JP5040976B2 - マイクロポンプ、チューブユニット、制御ユニット - Google Patents

Description

本発明は、弾性を有するチューブを押圧して流体を連続的に輸送する蠕動駆動方式のマ
イクロポンプとマイクロポンプを構成するチューブユニット及び制御ユニットに関する。

従来、液体収納容器（リザーバ）に収納された被輸送液体をチューブを押圧することに
より輸液する輸液ポンプにおいて、設定された輸液流量に応じて被輸送液体をチューブの
押し潰し位置を順次移動するように圧閉して輸液するチューブ押圧手段と、チューブ押圧
手段を駆動するモータを含む駆動手段と、駆動手段を制御するための制御手段とからなる
輸液ポンプというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−５９８５３号公報（第３頁、図１〜図３）

このような特許文献１では、リザーバに連通する可撓性を有するチューブを輸液ポンプ
の蠕動ポンプ部に挿着して、設定流量に応じたパルス周波数をモータ駆動回路に供給して
モータの駆動軸の回転速度を制御し、輸液流量の管理をしている。

しかしながら、使用するチューブは、チューブ毎の内径にばらつきを有しており、チュ
ーブ個々の内径のばらつきに起因する輸液量のばらつきが発生し、特に微量輸液を行う場
合にはチューブ内径のばらつきは無視できない。

また、ユーザーが新しいチューブを輸液ポンプに装着する場合において、装着対応チュ
ーブとポンプとの間に認証手段がないために、装着対応チューブを間違えて装着すること
が予想され、液体が治療用薬液の場合には、その間違いは許されない。

上述したようなチューブ内径のばらつきや、装着の間違いを防止するためには、輸液ポ
ンプとチューブの組み合わせを固定することが考えられるが、このようにすれば、都度、
輸液ポンプとチューブを装着した状態で交換しなければならずランニングコストが高くな
るという課題も予測される。

さらに、チューブを蠕動ポンプ部に装着する場合、正確な位置に装着することが難しく
、ユーザーが携帯可能、あるいは他の機器装置に搭載するような小型サイズにするような
形態では、チューブの交換や装着が困難になるということも考えられる。

本発明の目的は、上述した課題を解決することを要旨とし、流体の高精度吐出を実現す
ると共に、装着対応チューブを間違えて装着することを防止し、且つ、ランニングコスト
を低減するマイクロポンプを提供することである。

本発明のマイクロポンプは、弾性を有するチューブを押圧して流体を連続的に輸送する
蠕動駆動方式のマイクロポンプであって、少なくとも前記チューブと、前記チューブを固
定保持するためのチューブ案内枠と、チューブ個別データを格納するチューブ個別データ
保持部とを有するチューブユニットと、少なくとも前記チューブを押圧する押圧機構部を
伝達機構部を介して駆動するモータの駆動制御を行う制御回路部と、前記チューブ個別デ
ータを読取り、データ処理を行うチューブ個別データ処理部とを有し、前記チューブユニ
ットと着脱自在な制御ユニットと、前記制御ユニットに電力を供給する電源と、前記チュ
ーブユニットが前記制御ユニットに装着されたことを検出すると共に、前記チューブ個別
データを読出し、前記制御ユニットに書き込むリーダー／ライタ装置と、を備え、前記チ
ューブ個別データに基づき駆動されること特徴とする。

この発明によれば、チューブを含むチューブユニットと制御ユニットとが着脱自在であ
るため、仮にリザーバ内の流体が無くなって交換するような場合、制御回路部及びチュー
ブ個別データ処理部等を含む制御ユニットよりも安価なチューブユニットのみを交換する
ことによりランニングコストを低減することができる。

また、マイクロポンプを長期間使用する場合には、押圧機構部により繰り返し押圧され
ることによりチューブの内径が変化したり、チューブが劣化したりすることが考えられる
が、チューブを含むチューブユニットを廃却（つまり、使い捨て）にすることで、所定範
囲内の内径と弾性を有するチューブを低コストで交換することができる。

また、チューブは、チューブ案内枠にユニット化されているので、交換作業が容易にな
るという効果もある。

さらに、チューブユニットは、チューブ個別データ保持部にチューブ個別データを格納
（記憶）し、リーダー／ライタ装置により、チューブ個別データを読取り、制御ユニット
に書き込み、チューブ個別データに基づきモータの駆動制御を行うため、チューブ毎に対
応した高精度な流体輸送量を有するマイクロポンプを実現できる。

また、リーダー／ライタ装置により、チューブユニットを制御ユニットに装着した状態
を検出し、駆動対応のチューブに対応するチューブ個別データを制御ユニットに書き込む
ため、チューブユニットの装着間違いを防止することができる。

また、前記チューブ個別データが、前記チューブの個体差による流体の吐出量のばらつ
きを補正するためのデータであることが好ましい。

ここで、チューブの個体差による流体の吐出量のばらつきとは、具体的には、チューブ
の内径または蠕動駆動部のチューブ内容量のばらつき等によるものがある。従って、この
チューブ個別データを制御ユニットで読取り、このチューブ個別データに基づきモータの
駆動制御を行うため、チューブ毎の個体差に対応した高精度な流体輸送量を有するマイク
ロポンプを実現できる。

また、前記制御ユニットが、少なくとも前記チューブ個別データと流体の吐出プログラ
ムを表示する表示部と、少なくとも前記チューブ個別データと前記流体の吐出プログラム
とを入力する操作部と、をさらに備えていることが好ましい。
ここで、吐出プログラムとしては、例えば、流体の吐出速度、吐出時間等が含まれる。
また、表示部における表示内容としては、例えば、チューブ個別データの値、吐出プロ
グラムの設定内容、吐出状況、警告表示等が含まれる。

このようにすれば、制御回路、表示部、操作部等を含む制御ユニットは、チューブユニ
ットよりも高価なものとなる。従って、制御ユニットよりも安価なチューブユニットのみ
を交換することによりランニングコストを低減することができる。

また、前記制御ユニットが、少なくとも前記チューブ個別データと流体の吐出プログラ
ムを表示する表示部と、前記制御ユニットを操作するための操作部と、をさらに備え、前
記電源が、前記制御ユニットに備えられていることが好ましい。

チューブ個別データは、前述したように、チューブユニットを制御ユニットに装着した
際、チューブ個別データ保持部からチューブ個別データ処理部に入力されるが、万一、チ
ューブ個別データ保持部からチューブ個別データ処理部への入力ができなかった場合にお
いても、操作部からも入力できるようにすることで、チューブ個別データに基づきマイク
ロポンプを使用することができる。

また、前記電源が、前記チューブユニットに備えられていることが望ましい。
ここで、電源としては特に限定するものではないが、例えば、コイン型またはボタン型
の小型電池が用いられる。

電源として、小型電池を用いる場合には電池容量も小さいため、チューブユニットに電
池も含め、チューブユニット交換時に電池交換ができることから、使用途中で電池切れ等
の不具合を防止することができる。

また、前記制御ユニットが、前記押圧機構部と前記伝達機構部と前記モータとを備えて
いることが好ましい。

このような構成によれば、チューブユニットはチューブとチューブ案内枠とチューブ個
別データ保持部とから構成され、可動部が制御ユニットに含まれる。この構成は、チュー
ブユニットが可動部を有しない簡素な構成となり、より一層ランニングコストを低減する
ことができる。また、チューブユニットの制御ユニットに対する着脱作業もより簡単に行
うことができるという効果がある。

また、前記チューブユニットが前記押圧機構部を備え、前記制御ユニットが、前記伝達
機構部と前記モータとを備えていることが好ましい。

このようにすれば、チューブユニットが、チューブを押圧する押圧機構部を備えること
から、チューブと押圧機構部との相対的な位置ずれを抑制でき、チューブに正確な蠕動運
動を伝達することができる。

また、前記チューブユニットが、前記押圧機構部と前記伝達機構部と前記モータとを備
えていることが好ましい。

このようにすれば、チューブユニットが駆動部全体を含み、押圧機構部と伝達機構部と
モータとが分離されない構造となるため、ユーザーによるチューブユニットの制御ユニッ
トへの着脱作業において、駆動部間それぞれの係合に関わる不具合や組立性を低下するこ
とがない。

さらに、本発明におけるマイクロポンプに用いるモータは、詳しくは後述するが、小型
化と省電力化のためにウオッチサイズのステップモータを採用している。従って、モータ
の高負荷駆動に配慮して、チューブユニットの交換時期にモータも交換することが可能で
あり、信頼性を高めることができる。

また、前記押圧機構部が、前記チューブに対して複数の押圧部材を流体の流入側から流
出側に向かって順次押圧する回転カムからなり、前記回転カムが、中心軸に軸止される第
１カムと前記中心軸に軸支される第２カムとから構成され、前記第２カムは、前記チュー
ブが前記押圧部材から開放されている位置から押圧可能な位置に移動可能であることが好
ましい。

弾性を有するチューブは、押圧部材によってチューブの同じ場所を長期間にわたって押
圧（押し潰し）し続けていると、弾性が失われ変形することが考えられる。従って、マイ
クロポンプを使用する前では、第２カムを、チューブが押圧部材から開放されている位置
とし、駆動開始してから押圧可能な位置に移動するため、押圧部材によってチューブの同
じ場所を長期間にわたって押圧（押し潰し）し続けていることに起因するチューブの変形
を防止することができる。

また、前記リーダー／ライタ装置が、前記チューブ個別データ保持部に設けられ、前記
チューブ個別データを前記チューブ個別データ処理部に送信する送受信制御回路部と無線
用アンテナと、前記チューブ個別データ処理部に設けられ、前記チューブユニットが前記
制御ユニットに装着されたときに前記チューブ個別データを受信し、データ処理を行う送
受信・データ処理部と無線用アンテナと、からなることが好ましい。

ここで、チューブ個別データ保持部が有する送受信制御回路部と無線用アンテナとの構
成としては、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃ
ａｔｉｎ）タグ（以降、ＩＣタグと表す）が代表され、チューブ個別データ処理部が有す
る送受信・データ処理部と無線用アンテナの構成としては、例えば、ＲＦＩＤリーダー（
以降、単にリーダーと表す）が代表される。

このように、チューブ個別データをチューブ個別データ保持部のＩＣタグに記憶させ、
無線通信によってチューブ個別データ処理部のリーダーで読取り、書き込むことにより、
チューブユニットと制御ユニット間の接続構造を簡素化することができる。

また、ＩＣタグには、やはり無線通信手段により外部からチューブ個別データを入力す
ることが可能であり、チューブユニット組立後にチューブ個別データを入力することがで
きる。
さらに、ＩＣタグは薄型化が可能であり、チューブユニットを薄型化することができる
という効果がある。

また、前記リーダー／ライタ装置が、前記チューブ個別データ保持部に設けられ、前記
チューブ個別データを記憶する記憶回路と、前記チューブ個別データ処理部に設けられ、
前記記憶回路に記憶された前記チューブ個別データを読取る読出し回路部とチューブ個別
データを処理するデータ処理部と前記チューブユニットが前記制御ユニットに装着された
ときに前記記憶回路に接続する入出力端子とを備えていることが好ましい。
ここで、記憶回路としては、例えば、不揮発性メモリを採用することができる。

このような構成にすれば、予め記憶回路に記憶されたチューブ個別データを、入出力端
子を介して制御ユニットに取り込むことができる。従って、チューブ個別データの入力を
確実に行える他、入出力端子を付加すること以外に読出し回路部及び処理部の構成を簡素
化することができる。

また、前記リーダー／ライタ装置が、前記チューブ個別データ保持部に設けられ、前記
チューブ個別データを表示するチューブ個別データ表示部と、前記チューブ個別データ処
理部に設けられ前記チューブユニットが前記制御ユニットに装着されたときに前記チュー
ブ個別データを光学的に読取り、データ処理を行う読取り／処理装置とを備えていること
が望ましい。
ここで、チューブ個別データ表示部としては、例えば、バーコードがあり、読取り装置
としてはバーコードリーダーがある。

チューブ個別データ表示部をバーコードにすれば、バーコードフォントが印刷されたシ
ールをチューブユニットに貼着すればよいので、チューブ個別データ表示部の占有厚さは
ほとんど増加しない。またバーコードリーダーとしては一般的な構成のものを使用するこ
とができる。

また、本発明のチューブユニットは、弾性を有するチューブを押圧して流体を連続的に
輸送する蠕動駆動方式のマイクロポンプの駆動制御を行う制御ユニットと着脱自在なチュ
ーブユニットであって、前記チューブユニットが、前記チューブと前記チューブを固定保
持するためのチューブ案内枠とチューブ個別データを格納するチューブ個別データ保持部
と、を備えていることを特徴とする。

また、チューブユニットが、前記チューブを押圧する押圧機構部をさらに備える構造と
してもよく、前記チューブを押圧する押圧機構部とモータと、モータの回転を前記押圧機
構部に伝達する伝達機構部と、をさらに備える構造としてもよい。

このようにすれば、チューブユニットを単体で取り扱うことができ、マイクロポンプと
してのコスト低減を可能にする。チューブユニットの構成は、上述したような構成要素の
組み合わせとすることができ、ユーザーの使用形態にあわせて選択することができる。

また、本発明の制御ユニットは、弾性を有するチューブを押圧して流体を連続的に輸送
する蠕動駆動方式のマイクロポンプのチューブユニットと着脱自在な制御ユニットであっ
て、前記制御ユニットが、チューブ個別データと流体の吐出プログラムとを表示する表示
部と、前記制御ユニットを操作するための操作部と、モータの駆動制御を行う制御回路部
と、前記チューブユニットが保持するチューブ個別データを読取り、データ処理を行うチ
ューブ個別データ処理部と、を備えていることを特徴とする。

また、前記制御ユニットが、前記モータと前記チューブを押圧する押圧機構部に前記モ
ータの回転を伝達する伝達機構部をさらに備える構造でも、さらに、前記押圧機構部を含
む構造としてもよい。

このようにすれば、制御ユニットを単体にて取り扱うことができ、マイクロポンプとし
てのコスト低減を可能にする。制御ユニットの構成は、上述したチューブユニットの構成
に対応して各構成要素の組み合わせによるユニットとすることができ、ユーザーの使用形
態にあわせて選択することができる。

本発明の実施形態１に係るマイクロポンプの概略構成を示す平面図。 図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図。 本発明の実施形態１に係るマイクロポンプの概略構成を表す説明図。 本発明の実施形態１に係るＩＣタグとリーダーの構成を示す説明図。 本発明の実施形態１に係るＩＣタグとリーダーの作用を示す説明図。 本発明の実施形態１に係るマイクロポンプの一部を示す平面図。 図６のＢ−Ｂ切断面を示す部分断面図。 図６のＣ−Ｃ切断面を示す部分断面図。 本発明の実施形態２に係るマイクロポンプの概略構成を表す説明図。 本発明の実施形態２に係るチューブユニットと押圧機構部と着脱機構部を示す部分断面図。 本発明の実施形態３に係るマイクロポンプの概略構成を表す説明図。 本発明の実施形態３に係るチューブユニットと制御ユニットの関係を示す部分断面図。 本発明の実施形態４に係るチューブ個別データ保持部とチューブ個別データ処理部の概略構成を示す説明図。 本発明の実施形態４に係るチューブ個別データ保持部とチューブ個別データ処理部の概略構造を示す部分断面図。 本発明の実施形態５に係るチューブ個別データ保持部とチューブ個別データ処理部の概略構成を示す部分断面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図８は１実施形態に係るマイクロポンプを示し、図９，１０は実施形態２、図１
１，１２は実施形態３、図１３，１４は実施形態４、図１５は実施形態５を示している。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際
のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）

図１は、本発明の実施形態１に係るマイクロポンプの概略構成を示す平面図、図２は図
１のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。図１，２において、マイクロポンプ１０は、制御
ユニット２００と、制御ユニット２００に着脱可能に装着されるチューブユニット１００
とから構成されている。また、チューブユニット１００には、流体（以降、流体を液体と
して説明する）を収容するリザーバ６０が接続チューブ６１によってチューブユニット１
００に連通されている。

制御ユニット２００は、表面側に表示・操作部１９０とリザーバ６０を載置する載物台
２０１が設けられている。載物台２０１の一部は、厚さ方向に棚状に突出し、その棚状部
２０２がチューブユニット１００と制御ユニット２００とのインターフェース部であり、
チューブユニット１００は棚状部２０２に装着される。

チューブユニット１００は、弾性を有するチューブ５０がチューブ案内枠としての第４
機枠１２と第３機枠１３（図８、参照）との間に装着されており、チューブ５０の一部が
制御ユニット２００に設けられる押圧機構部９０の蠕動運動により圧搾される。

チューブ５０には、一端に接続管５５が装着され、この接続管５５にリザーバ６０と連
通する接続チューブ６１が接続されている。また、他の一端は、チューブユニット１００
の外部に突出しており、その先端部が液体の流出口５３である。

リーダー／ライタ装置は、チューブユニット１００に設けられるＩＣタグ１３０と、制
御ユニット２００に設けられるリーダー２２０とから構成される。ＩＣタグ１３０は、チ
ューブユニット１００の下面側（棚状部２０２側）に貼着されている。そして、このＩＣ
タグ１３０に対峙する位置に、送受信・データ処理部と無線用アンテナを有するリーダー
２２０が制御ユニット２００に設けられている。

制御ユニット２００には、リザーバ６０及びチューブユニット１００と交差しない平面
位置の表面に表示部２４０と表示・操作部１９０とが配設されている。図示は省略するが
、表示部２４０には、英数字にてチューブ個別データの値、吐出プログラム設定内容（複
数の吐出速度、吐出時間等）、吐出状況（吐出／停止表示、現在の吐出速度、吐出経過時
間、累積吐出量等）、警告表示（電源が駆動電圧以下の場合、及びリザーバ６０からの液
体供給が無い場合等）が表示される。

なお、これらの表示のうち、常時表示されている警告表示以外は操作部２３０の操作に
よるモード切換えによって選択表示させる。また、表示部２４０は、表示内容それぞれに
対応する複数の表示部に分割して設ける構造としてもよい。

操作部２３０は、制御ユニット２００の電源のＯＮ及びＯＦＦを行うＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ２３１、表示部２４０の表示内容を切り換える表示モードボタン２３２、チューブ個
別データ取込みボタン２３３、液体の吐出スタート及び吐出ストップを行う吐出スタート
／吐出ストップボタン２３４と吐出プログラムを設定する設定操作部２５０とから構成さ
れている。なお、設定操作部２５０はキーボード構成である。これらの操作ボタンの他に
表示内容をリセットするクリアボタンを備えてもよい。

なお、操作部２３０では、設定操作部２５０を操作してチューブ個別データを制御回路
部２１０に直接入力することができるように構成してもよい。

また、制御ユニット２００の内部には、前述したリーダー２２０と制御ユニット２００
のシステム全体を制御する制御回路部２１０と、電源としての電池２６０とが格納されて
いる。

続いて、前述したマイクロポンプ１０の各要素の構成と作用について説明する。
図３は、実施形態１に係るマイクロポンプの概略構成を表す説明図である。図３におい
て、マイクロポンプ１０は、着脱自在なチューブユニット１００と制御ユニット２００の
二つのユニットによって構成され、これらのユニットは着脱機構部１５０によって、着脱
可能に装着された状態で駆動し、液体を吐出する。

チューブユニット１００は、チューブ５０とチューブ案内枠としての第４機枠１２と第
３機枠１３（図８も、参照）とＩＣタグ１３０とから構成され、接続チューブ６１によっ
てリザーバ６０と連通している。リザーバ６０は、水、食塩水、薬液、油類、芳香液、イ
ンク等の液体、あるいは気体等が収容される容器である。

ＩＣタグ１３０には、装着対象となるチューブ５０の内径または蠕動部のチューブ内容
量等のチューブの個体差による流体の吐出量のばらつきを補正するためのデータであるチ
ューブ個別データが記憶されている。従って、本実施形態では、ＩＣタグ１３０がチュー
ブ個別データ保持部である。

チューブ個別データとしては他に、チューブ５０の内径または蠕動部のチューブ内容量
の基準値に対する補正値、チューブ５０による吐出実測値の基準量に対する補正値がある
。
チューブ５０の内径は、製造上のばらつきがあり、設計上の内径（基準値）に対しての
差異が生じることに起因する液体の吐出量に差異がでることが予測される。
そこで、使用するチューブ毎の内径を制御ユニットに入力することで、基準値との差異
から所定の吐出量となるように駆動条件が設定される。

また、補正値としては、チューブの流体流動部（内径）の設計値の直径（基準値）をＤ
、駆動対象のチューブ５０の直径の実測値をｄとしたとき補正値Ｒは、Ｒ＝（ｄ／Ｄ）²
で表され、この補正値を入力することで駆動条件を設定する。蠕動部のチューブ内容量も
チューブ内径と同様に扱われる。

また、チューブ５０は弾性を備える材料から形成されることから、内部を流動する際に
極僅かであるが外部に蒸発することが考えられる。従って、他の補正値としてチューブ５
０からの蒸発量の補正値を含む。蒸発量の補正値は、設計上の液体流動と蒸発量の実測値
との比から求める。

また、チューブ個別データとしては、チューブユニット１００の識別データ（つまり、
識別コード）とを含むことができる。識別コードはチューブユニット毎に設定される。

制御ユニット２００には、マイクロポンプ１０の駆動機構として押圧機構部９０と、モ
ータ７０と、モータ７０の回転を押圧機構部９０に伝達する伝達機構部８０と、が備えら
れている。さらに、チューブ個別データ処理部として、ＩＣタグ１３０からチューブ個別
データを受信し、データ処理を行う送受信・データ処理部からなるリーダー２２０と、マ
イクロポンプ１０の全体制御を行う制御回路部２１０と、表示部２４０と、操作部２３０
と電池２６０とから構成されている。
なお、マイクロポンプ１０の駆動機構の構造及び駆動作用については図６〜図８を参照
して後述する。

また、制御回路部２１０には、図示しないが、モータ７０の駆動制御を行うモータ制御
回路と、入力されたチューブ個別データに基づき単位時間当たりの吐出速度、吐出量等を
演算する演算処理回路、表示部２４０を駆動するドライバ、吐出時間を制御するタイマー
、操作部２３０からの入力信号を処理する操作制御回路、電池電圧を制御及びモニタする
電源回路等を含んでいる。

続いて、ＩＣタグ１３０とリーダー２２０の構成及び作用について図面を参照して説明
する。
図４は、ＩＣタグとリーダーの構成を示す説明図、図５は作用を示す説明図である。図
４において、ＩＣタグ１３０は、基板１３１の表面に設けられる送受信制御回路部として
のＩＣチップ１３３と、基板１３１の表面上のＩＣチップ１３３の周囲に形成される無線
用アンテナ１３２とから構成される。ＩＣチップ１３３には、記憶回路（図示せず）を含
み、チューブ個別データが記憶される。チューブ個別データは、書込み器２７０から無線
通信によって入力されて記憶回路に記憶させておく。あるいは、記憶回路に予め記憶させ
ておいてもよい。

また、リーダー２２０は、平面アンテナ２２１と送受信・データ処理部としての送受信
・データ処理回路２２２とから構成されている。

そして、チューブユニット１００と制御ユニット２００が装着されたことをＩＣタグ１
３０とリーダー２２０との間の通信により検出し、ＩＣチップ１３３（記憶回路）に記憶
されたチューブ個別データは、近接無線通信によりリーダー２２０で読み取る。この際、
チューブユニット１００と制御ユニット２００それぞれに接続端子（図示せず）を設け、
チューブユニット１００と制御ユニット２００が装着されたことを接続端子にて検出して
出力命令信号をリーダー２２０から発信し、ＩＣタグ１３０からチューブ個別データを送
信する。

また、チューブユニット１００を制御ユニット２００に装着した状態で、制御ユニット
２００に設けられるチューブ個別データ取込みボタン２３３（図１、参照）を操作し、出
力命令信号をＩＣタグ１３０に出力する。そして、出力信号の入力に対応してＩＣタグ１
３０からチューブ個別データがリーダー２２０に送信する構成としてもよい。

図５において、ＩＣタグ１３０は、リーダー２２０からの出力命令信号を電波として受
信すると無線用アンテナ１３２に電流及び電圧が発生し、記憶回路に記憶されているチュ
ーブ個別データ（記憶情報）を電波に変換してリーダー２２０に発信する。

次に、マイクロポンプの操作について図１〜図３を参照して説明する。制御回路部２１
０では、チューブ個別データに基づき単位時間当たりの吐出速度及び吐出量等を演算し、
表示部２４０に表示する。そして、設定操作部２５０を操作して吐出速度及び吐出時間を
設定する。制御回路部２１０では、前述した時間当たりの吐出速度に基づきモータ７０の
駆動速度を設定する。

次に、吐出スタート／吐出ストップボタン２３４を操作してマイクロポンプ１０を駆動
すると、設定された駆動速度でモータ７０が駆動され、伝達機構部８０で減速または増速
されて押圧機構部９０を駆動し、押圧機構部９０の蠕動運動により、リザーバ６０の内部
に収容された液体を流出口５３から吐出する。

続いて、本実施形態に係る駆動部について図面を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係るマイクロポンプの一部を示す平面図であり、図７は、図６の
Ｂ−Ｂ切断面を示す部分断面図、図８は、図６のＣ−Ｃ切断面を示す部分断面図である。

図６〜図８を参照して、本実施形態のマイクロポンプの構造について説明する。図６〜
図８において、マイクロポンプ１０は、押圧機構部９０に駆動力を伝達する伝達機構部８
０と、液体が流動するチューブ５０と、伝達機構部８０からの駆動力によって第１カム２
０と第２カム３０とからなる回転カムを回転して押圧部材を押圧してチューブ５０を流体
の流入側から流出側に順次閉塞しながら流動する蠕動駆動方式のマイクロポンプである。

まず、伝達機構部８０の構造について図７を参照して説明する。図７において、伝達機
構部８０は、モータ７０としてウオッチ用のステップモータを備え、コイルとステータ（
共に図示せず）とステップロータ７０ａの回転を第１伝達車７１、第２伝達車７２、第３
伝達車７３、第４伝達車７４を順次噛合させてカム駆動車７６まで伝達する。これらの各
伝達車もウオッチ用の輪列の一部を用いており、伝達機構部８０の小型化と薄型化を実現
している。

これらのステップロータ７０ａ、第１伝達車７１、第３伝達車７３、第４伝達車７４は
、第１機枠１１と第２機枠１４によって回転可能に軸支されている。第１機枠１１には、
伝達車軸７５が植立されており、筒部が上方（第１カム２０、第２カム３０が配設される
方向）に突出されている。この伝達車軸７５に開設されている貫通孔に第４伝達車７４の
筒部が挿通され、第４伝達車７４に開設される貫通孔に第２伝達車７２の軸部が挿通され
ている。

第２伝達車７２は、一方の支持軸が第２機枠１４に軸支され、他方の軸部が第４伝達車
７４の貫通孔によって軸支される。そして、第４伝達車７４の回転は、図示しない第５伝
達車を介して中心軸としてのカム駆動車７６に伝達される。

カム駆動車７６は、中央に開設された貫通孔を伝達車軸７５の筒部外周に挿通して軸支
される。カム駆動車７６は、筒部が、第１カム２０及び第２カム３０が配設される方向に
突出している。カム駆動車７６の軸部上方は、第３機枠１３に植立されるカム駆動車支持
軸受７８によって軸支される。第３機枠１３には、カム駆動車支持軸受７８を軸支する穴
が穿設されており、この穴は第３機枠１３を貫通せず、カム駆動車支持軸受７８の端部は
、第３機枠１３によって封止されている。従って、第３機枠１３はチューブユニット１０
０の上蓋体を構成する。そして、カム駆動車７６は、ステップロータ７０ａの回転を上述
した各伝達車によって所定の回転速度まで減速される。本実施形態では、カム駆動車７６
はウオッチの筒車に相当する。

なお、カム駆動車７６は、伝達車軸７５とカム駆動車支持軸受７８とによって軸支され
ているために、支持部間の距離が長くなり、カム駆動車７６の傾き量を抑制し、後述する
第１カム２０及び第２カム３０の負荷トルクによって生ずるカム駆動車７６の軸部にかか
る側圧を減じている。

続いて、押圧機構部９０と伝達機構部８０の関係について説明する。押圧機構部９０は
、上述した伝達機構部８０に重ねて第１機枠１１の上面側に配設されている。カム駆動車
７６の突出した筒部には、下方から第２カム３０、第１カム２０の順に挿着されている。
ここで、第２カム３０は、カム駆動車７６に遊嵌の関係で軸支され、第１カム２０はカム
駆動車７６と一体で回転するよう軸止されている。

カム駆動車７６の鍔部７６ａには回転止め軸７７が植立されており、突出した軸部が第
１カム２０に開設された孔２０ａに挿入されている。回転止め軸７７は、カム駆動車７６
とは離間した位置に配置され（平面位置は、図６参照）、この回転止め軸７７を設けるこ
とにより、第１カム２０が、カム駆動車７６との間において空転してしまうことを防止し
ている。

なお、図６、図７は、第１カム２０と第２カム３０とが共に、チューブ５０を押圧可能
な状態を表しており、第２カム３０に設けられるバネ部３３はフリーの状態であるが、図
６に示すように、バネ部３３の先端部（摩擦係合部３４）と第１カム２０との周方向の隙
間は、バネ部３３の先端部（摩擦係合部３４の周方向先端部）と第１カム２０との係合が
解除できる最小の距離としている。これは、第２カム３０が衝撃等により第１カム２０の
回転より先行したときに、フィンガー押圧部３２が、第１カム２０のフィンガー押圧部２
１ａ，２１ｂ，２１ｃとのピッチがずれないようにしているためである。

第１カム２０及び第２カム３０の周囲には、第４機枠１２が設けられている。第４機枠
１２は、上述した第３機枠１３と第１機枠１１との間に挟持されており、第３機枠１３と
第４機枠１２とは、接着剤または溶着によりチューブ５０を挟んで一体化されている。

本実施形態では、この第３機枠１３と第４機枠１２とを一体化した状態をチューブ案内
枠と呼称し、チューブ案内枠によりチューブ５０を保持固定した状態をチューブユニット
１００と呼称する。そして、チューブユニット１００以外の構成を総称して制御ユニット
２００と呼称している。

また、図７に示すように、第４機枠１２の下面（第１機枠１１側）にはＩＣタグ１３０
が貼着され、また、ＩＣタグ１３０と対向する位置にリーダー２２０が配設されている。
ＩＣタグ１３０の平面方向配設位置は、押圧機構部９０及び伝達機構部８０の外側方向の
任意の位置とする（図６も参照する）。

続いて、本実施形態の押圧機構部９０について図６を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係るマイクロポンプ１０の一部を示す平面図である。なお、図６
は、マイクロポンプ１０を定常駆動している状態を示し、第３機枠１３を上方より透視し
て表している。図６において、押圧機構部９０は、カム駆動車７６に軸止または軸支され
た第１カム２０と第２カム３０と、チューブ５０と第１カム２０及び第２カム３０との間
に、カム駆動車７６の回転中心Ｐから放射状に介設された押圧部材としての７本のフィン
ガー４０〜４６とから構成されている。フィンガー４０〜４６は、それぞれが等間隔に配
設されている。

第１カム２０は、中心部が、カム駆動車７６の軸部に軸止され、外周部に３箇所の突出
部を備え、最外周部にフィンガー押圧部が形成されている。フィンガー押圧部は、３つの
フィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃから構成されている。フィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃ
は、回転中心Ｐから等距離の同心円上に形成される。フィンガー押圧部２１ａとフィンガ
ー押圧部２１ｂ、及びフィンガー押圧部２１ｂとフィンガー押圧部２１ｃとの周方向ピッ
チと外形形状は等しく形成されている。また、フィンガー押圧部２１ａとフィンガー押圧
部２１ｃとの間は、フィンガー押圧部２１ａ，２１ｂ、またはフィンガー押圧部２１ｂ，
２１ｃの周方向ピッチの２倍の間隔を有している。

フィンガー押圧部２１ａの基部には、カム駆動車７６の回転中心Ｐ（第１カム２０及び
第２カム３０の回転中心と一致）と同心円上に形成される凹部が設けられ、この凹部の底
面は、第２カム３０のバネ部３３が乗り上げる第２カム載り面２５である。上述したフィ
ンガー押圧部２１ａ〜２１ｃは、それぞれ、フィンガー押圧斜面２２と、回転中心Ｐを中
心とする同心円上の円弧部２３が連続して形成されている。この円弧部２３は、フィンガ
ー４０〜４６を押圧しない離間した位置に設けられる。

また、フィンガー押圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの一方の端部と円弧部２３とは、回転
中心Ｐから延長した直線部２４で結ばれている。第１カム２０の下部には、第２カム３０
がカム駆動車７６の軸部に軸支され、カム駆動車７６の軸部に対して回転可能に挿着され
る。

第２カム３０は、上述した第１カム２０のフィンガー押圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと
同形状のフィンガー押圧部３２と、フィンガー押圧斜面２２と同形状のフィンガー押圧斜
面３１と、を備えている。また、第２カム３０は、半島状に突出した弾性部としてのバネ
部３３が形成されている。このバネ部３３は、回転中心Ｐに対して同心円上に設けられ、
前述した第１カム２０に形成されている凹部（第２カム載り面２５）内に収まることがで
きる形状を有している。バネ部３３の先端裏側には円柱状の摩擦係合部３４が突出してい
る。

第２カム３０には、バネ部３３とは平面方向反対側に、前述した第１カム２０に設けら
れる円弧部２３と同じ径の円弧部３６と、円弧部３６とフィンガー押圧部３２とを接続す
る回転中心Ｐを結ぶ直線部３５とが設けられている。

ここで、第１カム２０と第２カム３０との関係について説明する。第１カム２０は、カ
ム駆動車７６の軸部に軸止されているため、カム駆動車７６の回転と共に矢印Ｒ方向に回
転する。第２カム３０は、カム駆動車７６の軸部とは遊嵌の関係にあるため第１カム２０
に追従して回転しないが、第２カム３０の端部の第１カム係合部３８が、第１カム２０の
フィンガー押圧部２１ｃの端部の第２カム係合部２６と係合した状態で、第１カム２０の
回転力が第２カム係合部２６から第１カム係合部３８に伝達され、第１カム２０と共に回
転し、フィンガー４０〜４６を押圧可能な状態となる。

このような状態において、第２カム３０のバネ部３３と、第１カム２０の第２カム載り
面２５との係合が解除されており、第１カム２０と第２カム３０とは、あたかも、４箇所
にフィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃ，３２を備える１個のカムを構成した状態となる。
なお、図示は省略しているが、フィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃ，３２とは、回転中心
Ｐに対して同心円上に形成され、この同心円で形成されるフィンガー押圧領域に、隣接す
る２本のフィンガーが当接可能な寸法になるように設定されている。

これら第１カム２０と第２カム３０とは離間した位置に流体を流動するチューブ５０が
配設されている。チューブ５０は、弾性を有し、本実施形態ではシリコン系ゴムによって
形成されている。チューブ５０は、第４機枠１２に形成されたチューブ案内溝１２１内に
装着され、一方の端部は、流体が外部に流出される流出口５３であり、マイクロポンプ１
０（つまり、チューブユニット１００）の外部に突出している。他方の端部は流体が流入
する流入口５２であり接続管５５に接続され、接続管５５の端部が流体を収容するリザー
バ６０（図は省略する）に連通している。

チューブ５０は、フィンガー４０〜４６によって押圧される範囲が、回転中心Ｐに対し
て同心円となるように形成されたチューブ案内溝１２１内に装着されている。チューブ５
０と第１カム２０及び第２カム３０との間には、フィンガー４０〜４６が、回転中心Ｐか
ら放射状に配設される。

フィンガー４０〜４６はフィンガー保持枠１６に開設されたフィンガー保持孔１６ａに
挿入されている。フィンガー４０〜４６は、同じ形状で形成されているので、フィンガー
４４を例示して説明する。フィンガー４４は、円柱状の軸部４４ａと、軸部４４ａの一方
の端部に設けられる鍔部４４ｃと、他方の端部が半球状に丸められた当接部４４ｂと、に
よって構成されている。鍔部４４ｃがチューブ５０を押圧する押圧部であり、当接部４４
ｂが第１カム２０または第２カム３０によって押圧される押圧部である。

フィンガー４４とフィンガー保持枠１６の関係については、図８を参照して説明する。
図８において、フィンガー４４には、鍔部４４ｃと当接部４４ｂとの間に作動溝４７が形
成されている。また、フィンガー保持枠１６には、作動溝４７内の突設する突起部１６ｂ
が設けられ、フィンガー４４は、突起部１６ｂと作動溝４７の軸方向端面が当接する範囲
で軸方向の往復摺動が可能である。

そして、突起部１６ｂによって、フィンガー４４は、強く引き出さない限り抜けないよ
うにしている。
なお、フィンガー保持枠１６は弾性を有しており、フィンガー４４をフィンガー保持孔
１６ａに挿入する際には、突起部１６ｂが弾性変形し作動溝４７に達したときに元の突起
形状に復帰する。このようにすることで、フィンガー４４はフィンガー保持枠１６から脱
落しない。

フィンガー保持枠１６は、フィンガー４０〜４６が挿着された状態で第１機枠１１に装
着される。フィンガー保持枠１６の装着方法としては、フィンガー保持枠１６の底面に突
設した案内ピン１６ｃ、１６ｄを第１機枠１１に開設された固定用孔に圧入することによ
って行うことができる。

フィンガー４０〜４６は、フィンガー保持孔１６ａに沿って往復移動が可能であり、第
１カム２０及び第２カム３０によって外側方向に押圧され、チューブ案内溝１２１のチュ
ーブ案内壁１２２との間でチューブ５０を押圧して液体流動部５１を圧搾する。フィンガ
ー４０〜４６の断面方向の中心位置は、チューブ５０の中心と略一致している。

従って、本実施形態のマイクロポンプ１０は、第１カム２０と第２カム３０とフィンガ
ー４０〜４６とで構成される押圧機構部９０は、制御ユニット２００に組み込まれ、チュ
ーブ５０と第３機枠１３と第４機枠１２（つまり、チューブ案内枠）とで構成されるチュ
ーブユニット１００との二体構成であり、それぞれのユニットは着脱機構部１５０を備え
ることで着脱可能な構造である。

着脱機構部１５０について図８を参照して説明する（平面位置は、図６を参照する）。
第４機枠１２の外周部には２箇所に第１機枠１１の外周側面に沿って延出されるフック１
２ａが設けられている。フック１２ａの先端部には掛止部１２ｂが形成され、第１機枠１
１に設けられた掛止凹部１１ａに係合している。

フック１２ａは弾性を有しているため、チューブユニット１００を制御ユニット２００
に装着する場合には、フック１２ａは弾性変形し、掛止部１２ｂが掛止凹部１１ａに達し
たときに元の形状に復帰することで、チューブユニット１００が制御ユニット２００に装
着される。また、フック１２ａを外側に変形させることで、掛止部１２ｂと掛止凹部１１
ａとの係合を解除し、チューブユニット１００を制御ユニット２００から取り外すことが
できる。従って、チューブユニット１００と制御ユニット２００とは、着脱機構部１５０
を備えることで容易に着脱を可能にしている。

続いて、本実施形態による液体の吐出に係る作用について、図６を参照して説明する。
図６において、第２カム３０のフィンガー押圧部３２でフィンガー４４を押圧し、フィン
ガー４５は、フィンガー押圧部３２とフィンガー押圧斜面３１との接合部に当接しており
、チューブ５０を閉塞している。また、フィンガー４６は、フィンガー押圧斜面３１上で
、チューブ５０を押圧しているが、フィンガー４６はフィンガー４４の押圧量より小さく
、チューブ５０を完全には閉塞していない。

フィンガー４１〜４３は、第２カム３０の円弧部３６の範囲にあり、押圧されない初期
位置にある。また、フィンガー４０は、第１カム２０のフィンガー押圧斜面２２に当接し
ているが、この位置では、まだチューブ５０を閉塞していない。

この位置から、さらに第１カム２０と第２カム３０とを矢印Ｒ方向に回転すると、第２
カム３０のフィンガー押圧部３２によって、フィンガー４５，４６の順で押圧してチュー
ブ５０を閉塞していく。フィンガー４４は、フィンガー押圧部３２から解除されチューブ
５０は開放される。チューブ５０のフィンガーから閉塞が開放される位置またはまだ閉塞
されていない位置には、液体流動部５１にリザーバ６０から液体が流入している。

第１カム２０をさらに回転すると、フィンガー押圧斜面２２が、フィンガー４０，４１
，４２，４３の順に、順次押圧していき、フィンガー押圧部２１ｃに達したときにチュー
ブ５０を閉塞する。
このような動作を繰り返すことにより、液体を流入口５２側から流出口５３側に向かっ
て流動し、流出口５３から吐出する（矢印Ｆ方向）。

この際、第１カム２０及び第２カム３０のそれぞれのフィンガー押圧部には、フィンガ
ーのうちの２本が当接し、次のフィンガーを押圧する位置に移動するときには、フィンガ
ーのうちの１本を押圧する。このように、フィンガーを２本押圧する状態と、一本を押圧
する状態と、を繰り返すことにより、少なくとも１本のフィンガーがチューブ５０を常時
閉塞している状態を形成する。このことにより、第１カム２０及び第２カム３０がフィン
ガーを順次押圧していくときに、フィンガーの押圧切換え時においても、必ず１本のフィ
ンガーを押圧してチューブ５０を閉塞し、流体の逆流を防止すると共に、流体を連続流動
することを可能にする。

続いて、フィンガーがチューブ５０を閉塞する状態について図８を参照して説明する。
図８では、フィンガー４４がチューブ５０を閉塞する状態を例示して説明する。図８にお
いて、チューブ５０は、第４機枠１２に設けられたチューブ案内溝１２１内に断面方向の
大部分が挿入されて、図８に図示する位置に保持されている（図中、二点鎖線で表す）。

第４機枠１２には、鍔部４４ｃが移動可能な大きさの凹部１２５が設けられている。さ
らに、チューブ案内溝１２１に垂直に設けられるチューブ案内壁１２２の下部には、チュ
ーブ５０が閉塞された際にチューブ５０が変形可能な領域となる凹部が形成されている。

第３機枠１３には、チューブ案内溝１２１に対応する位置にチューブ５０が装着可能な
大きさの溝と、凹部１２５に対応する凹部１４０と、チューブ５０が閉塞されて変形可能
な領域となる凹部とが形成されている。チューブ５０は、第１カム２０または第２カム３
０のチューブ押圧部がフィンガーを押圧していないときには、液体流動部５１は閉塞され
ていない（このときのフィンガー４４の位置を二点鎖線で表す）。

フィンガー４４は、フィンガー押圧部３２によって押圧されチューブ５０を閉塞する。
続いて、フィンガー４４が後退してチューブ５０の閉塞が開放されると液体流動部５１の
形状が復帰する。この際、チューブ５０は、第４機枠１２の凹部１２５に部分的に突設さ
れたチューブ案内部１２３によって、初期の位置（二点鎖線で表す位置）まで確実に復帰
する。

チューブ案内部１２３には、チューブ５０の方向に斜面が形成され、チューブ５０が初
期位置まで復帰することを補助している。このチューブ案内部１２３は、図６に示すよう
に、フィンガー４０の外側近傍、フィンガー４１，４２の間、フィンガー４４，４５の間
、フィンガー４６の外側近傍の４箇所に設けられ、チューブ５０が閉塞位置から開放位置
への確実な復帰を促す。

上述した実施形態１によれば、チューブユニット１００と制御ユニット２００とが着脱
機構部１５０によって着脱自在である。従って、リザーバ６０内の液体が無くなって交換
するような場合、押圧機構部９０、伝達機構部８０、モータ７０、リーダー２２０、表示
部２４０、操作部２３０、制御回路部２１０を含む制御ユニット２００よりも安価なチュ
ーブユニット１００のみを交換することによりランニングコストを低減することができる
。

弾性を有するチューブ５０は、フィンガー４０〜４６によって長期間にわたって同じ位
置を押圧（押し潰し）していると、弾性が失われ変形することが考えられる。従って、マ
イクロポンプ１０を使用開始するまでは、第２カム３０を、チューブ５０がフィンガー４
０〜４６から開放されている位置に保持し、駆動を開始してから押圧可能な位置に移動す
るため、長期間にわたって同じ位置を押圧していることに起因するチューブ５０の変形を
防止することができる。

また、マイクロポンプ１０を長期間保管、長期間継続使用する場合、あるいは、使用途
中で長期間停止する場合には、チューブ５０の内径が変化したり、劣化したりすることが
考えられるが、チューブ５０を廃却（つまり、使い捨て）にすることで、適正な内径と弾
性を有するチューブを低コストで交換することができる。

また、チューブ５０は、チューブ案内枠にユニット化されているので、熟練を有しない
ユーザーであっても交換作業が容易にできるという効果もある。

さらに、チューブユニット１００は、チューブ個別データ保持部としてのＩＣタグにチ
ューブ５０の内径または蠕動部のチューブ内容量とチューブユニット１００の識別データ
とを含むチューブ個別データを記憶し、このチューブ個別データをリーダー２２０で読取
り、このチューブ個別データに基づきモータの駆動制御を行う。このことから、チューブ
の内径毎に対応した高精度な液体の吐出が可能なマイクロポンプを実現できる。

また、チューブユニット１００を制御ユニット２００に装着した状態で、チューブユニ
ット１００の識別データを制御ユニット２００に取り込むため、ユーザーがチューブユニ
ット１００の装着間違いをすることを防止できる。

また、制御ユニット２００は、表示部２４０と操作部２３０とを備えており、表示部２
４０にてマイクロポンプ１０の駆動制御、駆動条件設定、駆動状況を常に確認することが
でき、さらに、必要な条件設定を設定操作部２５０により容易に設定することができる。

なお、操作部２３０では、設定操作部２５０を操作してチューブ個別データを制御回路
部２１０に直接入力することができるように構成してもよく、このようにすれば、万一、
チューブ個別データ保持部（ＩＣタグ１３０）からチューブ個別データ処理部（リーダー
２２０）への入力ができなかった場合においても、操作部２３０から制御回路部２１０に
直接チューブ個別データ入力でき、チューブ個別データに基づきマイクロポンプを使用す
ることができる。

また、リーダー／ライタ装置をマイクロポンプ１０の外部に備える構成とすることもで
きる。このような構成では、外部のリーダー／ライタ装置で、チューブユニット１００と
制御ユニット２００とが装着されたことを検出すると共に、ＩＣタグ１３０内に格納され
るチューブ個別データを読取り、制御ユニット２００（チューブ個別データ保持部）にリ
ーダー／ライタ装置にて無線通信手段または有線通信手段を用いて書き込む構成が可能で
ある。
あるいは、制御ユニット２００にＩＣタグ１３０を備え、マイクロポンプ１０の外部に
設けられるリーダー／ライタ装置によりチューブ個別データを読取り、無線通信手段を用
いて書き込むという構成も可能である。

このような構成では、マイクロポンプ１０内にリーダー／ライタ装置を備える必要がな
いため、チューブユニット１００及び制御ユニット２００の構成が簡略化できることから
、小型化と、ランニングコストを低減することができる。また、リーダー／ライタ装置分
の消費電力の低減もできる。
（実施形態２）

続いて、本発明の実施形態２に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。
実施形態２は、チューブユニットに押圧機構部を含むことを特徴とし、構成要素個々の大
部分は前述した実施形態１と同じであるため、異なる部位についてのみ説明する。なお、
実施形態１との共通部分には同じ符号を附している。
図９は、実施形態２に係るマイクロポンプの概略構成を表す説明図である。図９におい
て、マイクロポンプ１０は、チューブユニット１００と制御ユニット２００の二つのユニ
ットによって構成され、これらのユニットは着脱機構部１５０によって、着脱可能に装着
された状態で駆動し、液体を吐出する。

チューブユニット１００には、チューブ５０とチューブ案内枠（第３機枠１３と第４機
枠１２とから構成される）と押圧機構部９０とチューブ個別データ保持部としてのＩＣタ
グ１３０とを含んで構成される。従って、制御ユニット２００は、実施形態１の構成から
押圧機構部９０を除いた構成である。
続いて、チューブユニット１００と押圧機構部９０と着脱機構部１５０について図面を
参照して説明する。

図１０は、チューブユニットと押圧機構部と着脱機構部を示す部分断面図である。まず
押圧機構部について説明する。図１０において、第１機枠１１の中央部に伝達車軸７５が
軸止され、上方に突出した筒部にカム駆動車７６が軸支されている。そして、カム駆動車
７６は、中央に開設された貫通孔を伝達車軸７５の筒部外周に挿通して軸支される。カム
駆動車７６は、筒部が、第１カム２０及び第２カム３０が配設される方向に突出している
。カム駆動車７６の軸部上方は、第３機枠１３に植立されるカム駆動車支持軸受７８によ
って軸支される。

カム駆動車７６の突出した筒部には、下方から第２カム３０、第１カム２０の順に挿着
されている。ここで、第２カム３０は、カム駆動車７６に遊嵌の関係で軸支され、第１カ
ム２０はカム駆動車７６と一体で回転するよう軸止されている。

チューブ案内枠は第４機枠１２と第３機枠１３との間にチューブ５０を挟むように保持
固定している。これらの構造は、前述した実施形態１と同じである。また、第４機枠１２
には、チューブ案内溝１２１と連通する複数のフィンガー案内溝１２６が形成されており
、フィンガー４０〜４６が装着されている（図１０では、フィンガー４４を例示している
）。そして、フィンガー４０〜４６も上方を第３機枠１３によって保持される。第１機枠
１１と第４機枠１２と第３機枠１３とはそれぞれの界面において、チューブ５０とフィン
ガー４０〜４６と第１カム２０と第２カム３０とを装着した状態で、熱溶着または接着ま
たは螺合固定して一体化し、チューブユニット１００が形成される。伝達機構部８０（図
示は省略）と押圧機構部９０との関係は図７を参照する。

次に、着脱機構部１５０について説明する（平面位置は、図６を参照する）。本実施形
態においても、着脱機構部１５０にはフック機構を用いた構造を例示して説明する。チュ
ーブユニット１００の最下層部の第１機枠１１外周部には２箇所に第２機枠１４の外周側
面に沿って延出されるフック１１ｂが設けられている。フック１１ｂの先端部には掛止部
１１ｃが形成され、第２機枠１４に設けられた掛止凹部１４ａに係合している。

フック１１ｂは弾性を有しているため、チューブユニット１００を制御ユニット２００
に装着する場合には、フック１１ｂは弾性変形し、掛止部１１ｃが掛止凹部１４ａに達し
たときに元の形状に復帰することで、チューブユニット１００が制御ユニット２００に係
止される。また、フック１１ｂを外側に変形させることで掛止部１１ｃと掛止凹部１４ａ
との係合を解除し、チューブユニット１００を制御ユニット２００から取り外すことがで
きる。従って、チューブユニット１００と制御ユニット２００とは、着脱機構部１５０を
備えることで容易に着脱を可能にしている。

なお、チューブ個別データ保持部としてのＩＣタグ１３０とチューブ個別データ処理部
としてのリーダー２２０の構成は、実施形態１と同様である。
また、第２機枠１４は、制御ユニット２００の載物台２０１の上面に突出した棚状部２
０２（図２、参照）に固定されている。

従って、上述した実施形態２によれば、チューブユニット１００は、第１カム２０と第
２カム３０とフィンガー４０〜４６とを含む押圧機構部９０を備えている。このことから
、チューブ５０と押圧機構部９０との相対的な位置ずれを抑制でき、特に、チューブ５０
とフィンガー４０〜４６との相対的位置を正確に管理できるため、チューブ５０に正確な
蠕動運動を伝達することができ、液体吐出量、吐出速度を正確に維持することができると
いう効果がある。
（実施形態３）

続いて、本発明の実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、チュー
ブユニットに押圧機構部及び伝達機構部及びモータを含むことを特徴とし、構成要素個々
については前述した実施形態１と同じであるため、異なる部位についてのみ説明する。な
お、実施形態１との共通部分には同じ符号を附している。
図１１は、実施形態３に係るマイクロポンプの概略構成を表す説明図、図１２はチュー
ブユニットと制御ユニットの関係を示す部分断面図である。まず、図１１を参照してマイ
クロポンプの構成を説明する。図１１において、マイクロポンプ１０は、チューブユニッ
ト１００と制御ユニット２００の二つのユニットによって構成され、これらのユニットは
着脱機構部１５０によって、着脱可能に装着された状態で駆動し、液体を吐出する。

チューブユニット１００には、チューブ５０とチューブ案内枠（第３機枠１３と第４機
枠１２とから構成される）と押圧機構部９０と伝達機構部８０とモータ７０とチューブ個
別データ保持部としてのＩＣタグ１３０とを含んで構成される。従って、制御ユニット２
００は、実施形態１の構成から押圧機構部９０と伝達機構部８０とモータ７０を除いた構
成である。

次に、図１２を参照してチューブユニット１００と制御ユニット２００及び着脱機構部
１５０について説明する。第２機枠１４と第１機枠１１と第４機枠１２と第３機枠１３と
はそれぞれの界面において、チューブ５０とフィンガー４０〜４６（図６、参照）と押圧
機構部９０と伝達機構部８０とＩＣタグ１３０とを装着した状態で、熱溶着または接着ま
たは螺合固定して一体化し、チューブユニット１００が形成されている。チューブユニッ
ト１００は、制御ユニット２００の載物台２０１の上面に突出した棚状部２０２（図２、
参照）に固定されている。押圧機構部９０と伝達機構部８０の構造は実施形態１（図７、
参照）と同じなので説明を省略する。

次に、着脱機構部１５０について説明する（平面位置は、図６を参照する）。本実施形
態においても、着脱機構部にはフック機構を用いた構造を例示して説明する。チューブユ
ニット１００の最下層部の第２機枠１４外周部には２箇所に棚状部２０２の外周側面に沿
って延出されるフック１４ｂが設けられている。フック１４ｂの先端部には掛止部１４ｃ
が形成され、棚状部２０２に設けられた掛止凹部２０２ａに係合している。

フック１４ｂは弾性を有しているため、チューブユニット１００を制御ユニット２００
に装着する場合には、フック１４ｂが弾性変形し、掛止部１４ｃが掛止凹部２０２ａに達
したときに元の形状に復帰することで、チューブユニット１００が制御ユニット２００に
係止される。また、フック１４ｂを外側に変形させることで掛止部１４ｃと掛止凹部２０
２ａとの係合を解除し、チューブユニット１００を制御ユニット２００から取り外すこと
ができる。従って、チューブユニット１００と制御ユニット２００とは、着脱機構部１５
０を備えることで容易に着脱を可能にしている。

なお、チューブ個別データ保持部としてのＩＣタグ１３０とチューブ個別データ処理部
としてのリーダー２２０の構成は、実施形態１と同様である。

上述した実施形態３によれば、チューブユニット１００が、押圧機構部９０と伝達機構
部８０とモータ７０と、をさらに備え、制御ユニット２００が、表示部２４０と操作部２
３０と電池２６０とを備える構造である。従って、チューブユニット１００が駆動部全体
を含み、押圧機構部９０と伝達機構部８０とモータ７０とが分離されない構造となるため
、ユーザーによるチューブユニット１００と制御ユニット２００の着脱を容易にし、それ
ぞれの駆動部間の係合に関わる不具合や組立性を低下することがない。

さらに、本発明におけるマイクロポンプ１０に用いるモータ７０は、小型化と省電力化
のためにウオッチサイズのステップモータを採用している。従って、モータの高負荷駆動
に配慮して、チューブユニット１００の交換時期にモータ７０も交換することができ、信
頼性を高めることができる。
（実施形態４）

続いて、本発明の実施形態４に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。
実施形態４は、前述した実施形態１〜実施形態３が、リーダー／ライタ装置としてＩＣタ
グ１３０とリーダー２２０を用いることに対して、チューブユニット１００（チューブ個
別データ保持部）が送受信制御回路部と無線用アンテナとを有し、制御ユニット（チュー
ブ個別データ処理部）が送受信・データ処理部と無線用アンテナとを有していることを特
徴としている。他の要素の構成は実施形態１と同じであるため説明を省略する。

図１３は、チューブ個別データ保持部とチューブ個別データ処理部の概略構成を示す説
明図、図１４は、概略構造を示す部分断面図である。図１３，１４において、チューブ個
別データ保持部２８０は、基板２８５の表面に無線用アンテナ２８１と送受信制御回路２
８２とを備えて構成されている。送受信制御回路２８２には、送受信を制御する送受信回
路２８３とデータを記憶する記憶回路２８４とを備えている。記憶回路２８４としては不
揮発性メモリを採用できる。

チューブ個別データ保持部２８０へチューブ個別データを入力する方法としては、別に
設けられる書込み器２７０から無線通信により入力する。また、予め送受信制御回路２８
２にチューブ個別データを記憶させておいてもよい。

チューブ個別データ処理部２９０は、基板２９５の表面に無線用アンテナ２９１と送受
信・データ処理部２９２とを備えて構成されている。送受信・データ処理部２９２には、
送受信を制御する送受信回路２９３とデータを記憶する記憶回路２９４とを備えている。
記憶回路２９４としては不揮発性メモリを採用できる。また、入力されたチューブ個別デ
ータをデータ処理をして制御回路部２１０に入力するデータ処理回路２１１をさらに備え
ている。

図１４において、チューブ個別データ保持部２８０は、チューブユニット１００の第４
機枠１２の下面側に基板２８５を貼着等の固定手段を用いて固定されている。

また、チューブ個別データ処理部２９０は、制御ユニット２００の第２機枠１４の上面
側に基板２９５を貼着等の固定手段を用いて固定される。図１４では、チューブ個別デー
タ保持部２８０とチューブ個別データ処理部２９０とは、それぞれ対向して配設している
が、チューブ個別データ保持部２８０とチューブ個別データ処理部２９０の接続は無線通
信手段を用いるため、無線の伝達範囲であれば、配設位置は特に限定されない。

チューブ個別データの発信は、チューブユニット１００と制御ユニット２００とを所定
の状態に装着したときに、装着状態を接続端子（図示せず）等により検出し、チューブ個
別データ保持部２８０から直接に、あるいは、チューブ個別データ処理部２９０から出力
命令信号を出力して、チューブ個別データ保持部２８０からチューブ個別データを発信す
る。

または、チューブユニット１００を制御ユニット２００に装着した状態で、制御ユニッ
ト２００に設けられるチューブ個別データ取込みボタン２３３（図１、参照）を操作し、
出力命令信号をチューブ個別データ保持部２８０に出力し、チューブ個別データ保持部２
８０からチューブ個別データを発信する構成としてもよい。

従って、上述した実施形態４によれば、前述した実施形態１によるＩＣタグ１３０及び
リーダー２２０を採用するときと同様な効果が得られる他、チューブ個別データ保持部２
８０とチューブ個別データ処理部２９０の配設位置が限定されず、レイアウト設計上の制
約が少なくなるという効果がある。
（実施形態５）

続いて、本発明の実施形態５について図面を参照して説明する。実施形態５は、前述し
た実施形態１〜実施形態４では、リーダー／ライタ装置が、無線通信手段を用いているこ
とに対して、入出力端子を用いて直接接続していることに特徴を有している。他の要素の
構成は実施形態１と同じであるため説明を省略する。

図１５は、チューブ個別データ保持部とチューブ個別データ処理部の概略構成を示す部
分断面図である。図１５において、リーダー／ライタ装置は、基板２８５の表面に送受信
制御回路２８２を備えるチューブ個別データ保持部２８０と、基板２９５の表面に送受信
・データ処理部２９２を備えるチューブ個別データ処理部２９０とから構成される。送受
信制御回路２８２には、図示しないが、送受信回路と記憶回路とを備えている。記憶回路
としては不揮発性メモリを採用でき、予めチューブ個別データを記憶させている。

なお、チューブ個別データ保持部２８０は、チューブ個別データに対応する値に設定さ
れた抵抗またはコンデンサを備え、チューブユニット１００を制御ユニット２００に装着
することにより、制御ユニット２００は、上述の抵抗またはコンデンサを含む記憶回路か
ら得られる周波数または電圧値に基づいてチューブ個別データをデータテーブルから読み
取る構成としてもよい。
そして、チューブ個別データ保持部２８０は、チューブユニット１００の第４機枠１２
の下面側に基板２８５が貼着等の固定手段を用いて固定される。

また、送受信・データ処理部２９２には、図示しないが、チューブ個別データ保持部２
８０の記憶回路に記憶されたチューブ個別データを読み出す読出し回路部とデータ処理回
部とを備えている。そして、チューブ個別データ処理部２９０は、制御ユニット２００の
第２機枠１４の上面側に基板２９５が貼着等の固定手段を用いて固定される。

基板２９５には送受信・データ処理部２９２と接続する接続電極２９６が延在されてお
り、この接続電極２９６の表面に入出力端子３００が半田または導電性接着剤等の固定手
段を用いて固定されている。入出力端子３００は、略Ｕ字型に曲げ形成された金属端子で
あり、略Ｕ字型部の先端部がチューブ個別データ保持部２８０との接触部３０１である。

チューブ個別データ保持部２８０の基板２８５にも送受信制御回路２８２と接続する接
続電極３０３が延在されており、チューブユニット１００を制御ユニット２００に装着し
たときに入出力端子３００の接触部３０１が接続電極３０３に接触することで、チューブ
個別データ保持部２８０とチューブ個別データ処理部２９０とが接続される。チューブ個
別データ保持部２８０とチューブ個別データ処理部２９０とが接続されることで、所定の
装着状態にあることを検出し、チューブ個別データ保持部２８０からチューブ個別データ
がチューブ個別データ処理部２９０に送信される。
あるいは、チューブ個別データ取込みボタン２３３（図１、参照）を操作して、チュー
ブ個別データ取込み信号を、チューブ個別データ保持部２８０からチューブ個別データ処
理部２９０に取り込む構成としてもよい。

従って、予めチューブ個別データを記憶した送受信制御回路２８２の記憶回路から入出
力端子３００を介して制御ユニット２００に取り込むため、チューブ個別データの読み出
しを確実に行える他、入出力端子３００を付加することだけで回路構成を簡素化すること
ができる。
（実施形態６）

続いて、本発明の実施形態６について説明する。実施形態６は、リーダー／ライタ装置
として、チューブユニット１００に設けられるチューブ個別データ表示部と、制御ユニッ
ト２００に設けられる光学的な読取り／処理装置とを備えていることに特徴を有している
。リーダー／ライタ装置以外の要素の構成は実施形態１と同じであるため説明を省略する
。また、図面も省略する。

ここで、チューブ個別データ表示部は、バーコードで代表される二次元コードであって
、予めチューブの内径または蠕動部の内容量とを二次元コードでシートに記録しておく。
読取り／処理装置は、チューブ個別データ表示部がバーコードの場合、バーコードフォン
トを光学的に読取るバーコードリーダーである。

チューブ個別データ表示部は、チューブユニットに貼着されており、制御ユニットのチ
ューブ個別データ表示部に対向する位置に読取り／処理装置が配設される。読取り／処理
装置では、光学的にチューブ個別データを読取り、データ処理をして制御回路部に入力す
る。

以上説明した実施形態６によれば、チューブ個別データ表示部をバーコードにすれば、
バーコードフォントが印刷されたシールをチューブユニット１００に貼着すればよいので
、チューブ個別データ表示部の占有厚さはほとんど増加しない。またバーコードリーダー
としては一般的な構成のものを使用することができる。
（実施形態７）

続いて、本発明の実施形態７について説明する。前述した実施形態１〜実施形態６では
電源としての電池を制御ユニットに装着していることに対し、実施形態７は、電池をチュ
ーブユニットに装着していることに特徴を有している。

図示は省略するが、電池はチューブユニットに装着され、２本の電池端子によって保持
される。電池端子は、制御ユニット側に突出させる。また、制御ユニットには、制御回路
部に接続する電源端子が設けられ、チューブユニットが制御ユニットに装着された状態で
、電池端子と電源端子が接続されて、電力が制御回路部に入力される。
なお、電池はチューブユニットに固定してもよく、着脱可能に保持する構造としてもよ
い。

このようにすれば、電源としてコイン型あるいはボタン型の小型電池を用いれば携帯用
等に便利であるが、電池容量が小さいため電池交換が必要となる。この際、チューブユニ
ット交換時にチューブと共に電池交換ができ、マイクロポンプの使用途中で電池切れ等の
不具合を防止することができる。

また、チューブユニット１００と制御ユニット２００は、それぞれ単体にて取り扱うこ
とができ、マイクロポンプとしてのコスト低減を可能にする。チューブユニット１００及
び制御ユニット２００それぞれの構成は、相手側の構成に対応して各構成要素の組み合わ
せによるユニットとすることができ、ユーザーの使用形態に合わせて選択することができ
る。

なお、本発明は前述の実施の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、前述した実施形態１では、制御ユニット２００に押圧機構部９０を備えている
が、押圧機構部９０のうち、フィンガー４０〜４６をチューブユニット１００に含み、第
１カム２０及び第２カム３０を制御ユニット２００に備える構造としてもよい。

また、実施形態１〜実施形態７では、電源として電池２６０を用いる構造を例示したが
、制御ユニット２００に商用電力を用いる電源ケーブルを用いる構造としてもよい。

本発明のマイクロポンプは、様々な機械装置において、装置内、または装置外に搭載し
、水や食塩水、薬液、油類、芳香液、インク、気体等の流体の輸送に利用することができ
る。また、マイクロポンプ単独で、前記流体の流動、供給に利用することができる。

１０…マイクロポンプ、５０…チューブ、１２…第４機枠、１３…第３機枠、６０…リ
ザーバ、７０…モータ、８０…伝達機構部、９０…押圧機構部、１００…チューブユニッ
ト、１３０…ＩＣタグ、１５０…着脱機構部、２００…制御ユニット、２１０…制御回路
部、２２０…リーダー、２３０…操作部、２４０…表示部、２６０…電池。

Claims (4)

1. 弾性を有するチューブを押圧して流体を輸送する蠕動駆動方式のマイクロポンプであって、
   前記チューブと、前記チューブを固定保持するためのチューブ案内枠と、チューブ個別データを格納するチューブ個別データ保持部と、前記チューブを押圧する押圧機構部と、を有するチューブユニットと、
   モータと、前記モータの駆動力を前記押圧機構部に伝達する伝達機構部と、前記モータの駆動制御を行う制御回路部と、前記チューブ個別データを読取り、データ処理を行うチューブ個別データ処理部と、を有する制御ユニットと、
   前記制御ユニットに電力を供給する電源と、を備え、
   前記押圧機構部が、前記チューブに対して複数の押圧部材を流体の流入側から流出側に向かって順次押圧する回転カムを備え、
   前記回転カムが、中心軸に軸止される第１カムと前記中心軸に軸支される第２カムとを備え、
   前記第２カムは、前記チューブが前記押圧部材から開放されている位置から前記チューブを押圧可能な位置に移動可能とし、
   前記チューブユニットと前記制御ユニットとが着脱自在である、
   ことを特徴とするマイクロポンプ。
2. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブ個別データ保持部が、前記チューブ個別データを記憶した送受信制御回路部と無線用アンテナとを備え、
   前記チューブ個別データ処理部が、前記送受信制御回路部から前記チューブ個別データを受信し、データ処理を行う送受信・データ処理部と無線用アンテナとを備えている、
   ことを特徴とするマイクロポンプ。
3. 請求項１または請求項２に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブ個別データ保持部が、前記チューブ個別データを記憶する記憶回路を備え、
   前記チューブ個別データ処理部が、前記記憶回路に記憶された前記チューブ個別データを読取る読出し回路部とチューブ個別データを処理するデータ処理部と入出力端子とを備
   えている、
   ことを特徴とするマイクロポンプ。
4. 請求項１または請求項２に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブ個別データ保持部が、前記チューブ個別データを表示するチューブ個別データ表示部を備え、
   前記チューブ個別データ処理部が、前記チューブ個別データを光学的に読取り、データ
   処理を行う読取り／処理装置を備えている、
   ことを特徴とするマイクロポンプ。

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