JP5740950B2 - 流体輸送装置、流体輸送方法 - Google Patents
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Description
また、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。
(流体輸送装置)
なお、突起部は4個の場合を例示しているが、n個(2以上の整数)にしてもよく4個に限定されない。
なお、駆動手段としては、ステップモーターを採用することができる。
図3は、制御部及び検出部の1例を示す構成説明図である。検出部は、カム20の回転角度(回転位置)を検出する第1検出部と、駆動ローターの回転角度(回転位置)を検出する第2検出部とからなる。
図4は、カムの回転基準位置を表す第1検出マーカーを示す平面図である。なお、図4は第1検出センサー151に対向する面を表示している。第1検出マーカー30は、4個の第1検出マーカー30a〜30dからなり、第1検出マーカー30a〜30dは、それぞれカム歯車28の表面に回転中心P1から等距離、等角度間隔で放射状に形成されている。本例では、周方向に4等分割した場合を例示し、フィンガー押動部22,23,24,25に対応した位置にそれぞれ第1検出マーカー30a、30b、30c、30dが設けられている。従って、フィンガー押動部の数と第1検出マーカー30の数(分割数)は一致し、第1検出マーカー30間の角度は90度である。
また、領域Dと領域Eと領域Fと領域Gとを含む領域Jが累積吐出量に増減がほとんど無い吐出量一定領域である。カム20の各回転領域と累積吐出量の関係は、図6を参照して後述する。
図6は、カムの回転角度と累積吐出量の関係を表すグラフである。横軸にカム20の回転角度、縦軸に累積吐出量(μl:マイクロリットル)を表す。なお、グラフはカム回転速度が一定の場合であって、カム回転角度と累積吐出量は、流体輸送装置一つ毎の実測値を表している。このグラフが、後述する第1近似式及び第2近似式を作成する基礎となるものである。各フィンガー押動部の作用は同じであるため、フィンガー押動部22の作用を例示して説明する。なお、図4も参照する。
(流体輸送装置の駆動方法/実施例1)
図7は、カムの駆動時間と累積吐出量の関係を表すグラフであり、横軸に流体輸送装置1の駆動時間、縦軸に駆動開始からの累積吐出量を表す。
図8は、流体輸送装置の駆動方法の主要なステップを表す説明図である。なお、本実施例では、60分間にカム20を1回転させて6.0μl吐出する吐出速度を有する場合を例示して説明する。図8に示すステップに沿って説明する。
なお、本例では、フィンガー押動部の数を4個にしたが、フィンガー押動部の数がn個(nは2以上の整数)の場合、1/n回転の間に吐出する累積吐出量を1吐出単位とする。
(流体輸送装置の駆動方法/実施例2)
そこで、60分で6.0μlの指定吐出速度を満足するように、直線L3の勾配を補正(吐出領域Hにおけるカム回転速度を遅くする)して直線L4を作成し、基準直線とする。
Claims (8)
- 流体を輸送する流体輸送装置であって、
前記流体を輸送するために回転するカムと、
累積吐出量が前記カムの回転角度に対して増加する吐出領域を表す第1近似式と、前記カムの回転角度に対して累積吐出量が増減しない一定領域を表す第2近似式と、を用いて、輸送される前記流体の所望の累積吐出量に応じた前記カムの回転角度まで前記カムを回転させる制御部と、
を有することを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1に記載の流体輸送装置において、
前記カムは、前記カムが回転すると前記累積吐出量が増加する第1の領域と、前記カムが回転しても前記累積吐出量が増減しない第2の領域と、前記カムが回転すると前記累積吐出量が減少する第3の領域と、前記カムが回転すると前記減少した累積吐出量を補填する第4の領域と、を有し、
前記第1の領域においては前記第1近似式を対応させ、前記第2領域から第4領域をまとめた領域においては前記第2近似式を対応させることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1または請求項2に記載の流体輸送装置において、
弾性を有するチューブと、
前記チューブと前記カムとの間に前記チューブに沿って配設される複数の押圧軸と、
前記カムを回転させて、前記カムが有するn個(nは2以上の整数)の突起部によって前記複数の押圧軸を前記流体の流動方向に順次押動し、前記チューブの圧閉と開放とを繰り返す駆動手段と、
前記カムの回転角度を検出する検出部と、
を有することを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の流体輸送装置において、
前記制御部は、前記第1近似式と前記第2近似式とを用いて、前記所望の累積吐出量に対するカム回転角度を求め、前記カムの回転角度が前記所望の累積吐出量に相当する前記カムの回転角度になるまで前記カムを回転させることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項4に記載の流体輸送装置において、
前記カムの回転角度と流体の累積吐出量との関係を表す基準直線を作成し、
前記カムの1/n回転の間に吐出する累積吐出量を1吐出単位とし、前記基準直線を基に吐出単位数を求め、
前記所望の累積吐出量と、前記吐出単位数に対する累積吐出量と、の差分の吐出量に対する前記カムの回転角度を前記第1近似式及び前記第2近似式を用いて求めることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の流体輸送装置において、
前記第1近似式は、累積吐出量から前記カムの回転角度が定まる単調増加関数によって近似することを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の流体輸送装置において、
前記第1近似式に対応する前記カムの回転領域では前記カムの回転速度を前記第2近似式に対応する前記カムの回転領域の回転速度よりも高めることを特徴とする流体輸送装置。 - 液体を輸送する流体輸送方法であって、
前記流体を輸送するために回転するカムを回転させることと、
累積吐出量が前記カムの回転角度に比例して増加する吐出領域を表す第1近似式と、前記カムが回転しても累積吐出量が増減しない一定領域を表す第2近似式と、を用いて、輸送される前記流体の所望の累積吐出量に応じた前記カムの回転角度で前記カムの回転を停止させることと、
を含むことを特徴とする流体輸送方法。
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