鉄、アルミニウム、その他の材料で構成されている。このロータ５の内周側にはデルリンなどの低摩擦係数の材料で構成された環状のブッシュ５１が圧入されている。このブッシュ５１は、蓋部材２２に固定されたロータ軸２４に回転可能に嵌合されている。ロータ軸２４にはピン２３が係合されており、このピン２３により、基部２１から蓋部材２２がロータ５ごと外れないようになっている。ロータ５のボール４に対向する面には押圧ゴム５２が設けられていて、ボール４に当接されている。ロータ５の外周面には凹部５３が形成されている。

図１において、駆動機構６は、圧電素子６１１によって全体が振動する振動体６１と、この振動体６１に設けられた腕部６１２が取り付けられるスライダ６３と、スライダ６３が装着される取付部材６４とを備えた、いわゆる圧電アクチュエータである。また、駆動機構６は、振動体６１の圧電素子６１１に所定周波数の電圧を印加することにより振動体６１を振動させる駆動回路（図示せず）を備えている。
なお、図１では、説明の便宜上駆動機構６が基部２１に固定されているように描かれているが、実際は、図示の状態から表裏を反転させた状態で蓋部材２２に固定されているのである。

振動体６１は、略矩形平板状に形成された補強板（不図示）と、この補強板の表裏両面に設けられた平板状の前記圧電素子６１１とを備えている。補強板はステンレス鋼、その他の材料で構成され、略矩形平板状に形成されている。また、補強板の長さ方向の一端部には凸部６１３が形成され、凸部６１３はロータ５の凹部５３と当接されている。この振動体６１は、２本のねじ６１４にてスライダ６３に振動可能に固定されている。
スライダ６３は、取付部材６４に対してスライド自在（ロータ５の径方向にスライドする）に装着されている。
取付部材６４は、伸縮可能な２本のばね６４１を備え、２本のねじ６４２によって蓋部材２２に取り付けられている。このばね６４１はスライダ６３の背面に当接され、振動体６１の凸部６１３をロータ５の凹部５３に押圧付勢させている。

ここで、圧電素子６１１の材料は、特に限定されず、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム等の各種のものを用いることができる。また、圧電素子６１１の両面には複数の電極（本実施形態では片面に５箇所）６１１Ａ，６１１Ｂ，６１１Ｃが形成されている。これらの電極６１１Ａ，６１１Ｂ，６１１Ｃは駆動回路と電気的に接続されている。
圧電素子６１１に所定周波数の電圧を印加すると、圧電素子６１１での励振により振動体６１全体が振動する。この振動は振動体６１の長手方向に沿って伸縮する縦振動と振動体６１の面内で屈曲する屈曲振動とが組み合わされた状態で生じ、補強板に形成された凸部６１３が楕円軌道を描くように振動する。そして、凸部６１３に発生した振動がロータ５の凹部５３と当接された部分に伝達され、ロータ５が回転する。
また、図１において、圧電素子６１１の電極６１１Ａ，６１１Ｂ，６１１Ｃに電圧を印加する時、印加電極を適宜選択することでロータ５の回転方向を任意に選択できる。つまり、圧電素子６１１の中央の電極６１１Ａに加えて、一方の対角線上にある一対の電極６１１Ｂを選択した場合と、他方の対角線上にある一対の電極６１１Ｃを選択した場合とでは、ロータ５の回転方向が逆になる。

リテーナ７はロータ５と基部２１との間に設けられ、リング状に形成されている。リテーナ７の内周側は基部２１に環状に設けられた突起２５に案内されている。リテーナ７の円周上には、複数箇所（本実施形態では６箇所）のボール保持部７２が等間隔に形成されている。これらのボール保持部７２のうち、径方向に対向する２箇所にボール４が配置されている。このリテーナ７は、ボール４が転動することで連れ回され、ボール４と一緒になってロータ５と同一方向に回転する。

エンコーダ９は、エンコーダディスクとして機能する前記リテーナ７と、蓋部材２２に取り付けられてリテーナ７に設けられたパターン７１を検出する複数（本実施形態では三つ）の検出素子８（８Ａ，８Ｂ，８Ｚ）と、この検出素子８からの検出信号に基づいて駆動機構６の駆動制御を行う図示しない制御回路とを備えている。

リテーナ７のパターン７１は、円周上に沿って当該リテーナ７を１６分割した位置に設けられ、周囲の金属面に対して光の反射率が異なるように、黒色の塗料を間隔をあけて塗布することで形成されている。同様に、周方向に配置されたパターン７１の内周側には、別のパターン７１が１箇所設けられており、このパターン７１が設けられた位置は丁度、一方のボール４の保持位置に対応している。このようにリテーナ７は、検出素子８で検出されるパターン７１を有することで、エンコーダディスクを兼ねているのである。なお、リテーナ７の材料として銅（Ｃｕ）を用いた場合には、銅表面にニッケルメッキを施した後に、パターン７１に相当する部分のニッケルメッキをエッチングにより落とし、この部分を苛性ソーダ等でアルカリ反応させて黒色に仕上げてもよい。

ここで、周方向に沿って配置された複数のパターン７１のうち、径方向に対向して配置された一対のパターン７１と、これに対して回転方向側（矢印参照）に隣接する一対のパターン７１Ｂとは、その配置間隔が他の隣接し合うパターン７１同士の配置間隔よりも大きい。そして、本実施形態においては、各パターン７１Ａ，７１Ｂの配置間隔は、リテーナ７の回転角度θで表わすと、３６０度を１６等分（全周のパターン７１の数で等分）した値に４度を加えた角度（回転角度θ＝２６．５度）に設定されている。また、この際のパターン７１Ａの位置も丁度、それぞれのボール４の保持位置に対応している。
さらに、他のパターン７１は、残りの角度（３６０−２６．５×２）を均等に割り振り、間隔がほぼ均一になるような位置に配置される。本実施形態では、約２２度である。

このような構成では、検出素子８はパターン７１Ｂに続いてパターン７１Ａを検出するのであるが、この間の配置間隔が他のパターン７１間の配置間隔よりも大きいために、検出素子８からの検出信号もパターン７１Ｂ，７１Ａの間で時間的に遅れて制御手段に出力される。このために、これを受信した制御手段では、リテーナ７の回転速度が基準速度に比して遅くなったものとして判断し、これに抗して回転速度を速める制御が行われるようになっている。この制御の目的は、後述する脈流防止のためである。
なお、パターン７１Ａ，７１Ｂ間の配置間隔をどの程度大きくするかは任意であり、脈流の発生状況を勘案して決められてよい。

検出素子８は、リテーナ７に向かって光を出射するとともに、リテーナ７の金属面（パターン７１以外の面）からの反射光を検出する検出素子であり、この検出素子８によって光学式のエンコーダ９を形成している。検出素子８のうちの検出素子８Ａ，８Ｂは、周方向に沿って配置された複数のパターン７１の検出用であり、検出素子８Ｚは、その内周側の一つのパターン７１の検出用である。これらの検出素子８Ａ，８Ｂ，８Ｚがそれぞれ、制御回路に接続されている。

この際、検出素子８Ｂは、検出タイミングが検出素子８Ａに対して遅れるような（あるいは早まるような）位置に取り付けられている。具体的には、検出素子８Ａが各パターン７１を検出して矩形パルスを検出信号として順次出力するのであるが、この矩形パルスの位相に対して９０°の位相差をもって検出素子８Ｂから矩形パルス（検出信号）が出力される。これにより、ロータ５の正転時および逆転時では、検出素子８Ａからの矩形パルスの立ち上り時における検出素子８Ｂからの矩形パルスの出力状態が異なることになり、検出回路においては、その出力状態からロータ５の回転方向を判断できる。

また、検出素子８Ｚは前述したように、周方向の一箇所に設けられたパターン７１の検出用であり、このパターン７１を検出することで制御回路側では、リテーナ７が一回転したことを容易に判定でき、かつボール４の絶対位置も判定可能である。このことにより、駆動中の液体吐出装置１を停止させるときには常に、ボール４をチューブ３上の決まった位置に停止させることや、この位置から再駆動させることが可能であり、流量制御を正確に行えるようになっている。
なお、本実施形態では、この検出素子８Ｚは検出素子８Ａの隣の位置にくるように配置されているが、配置位置はその実施によって任意に決められてよい。検出素子８Ｂの配置位置についても同様である。

本発明の第１実施形態の液体吐出装置の動作について説明する。
まず、図示しない駆動回路によって圧電素子６１１に電圧を印加すると、振動体６１が振動を起こす。この振動で凸部６１３が楕円軌道を描きながらロータ５の側面を押すことにより、ロータ５が例えば、図１の矢印方向に回転する。この動作を適当な振動数で繰り返すことにより、ロータ５を所望の回転数で回転させる。

ロータ５が回転すると、押圧ゴム５２に押圧されているボール４は摩擦によってチューブ３を押しつぶしながら転動する。これによって、チューブ３内の二つのボールに挟まれた液体が移動する。そして、先行する一方のボール４がチューブガイド溝２１１の円弧状部分の先端部まで移動した後では、チューブ３はチューブガイド溝２１１の直線部分に沿ってケース部材２の端部に向かい、一方のボール４は押圧ゴム５２とともにロータ軸２４を中心に回転を続けるので、このボール４がチューブガイド溝２１１から外れ、チューブ３の押圧が解除される。この状態で、他方のボール４は転動しながら液体を円弧状部分に沿って押し出し、これによってチューブ３から液体が吐出される。一方のボール４はその間に再び円弧状部分上に配置され、チューブ３を押しつぶして、他方のボール４とで挟まれた液体を移動させる。これを繰り返すことでチューブ３内の液体を連続で吐出させる。

各ボール４は、その転動にともなってリテーナ７のボール保持部７２を押し、これによってエンコーダディスクを兼用するリテーナ７が回転する。リテーナ７が図１の矢印方向に回転すると、リテーナ７の周方向に沿って設けられた１６箇所のパターン７１も回転移動する。この時、蓋部材２２に設けられた検出素子８Ａ，８Ｂは、パターン７１の回転状況を検出し、リテーナ７の回転位置と回転方向とを検出する。

ここで、チューブ３内部の液体の挙動を見ると、チューブ３からボール４が外れた直後には、弾性体であるチューブ３がつぶれた状態から復帰する影響で、チューブ３内が拡がって内部に負圧が生じる。このため、この部分においては、先方に送り出された液体がその負圧によって瞬間的に引き戻されるという現象が生じる。この現象を脈流と呼び、液体吐出装置１では液体の吐出量を安定させるためにはこの脈流を防止する必要がある。

この脈流防止のために本実施形態では、ボール４の保持位置に対応させてパターン７１Ａが設けられているとともに、パターン７１Ａ，７１Ｂ間の間隔を広く設定してある。こうすることで前述したように、チューブ３上からボールが外れる瞬間には、パターン７１Ｂ，７１Ａの検出タイミングが遅れるために、駆動機構６を制御する制御回路側においては、リテーナ７（またはロータ５）の回転速度が基準速度よりも遅れていると判断し、リテーナ７の回転速度を速めるように制御する。この動作によって、ロータ５を一瞬速い速度で駆動し、チューブ３内の液体の流量を一時的に多くして負圧部分に液体を素早く送り込み、よって既に送り出した液体の負圧部分への逆流を抑えて脈流を防止する。

また、パターン７１Ａ，７１Ｂ間の配置間隔以外は、この配置間隔よりも狭く、かつ等間隔になっているので、駆動時のロータ５ひいてはリテーナ７の回転速度が基準速度と一致するように一定に調速されることになり、チューブ３内の液体の流量が一定に戻るようになる。

以上のような第１実施形態では、次のような効果が得られる。
（１）液体吐出装置１では、駆動機構６の振動を受けてロータ５が回転し、これに伴ってボール４が転動すると、このボール４に連れ回されてリテーナ７が同時に回転するのであるが、この際にリテーナ７は、検出用のパターン７１を有してエンコーダディスクを兼用しているため、このリテーナ７の回転状況を検出することで、液体を液送させるボール４の転動状況を略直接検出できる。従って、ロータ５の回転を検出するのに比較して誤差の影響が少なく、回転位置や回転速度の検出精度を向上させることができ、液体の吐出量を正確に制御できる。

（２）また、リテーナ７はエンコーダディスクを兼用しているので、新たにエンコーダディスクを追加してロータ軸２４等に組み込む必要がなく、液体吐出装置１の薄型化を促進できる。

（３）さらに、液体吐出装置１の場合、液体の吐出量を管理する必要があるが、ここではリテーナ７が何回転したかを検出素子８Ｚによって容易に検出可能であるため、リテーナ７の回転数と１回転当たりの吐出量から、液体吐出装置１の駆動中における液体の吐出量を求めることができ、液体吐出量の管理も正確にできる。

（４）パターン７１Ａ，７１Ｂ間の配置間隔は他のパターン７１間の配置間隔よりも広いので、チューブ３上からボール４が外れる瞬間には、検出素子８Ａによるパターン７１Ｂ，７１Ａの検出タイミングを遅せることができる。これにより、制御回路側においては、リテーナ７の回転速度が基準速度よりも遅れていると判断させることが可能であり、その回転速度を速める制御を行ってチューブ３内の液体の流量を一時的に多くできる。従って、チューブ３上からボール４が外れるのと略同時に、この外れた部分に対して液体を素早く送り込むことができ、当該部分で生じる負圧によって液体が逆流するのを防いで脈流を抑制できる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図３は、本実施形態の液体吐出装置１の平面図である。図４は液体吐出装置１の断面図である。本実施形態では、第１実施形態におけるリテーナ７とその検出部分の構成が異なるものである。すなわち、本実施形態でのリテーナ７もエンコーダ９のエンコーダディスクを兼用している。
なお、図３においては、第１実施形態と同じ構成からなる駆動機構の図示を省略してある。

図３および図４において、本実施形態でのリテーナ７の円周上には、複数のパターン７１が形成されている。これらのパターン７１は、通電状態を検出する検出素子８（８Ａ，８Ｂ）と対向するようにリテーナ７の外周側に配置されている。

リテーナ７の構成を具体的に説明すると、全体が絶縁材料製（例えば合成樹脂製）で円板状に形成されたベース部材７Ａと、このベース部材７Ａに対して図４中の上部側に配置された導電性材料製（例えば金属製）の導通部材７Ｂとで構成されている。そして、導通部材７Ｂは環状とされ、その外周側に穿設された複数の開口からベース部材７Ａを露出させることでパターン７１が形成されている。つまり、パターン７１は、絶縁性を有したベース部材７Ａの一部であり、後述するように、通電状態をＯＦＦにさせる機能を有している。この際、パターン７１では、開口部分にベース部材７Ａが丁度嵌り込んおり、リテーナ７の表面は平坦とされている。また、パターン７１の数は、第１実施形態でのパターン７１の数よりも多く、多くの検出信号が制御回路に出力されるようになっている。また、径方向に対向する一対のパターン７１Ａと、これらに対して回転方向側に近接する一対のパターン７１Ｂとの配置間隔は、他のパターン７１間の配置間隔よりも大きいが、これは第１実施形態と同様である。

検出素子８Ａ，８Ｂは共に、接点付きの板ばねを含んで構成されているとともに、この接点部分はパターン７１が形成されている部分に沿ってリテーナ７の周面に当接するようになっており、リテーナ７の回転中には当然に、パターン７１間に存在する導通部材７Ｂの部分にも当接される。一方、この導通部材７Ｂには常時、同様な板ばね形式の電源１０が当接されている。このような電源１０は、図示しない駆動機構を駆動する際の電源を兼ねることも可能である。
以上の構成により、検出素子８Ａ，８Ｂがパターン７１と接触した時には、電源１０との導通が断たれて検出信号がＯＦＦの状態となり、パターン７１間の導通部材７Ｂ部分と接触した時には、電源１０との導通がとれて検出信号がＯＮの状態となり、制御回路に出力されるようになっている。

なお、本実施形態においても、リテーナ７の回転方向を判定できるように、検出素子８Ａ，８Ｂでは検出タイミングが異なっており、９０°の位相差をもって検出信号が出力される。
また、本実施形態では、第１実施形態での検出素子８Ｚに相当する構成は備えていない。ただし、検出素子８Ｚ相当の構成を備えていても何ら問題ない。

次に、本実施形態の液体吐出装置１の動作について説明する。
駆動機構（図示せず）からの振動を受けてロータ５が回転し、リテーナ７が回転するまでの動作は第１実施形態と同様である。
リテーナ７が回転すると、リテーナ７に設けられたパターン７１が回転する。この際、パターン７１が検出素子８Ａ，８Ｂの接点部分に接触すると、電源１０との間で通電しない。逆に、パターン７１間の導電部分が検出素子８Ａ，８Ｂの接点部分に接触すると、電源１０と通電して検出信号が出力される。このように本実施形態では、検出素子８の接点部分がリテーナ７に設けられたパターン７１に対して接触、非接触を繰り返しながら電気的な通電状態を確認していくことで、リテーナ７の回転位置と回転方向を検出する。

以上の第２実施形態では、第１実施形態で得られた（１）、（２）、および（４）の効果と同様の効果が得られる他に、次のような効果が得られる。
（５）パターン７１は導通部材７Ｂに機械加工等によって穿設される開口を利用して形成されているため、多くのパターン７１を高精度で所定の位置に正確に形成でき、なおかつパターン７１が細かいから、分解能を高くでき、液体の吐出量をより緻密に制御できる。

（６）検出素子８と駆動機構との電力源を共通にすることも可能であるから、検出素子８が接続される制御回路や駆動機構を駆動する駆動回路の回路構成を簡単にできる。

（７）検出素子８は電源１０との間でスイッチングする簡単な構造であり、受光素子等からなる第１実施形態に比べてコストがかからない部品構成なので、液体吐出装置１を安価にできる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第１実施形態でのエンコーダ９は光の反射を検出する光学式で構成され、第２実施形態のエンコーダ９は通電状態を検出する導電式で構成されていたが、本発明のエンコーダとしては、パターンを磁極（Ｎ極、Ｓ極）の異なるパターンにして、検出素子にＭＲ（Magneto Resistive）素子を用いた検出方法で検出するような磁気式であってもよい。
このようにすれば、リテーナは特にその機械的強度が保持できればよいので、リテーナの形状を小さくすることもできるし、厚さを薄くすることもできるので液体吐出装置の小型・薄型化が期待できる。

また、第１実施形態のように、光の反射を検出する光学式においては、リテーナ７に設けられたパターン７１として、機械加工によって形成された開口やスリットとしてもよい。つまり、開口やスリットからなるパターンは、光を透過して反射しないので、光を反射しない塗料を塗布したのと同じであり、光学式のエンコーダに適用できる。

また、パターン７１の形状をこの第１実施形態および第２実施形態では略台形形状にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、検出素子が検知すればよいので正方形でも円形でも何でも構わない。

また、第１実施形態および第２実施形態では脈流が発生しないようにパターン７１Ａ，７１Ｂの配置間隔を意図的に大きくしていたが、全てのパターン７１間の間隔が同じである場合でも、本発明に含まれる。
また、液体吐出装置の使用状況によっては、一部のパターンの配置間隔のみを他に比して狭めてもよい。

本発明に係る駆動機構としては、圧電素子６１１を用いた圧電アクチュエータの他、定速駆動の電動モータや、ぜんまい等を用いた駆動機構であってもよい。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称の記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の液体吐出装置は、薬液、殺虫液、液状芳香剤、加湿用液体等を液送するのに利用できる。従って、本発明の機器としても、薬液投与用の装置、殺虫液を吐出させる殺虫装置、液状芳香剤を吐出させる芳香装置、供給された液体を蒸発させて加湿雰囲気をつくりだす加湿装置等であってもよい。

第１実施形態の液体吐出装置を示す平面図である。 第１実施形態の液体吐出装置を示す断面図である。 第２実施形態の液体吐出装置を示す平面図である。 第２実施形態の液体吐出装置を示す断面図である。

符号の説明

１…液体吐出装置、２…ケース部材、３…チューブ、４…ボール（押圧体）、５…ロータ（押圧部材）、６…駆動機構、７…リテーナ、７１，７１Ａ，７１Ｂ…パターン、８，８Ａ，８Ｂ，８Ｚ…検出素子、９…エンコーダ。

Claims (4)

1. 内部に液体が流通するチューブと、前記チューブの一部を圧閉する押圧体と、この押圧体を前記チューブ側に押圧しながら回転する押圧部材と、前記押圧体を保持するとともに当該押圧体に連れ回されて前記押圧部材と同一方向に回転するリテーナと、前記押圧部材を駆動する駆動機構とを備えた液体吐出装置において、前記リテーナはエンコーダを構成するエンコーダディスクを兼ねていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置において、前記エンコーダは光学式、磁気方式、導電式のいずれかであることを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置において、前記リテーナには回転位置検出用の複数のパターンが周方向に沿って設けられ、これらのパターンの一部は隣接するパターンとの間隔が他のパターン間の間隔と異なっていることを特徴とする液体吐出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか記載の液体吐出装置を用いたことを特徴とする液体吐出装置を備えた機器。

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