JP6003065B2 - 液体輸送装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体輸送装置に関する。

液体を低速で輸送する装置として、マイクロポンプが知られている（特許文献１参照）。マイクロポンプには、チューブに沿って複数のフィンガーが配置されており、カムがフィンガーを順次押すことによって、チューブが圧搾されて液体が輸送される。

特開２０１０−７７９４７号公報

カムが複数のフィンガーを順次押す際に、カムと各フィンガーとの位置関係に応じて、カムにかかる負荷が変動する。この結果、仮に一定の駆動信号でカムを駆動しても、カムは定速で回転せず、この結果、液体を一定速度で輸送することができなくなってしまう。

本願発明は、カムを定速で回転させ、液体を一定速度で輸送することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、液体を輸送方向に輸送するためのチューブと、前記輸送方向に沿って設けられ、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、突起部を有し、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記突起部にて前記フィンガーを順に押すためのカムと、前記カムを駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、或るフィンガーと前記突起部とが所定の位置関係になってから、前記或るフィンガーの前記輸送方向の下流側に隣接するフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になるまでの間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を少なくとも記憶し、前記カムの回転位置に応じた前記補正値にて補正された駆動信号に基づいて、前記駆動機構に前記カムを駆動させることを特徴とする液体輸送装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

図１は、液体輸送装置１の概略構成を説明するための平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面の概略図である。 図３は、液体輸送装置１の検出部４０及び制御部５０を説明するためのブロック図である。 図４は、カム歯車２４に形成された第１マーカーの説明図である。 図５は、第２マーカーの説明図である。 図６は、カムが１回転（３６０度回転）する間のカム２の負荷（カム２にかかるトルク）を示すグラフである。 図７Ａ〜図７Ｄは、カム２の負荷を説明するための説明図である。 図８は、第１実施形態のトルク補正テーブルＡＢの説明図である。 図９は、トルク補正テーブルＡＢの適用範囲の説明図である。 図１０Ａ〜図１０Ｇは、カム２が１２．７５度ずつ回転したときの状態をそれぞれ示している。 図１１は、第２実施形態のトルク補正テーブルＣの説明図である。 図１２は、トルク補正テーブルＣの適用範囲の説明図である。 図１３は、カム２が３回転する間のカム２の負荷を示すグラフである。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

液体を輸送方向に輸送するためのチューブと、前記輸送方向に沿って設けられ、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、突起部を有し、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記突起部にて前記フィンガーを順に押すためのカムと、前記カムを駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、或るフィンガーと前記突起部とが所定の位置関係になってから、前記或るフィンガーの前記輸送方向の下流側に隣接するフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になるまでの間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を少なくとも記憶し、前記カムの回転位置に応じた前記補正値にて補正された駆動信号に基づいて、前記駆動機構に前記カムを駆動させることを特徴とする液体輸送装置が明らかとなる。
このような液体輸送装置によれば、カムを定速で回転させ、液体を一定速度で輸送することが可能になる。

前記カムの回転位置が、前記或るフィンガーとは別のフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になってから、前記別のフィンガーの前記輸送方向の下流側に隣接するフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になるまでの間にあるときに、前記補正値にて補正された前記駆動信号に基づいて前記カムが駆動されることが望ましい。これにより、記憶すべき補正値の数を少なくできる。

前記制御部は、前記補正値とは別に、前記輸送方向の最下流側のフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になってから、前記輸送方向の最上流側のフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になるまでの間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を記憶していることが望ましい。これにより、移行期間においてもカムを定速で回転させ、液体を一定速度で輸送することが可能になる。

前記カムは、複数の前記突起部を有しており、前記制御部は、或る突起部が特定の位置になってから、前記或る突起部とは別の突起部が前記特定の位置になるまでの間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を記憶していることが望ましい。これにより、カムを定速で回転させ、液体を一定速度で輸送することが可能になる。

前記カムが１回転する間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を記憶していることが望ましい。これにより、カムを定速で回転させ、液体を一定速度で輸送することが可能になる。

前記制御部は、前記補正値を用いて前記カムを駆動したときの前記カムの回転速度を複数回検出して、その補正値を適用したときの前記カムの平均速度を算出し、前記平均速度に基づいて、その補正値を変更することが望ましい。これにより、カムにかかる負荷が変動しても、カムを定速で回転させ、液体を一定速度で輸送することが可能になる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜液体輸送装置の構成＞
図１は、液体輸送装置１の概略構成を説明するための平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面の概略図である。

液体輸送装置１は、液体を輸送するための装置である。液体輸送装置１は、リザーバー１１と、チューブ１２と、複数のフィンガー１３と、カム２と、駆動機構２０と、ケース３０とを備えている。

リザーバー１１は、輸送対象である液体を収容するための収容部である。例えば、リザーバー１１は、薬液を収容している。但し、リザーバー１１に収容される液体は、薬液に限られるものではなく、他の液体（例えば、水、食塩水、薬液、油類、芳香液、インク等）でも良い。

チューブ１２は、リザーバー１１から液体を輸送するための管である。チューブ１２の一端はリザーバー１１に連通しており、他端は液体の輸送先（不図示）に接続される。チューブ１２は、フィンガー１３から押されると閉塞し、フィンガー１３からの力が解除されると元に戻る程度に弾性を有している。チューブ１２は、ケース３０に形成された円弧形状のチューブ案内壁３３の内面に沿って、部分的に円弧形状に配置されている。チューブ１２の円弧形状の部分は、チューブ案内壁３３の内面と、複数のフィンガー１３の外側との間に配置されている。チューブ１２（及びチューブ案内壁３３）の円弧の中心は、カム２の回転中心と一致している。

フィンガー１３は、チューブ１２を閉塞させるための部材である。フィンガー１３は、カム２から力を受けて、従動的に動作する。フィンガー１３は、棒状の軸部１３Ａと、鍔状の押圧部１３Ｂとを有し、Ｔ字形状になっている。フィンガー１３は、軸部１３Ａが軸方向に沿って可動になるように、ケース３０から支持されている。軸部１３Ａのチューブ１２側の一端に押圧部１３Ｂが形成されており、押圧部１３Ｂはチューブ１２と接触している。軸部１３Ａのカム２側の一端は、半球形状になっており、カム２と接触している。フィンガー１３は、金属材料又は高剛性の樹脂材料から構成されるが、他の材料で構成されても良い。

複数のフィンガー１３は、同じ形状をしている。複数のフィンガー１３は、カム２の回転中心から放射状に等間隔で配置されている。複数のフィンガー１３は、カム２の外面と、チューブ１２との間に配置されている。

ここでは、７本のフィンガー１３が液体輸送装置１に設けられている。以下の説明では、液体の輸送方向の上流側から順に、第１フィンガー１３−１、第２フィンガー１３−２、・・・第７フィンガー１３−７と呼ぶことがある。

カム２は、外周の４箇所に突起部２Ａを有している。４つの突起部２Ａは、同じ形状である。カム２の外周に複数のフィンガー１３が配置されており、そのフィンガー１３の外側にチューブ１２が配置されている。カム２の突起部２Ａによってフィンガー１３が押されることによって、チューブ１２が閉塞する。フィンガー１３が突起部２Ａから外れると、チューブ１２の弾性力によってチューブ１２が元の形状に戻る。カム２が回転すると、７本のフィンガー１３が順に突起部２Ａから押されて、輸送方向上流側から順にチューブ１２が閉塞する。これにより、チューブが蠕動運動させられて、液体がチューブ１２に圧搾されて輸送される。液体の逆流を防止するため、少なくとも１つ、好ましくは２つのフィンガー１３がチューブ１２を閉塞させるように、４つの突起部２Ａが形成されている。

駆動機構２０は、カム２を回転駆動するための機構である。駆動機構２０は、圧電アクチュエーター２１と、ローター２２と、減速伝達機構２３とを有する。

圧電アクチュエーター２１は、圧電素子の振動を利用してローター２２を回転させるためのものである。圧電アクチュエーター２１は、矩形状の振動体の両面に接着された圧電素子に駆動信号を印加することによって、振動体を振動させる。振動体にはローター２２と接触する凸部２１Ａが設けられており、振動体が振動すると、凸部２１Ａが所定の軌道を描いて振動する。例えば、振動体が長手方向に沿って伸縮する縦一次振動モードと、振動体が長手方向と直交する方向に屈曲する屈曲二次振動モードとを励起するように圧電素子に駆動信号を印加すると、凸部２１Ａが楕円軌道を描いて振動する。若しくは、長手方向に沿って伸縮する一次振動モードと、短辺方向に沿って伸縮する一次振動モードとを組み合わせて、凸部２１Ａを８の字の軌道を描くように振動させても良い。そして、凸部２１Ａの振動軌道の一部において凸部２１Ａがローター２２と接触することによって、ローター２２が回転駆動する。

ローター２２は、圧電アクチュエーター２１によって回転させられる被駆動体である。ローター２２は、不図示の板バネによって、圧電アクチュエーター２１側に付勢されている。これにより、圧電アクチュエーター２１の凸部２１Ａとローター２２の側面との間に適切な摩擦力が発生し、圧電アクチュエーター２１の駆動力の伝達効率が良好になる。

減速伝達機構２３は、ローター２２の回転を所定の減速比でカム２に伝達する機構である。減速伝達機構２３は、カム歯車２４と、伝達車２５と、ローターピニオン２６とから構成されている。カム歯車２４は、カム２に一体的に取り付けられており、カム軸を中心にして、カム２と共に回転可能に支持されている。カム歯車２４は、カムやカム軸とともに２番車（カム車）を構成している。伝達車２５は、カム歯車２４と噛合するピニオンと、ローターピニオン２６と噛合する大歯車とを有し、３番車を構成している。ローターピニオン２６は、ローター２２に一体的に取り付けられた小歯車であり、ローター２２とともに４番車（ローター車）を構成している。

なお、ここでは減速伝達機構２３の減速比を４０としている。つまり、ローター２２が１回転すると、カム２が１／４０回転することになる。

ケース３０は、液体輸送装置１を構成する上記の構成要素を収容するための容器である。ケース３０は、カバー３１及びベース３２から構成されている。ケース３０には、電池３が内蔵されている。この電池３は、圧電アクチュエーター２１の圧電素子を駆動するための電力を供給する。また、電池３は、圧電素子以外の部材（例えば制御部５０など）にも、電力を供給する。

図３は、液体輸送装置１の検出部４０及び制御部５０を説明するためのブロック図である。

検出部４０は、カム２の回転角度（回転位置）を検出するための第１検出部４１と、ローター２２の回転角度（回転位置）を検出するための第２検出部とを有する。

第１検出部４１は、発光部と受光部を備えたロータリー式エンコーダーである。カム歯車２４に第１マーカーが形成されており、第１マーカーが発光部からの光を反射して、その反射光を受光部で受光する。受光部は、受光量に応じた出力信号を制御部５０に出力する。

図４は、カム歯車２４に形成された第１マーカーの説明図である。カム歯車２４に形成された第１マーカーの数は、カム２の突起部２Ａの数と同じ４である。４つの第１マーカーは、カム軸を中心にして、等距離・等間隔で放射状に形成されている。このため、第１マーカー間の角度は、９０度である。各マーカーの突起部２Ａに対する位置関係は、同じになっている。

第２検出部４２も、発光部と受光部を備えたロータリー式エンコーダーである。ローター２２に固定された検出板に第２マーカーが形成されており、第２マーカーが発光部からの光を反射して、その反射光を受光部で受光する。受光部は、受光量に応じた出力信号を制御部５０に出力する。

図５は、第２マーカーの説明図である。検出板に形成された第２マーカーの数は、１２個である。１２個の第２マーカーは、ローター２２の回転軸を中心にして、等距離・等間隔で放射状に形成されている。このため、第２マーカー間の角度は、３０度である。ローター２２の回転分解能が３０度であれば、減速伝達機構２３の減速比が４０であるため、カム２の回転分解能は０．７５度（＝３０度／４０）となる。

なお、第１検出部４１及び第２検出部４２は、反射型の光学式センサーに限られるものではなく、透過型の光学式センサーであっても良い。また、光学式センサーに限られず、磁気センサーなどの非接触センサーや、接触式センサーであっても良い。

制御部５０（図３参照）は、カウンター５１と、記憶部５２と、演算部５３と、ドライバー５４とを有する。カウンター５１は、第１検出部４１が検出した第１マーカーの検出数と、第２検出部４２が検出した第２マーカーの検出数をそれぞれ計数する。カウンター５１の計数値は、カム２及びローター２２の回転位置を示すことになる。記憶部５２は、演算部５３がドライバー５４を駆動するためのプログラムが記憶されている。演算部５３は、記憶部５２に記憶されているプログラムを実行し、カウンター５１の計数値（カム２やローター２２の回転位置）に基づいて、ドライバー５４を駆動する。ドライバー５４は、演算部５３からの指示に従って、駆動機構２０の圧電アクチュエーター２１に駆動信号を印加する。

本実施形態の記憶部５２には、カム２のトルクを補正するためのトルク補正テーブルが記憶されている。演算部５３は、ドライバー５４への出力値（カウンター５１の計数値に応じた値）にトルク補正テーブルの補正値を加算することによって、駆動機構２０の圧電アクチュエーター２１に印加する駆動信号を補正値の分だけ補正することになる。このとき、駆動信号の電圧（振幅）、周波数などが補正されて、カム２のトルクが補正されることになる。トルク補正テーブルについては後述する。

＜カムの負荷トルク変動について＞
図６は、カムが１回転（３６０度回転）する間のカム２の負荷（カム２にかかるトルク）を示すグラフである。

グラフに示されるように、カム２にかかる負荷は、一定ではなく、変動している。このため、一定のトルクでカム２を回転させても（制御部５０が駆動機構２０の圧電アクチュエーター２１に一定の駆動信号を印加しても）、カム２は定速で回転せず、カム２の回転速度は変動してしまう。この結果、液体を一定速度で輸送することができなくなってしまう。

図７Ａ〜図７Ｄは、カム２の負荷を説明するための説明図である。本来であればチューブ１２は円弧形状に配置され、フィンガー１３は放射状に配置され、カム２及びカム２の突起部２Ａは回転移動しているが、ここでは便宜上、チューブ１２やフィンガー１３を直線状に配置し、カム２の突起部２Ａは直線移動することとする。

図７Ａに示す状態では、図中の中央のフィンガー１３（或るフィンガー）が突起部２Ａによって押し下げられた状態である。図７Ａから図７Ｂの間では、図中の中央のフィンガー１３とその左側のフィンガーとを押し下げた状態（２つのフィンガーを押し下げた状態）でカム２が回転することになる。

図７Ｂに示す状態では、突起部２Ａが次のフィンガー１３（輸送方向下流側に隣接するフィンガー）に接触し、そのフィンガー１３を押し下げ始めている。図７Ｂの状態でのカム２の負荷は、図７Ａの状態と比べると大きいと考えられる。また、図７Ｂでのカム２の負荷の変化も大きいと考えられる。

図７Ｃに示す状態では、突起部２Ａがフィンガー１３を押し下げ続けている。このときのカム２の負荷も、図７Ａの状態と比べると大きいと考えられる。但し、図７Ｃでのカム２の負荷の変化（負荷の傾き）は、図７Ｂでのカム２の負荷の変化と比べると小さいと考えられる。

図７Ｄに示す状態では、突起部２Ａによって押し下げられた状態である。図７Ａの中央のフィンガー１３と比べると、図７Ｄのその隣のフィンガー１３はほぼ同じ状態になっている。このため、図７Ｄの状態でのカム２の負荷は、図７Ｂや図７Ｃの状態と比べると小さく、図７Ａの状態でのカム２の負荷とほぼ同等であると考えられる。

このように、カム２にかかる負荷は、カム２の突起部２Ａとフィンガー１３との位置関係に応じて変動するとともに、所定の周期で再現性を持っていると考えられる。

なお、ここでは、図７Ａから図７Ｄまでの間のカム２の回転量を１２．７５度とする。つまり、或るフィンガー１３とカム２の突起部２Ａとが所定の位置関係（例えば図７Ａに示す状態）になってから、その隣のフィンガー１３とカム２の突起部２Ａとが同じ位置関係（例えば図７Ｄに示す状態）になるまでの間のカム２の回転量は、１２．７５度になる。言い換えると、隣り合うフィンガー１３の動作には、１２．７５度の位相差がある。

＜トルク補正テーブル（位相差分＋移行期間分）＞
図８は、第１実施形態のトルク補正テーブルＡＢの説明図である。トルク補正テーブルは、カム２の角度と、その角度でのカム２の負荷の変動分を補正するための補正値とを対応付けたテーブルである。カム２の回転分解能が０．７５度であるため、トルク補正テーブルは、０．７５度ごとに補正値が対応付けられることになる。第１実施形態では、１２．７５度分のトルク補正テーブルＡと、１３．５度分のトルク補正テーブルＢとを備えている。トルク補正テーブルＡＢは、制御部５０の記憶部５２に記憶されている。

１２．７５度分のトルク補正テーブルＡは、或るフィンガー１３と突起部２Ａとが所定の位置関係になってから、その隣のフィンガー１３と突起部２Ａとが同じ位置関係になるまでの間のカム２の回転位置に対応付けた補正値から構成されている。つまり、１２．７５度分のトルク補正テーブルＡは、隣り合うフィンガー１３の動作の位相差分の補正値を有している。後述するように、１２．７５度分のトルク補正テーブルＡは、カム２が１／４回転（９０度回転）する間に、６回繰り返して用いられることになる。

１３．５度分のトルク補正テーブルＢは、第７フィンガー１３−７（輸送方向最下流側のフィンガー）と突起部２Ａとが所定の位置関係になってから、第１フィンガー１３−７（輸送方向最上流側のフィンガー）と突起部２Ａとが所定の位置関係になるまでの間のカム２の回転位置に対応付けた補正値から構成されている。後述するように、１３．５度分のトルク補正テーブルＢは、カム２が１／４回転する間に、１度だけ用いられることになる。

図９は、トルク補正テーブルＡＢの適用範囲の説明図である。図１０Ａ〜図１０Ｇは、カム２が１２．７５度ずつ回転したときの状態をそれぞれ示している。

制御部５０は、カム２が或る基準位置（以下、このときのカム２の回転位置を０度とする）から１２．７５度回転するまでの間、トルク補正テーブルＡの補正値を用いて駆動信号を補正し、補正された駆動信号に基づいて駆動機構２０にカム２を駆動させる。例えば、制御部５０は、図１０Ａに示す状態から図１０Ｂに示す状態になるまでの間、トルク補正テーブルＡの補正値であってカム２の回転位置に対応する補正値により、駆動信号を補正する。

具体的には、制御部５０は、カム２が基準位置である０度（例えば図１０Ａに示す状態）にあるとき、図８に示すトルク補正テーブルＡの最初の補正値ＡＡＡ１に相当する分だけ駆動信号を補正し、補正された駆動信号を駆動機構２０の圧電アクチュエーター２１に印加して駆動機構２０にカム２を駆動させる。そして、制御部５０は、カム２が０度（例えば図１０Ａに示す状態）から０．７５度回転するまでの間、図８に示すトルク補正テーブルＡの最初の補正値ＡＡＡ１を用いて駆動信号を補正する。また、制御部５０は、カム２の回転位置が０．７５度〜１．５０度のとき、次の補正値ＡＡＡ２を用いて駆動信号を補正する。このようにして、制御部５０は、第１フィンガー１３−１と突起部２Ａが所定の位置関係になってから、第２フィンガー１３−２と突起部２Ａが同じ位置関係になるまでの間、カム２が０．７５度回転するごとにトルク補正テーブルＡの補正値を順次切り替えて、駆動信号を補正する。

次に、制御部５０は、カムの回転位置が１２．７５度〜１５．５度にあるとき、再びトルク補正テーブルＡの補正値を用いて駆動信号を補正し、補正された駆動信号に基づいて駆動機構２０にカム２を駆動させる。つまり、制御部５０は、図１０Ｂに示す状態から図１０Ｃに示す状態になるまでの間も、図１０Ａに示す状態から図１０Ｂに示す状態になるまでの間と同様に、トルク補正テーブルＡの補正値を用いて駆動信号を補正する。図１０Ｂから図１０Ｃまでの間でのカム２にかかる負荷の変動は、図１０Ａから図１０Ｂまでの間でのカム２にかかる負荷の変動とほぼ同等であるため、制御部は、カム２の負荷に応じた駆動信号を圧電アクチュエーター２１に印加することができる。この結果、カム２にかかる負荷が変動しても、カム２を定速で回転させることができ、液体を一定速度で輸送することができる。

同様に、このように、制御部５０は、カム２が１２．７５度回転するごとに、トルク補正テーブルＡの補正値を繰り返し用いて駆動信号を補正する。つまり、制御部５０は、図１０Ｃから図１０Ｄまでの間、図１０Ｄから図１０Ｅまでの間、図１０Ｅから図１０Ｆまでの間、及び、図１０Ｆから図１０Ｇまでの間、トルク補正テーブルＡの補正値をそれぞれ繰り返し用いて駆動信号を補正する。

但し、制御部５０は、図１０Ｇに示す状態から図１０Ａに示す状態になるまでの間では、トルク補正テーブルＡの補正値は用いずに、トルク補正テーブルＢの補正値を用いて、駆動信号を補正する。図９に示すように、移行期間にカム２にかかる負荷の変動は、繰り返し期間のような再現性が無いからである。トルク補正テーブルＢをトルク補正テーブルＡとは別に用意することによって、移行期間においてもカム２を定速で回転させることができ、液体を一定速度で輸送することができる。

以上説明したように、第１実施形態では、カム２が１／４回転する間に、トルク補正テーブルＡを６回繰り返して適用し、その後にトルク補正テーブルＢを適用することによって、カム２にかかる負荷の変動に応じた駆動信号を生成できる。また、第１実施形態では、記憶部５２に記憶すべき補正値の数を少なくできる。

なお、カム２が更に１／４回転する際には、同様に、トルク補正テーブルＡを６回繰り返して適用し、その後にトルク補正テーブルＢを適用することになる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
＜トルク補正テーブル（１／４回転分）＞
前述の第１実施形態では、１２．７５度分のトルク補正テーブルＡを６回繰り返して適用している。但し、図９に示すように、繰り返し期間の６区間でのカム２にかかる負荷の変動は、完全には一致していない。このため、同じ補正値を繰り返して適用した場合、液体の輸送速度の変動を抑制することはできても、液体の輸送速度を正確に一定に保つことはできない。

そこで、第２実施形態では、９０度分のトルク補正テーブルＣを用いている。

図１１は、第２実施形態のトルク補正テーブルＣの説明図である。図１２は、トルク補正テーブルＣの適用範囲の説明図である。

第２実施形態では、９０度分（カム２の１／４回転分）のトルク補正テーブルが制御部５０の記憶部５２に記憶されている。カム２は４個の突起部２Ａを有しているので（図１参照）、カム２が９０度回転すると、或る突起部２Ａが特定の位置になる状態から、その隣の突起部２Ａが同じ位置になる状態になる。例えば、図１０Ａに示す状態からカム２が９０度回転すると、再び図１０Ａに示す状態になる。

カム２が９０度回転する間にカム２にかかる負荷の変動は、ほぼ同じであると考えられる。これは、カム２の４個の突起部２Ａが同じ形状であるためである。そこで、第２実施形態では、制御部は、カム２が９０度回転するごとに、トルク補正テーブルＣの補正値を繰り返し用いて駆動信号を補正する。この結果、カム２にかかる負荷が変動しても、カム２を定速で回転させることができ、液体を一定速度で輸送することができる。

なお、９０度分のトルク補正テーブルＣには、或るフィンガー１３と突起部２Ａとが所定の位置関係になってから、その隣のフィンガー１３と突起部２Ａとが同じ位置関係になるまでの間のカム２の回転位置に対応付けた補正値も含まれている。つまり、トルク補正テーブルＣには、隣り合うフィンガー１３の動作の位相差分（１２．７５度分）の補正値が含まれている。このため、第２実施形態においても、カム２が１２．７５度回転する間のカム２にかかる負荷の変動に応じた駆動信号を生成できることになる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
＜トルク補正テーブル（１回転分）＞
前述の第２実施形態では、カム２が１回転する間にトルク補正テーブルＣを４回繰り返して適用することになる。但し、図９に示すように、９０度回転する間にカム２にかかる負荷の変動は、完全には一致していない。この理由は、４個の突起部２Ａごとにフィンガー１３との接触状況（摩擦係数など）が異なることや、カム２の偏心などが考えられる。

図１３は、カム２が３回転する間のカム２の負荷を示すグラフである。１回転目の負荷のグラフに、２回転目及び３回転目の負荷のグラフをそれぞれ重ねている。図面からは３つのグラフが重なっていることを識別することが困難なほど、３つのグラフはほぼ完全に一致している。つまり、カム２が１回転するごとに、カム２にかかる負荷が再現されている。

そこで、第３実施形態では、カム２の１回転分のトルク補正テーブルを記憶部５２に記憶している。そして、制御部は、カム２が１回転するごとに、トルク補正テーブルの補正値を繰り返し用いて駆動信号を補正する。これにより、それぞれの突起部２Ａの摩擦係数や、カム２の偏心などがあっても、カム２にかかる負荷の変動に応じた駆動信号を生成できる。

なお、第３実施形態のトルク補正テーブルにも、或るフィンガー１３と突起部２Ａとが所定の位置関係になってから、その隣のフィンガー１３と突起部２Ａとが同じ位置関係になるまでの間のカム２の回転位置に対応付けた補正値が含まれている。つまり、第３実施形態のトルク補正テーブルには、隣り合うフィンガー１３の動作の位相差分（１２．７５度分）の補正値が含まれている。このため、第３実施形態においても、カム２が１２．７５度回転する間のカム２にかかる負荷の変動に応じた駆動信号を生成できることになる。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
液体輸送装置１の経年変化や、カム２や突起部２Ａの経年変化などの影響によって、記憶部５２に記憶した補正値を適用しても、カム２にかかる負荷の変動に応じた駆動信号を生成できないことがある。この場合、補正後の駆動信号に基づいてカム２が駆動されても、カム２が目標速度よりも速く回転したり、目標速度よりも遅く回転したりすることになる。

そこで、制御部５０は、検出部４０の検出結果に基づいて、記憶部５２に記憶した補正値を変更しても良い。例えば、或る補正値を適用したときにカム２が目標速度よりも速く回転したことを検出した場合、制御部５０は、次にその補正値が適用されるときのアクチュエーター２１の駆動力が小さくなるように、その補正値を現状よりも小さい値に変更する。また、或る補正値を適用したときにカム２が目標速度よりも遅く回転したことを検出した場合、制御部５０は、次にその補正値が適用されるときのアクチュエーター２１の駆動力が大きくなるように、その補正値を現状よりも大きい値に変更する。これにより、補正値にて補正された駆動信号に基づいてカム２を駆動したときに、カム２が目標速度にて回転するようになり、この結果、カム２を定速で回転させることができ、液体を一定速度で輸送することができる。

なお、制御部５０は、或る補正値を複数回適用したときのカム２の速度をそれぞれ検出し、その補正値を適用したときのカム２の平均速度を算出し、平均速度に基づいてその補正値を変更しても良い。例えば、第２実施形態において、制御部５０は、図１０Ａに示す状態のときのカム２の速度を１００回検出し、図１０Ａに示す状態における平均速度を算出し、平均速度に基づいて図１１のトルク補正テーブルＣの補正値ＣＣＣ１を変更しても良い。これにより、急激な外乱によって一時的にカム２の回転速度が変動した場合であっても、補正値の急激な変更が行われることを防止できる。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、主として液体輸送装置について記載されているが、その中には、液体輸送方法、液体輸送装置の制御方法、液体輸送装置に液体を輸送させるためのプログラム等の開示が含まれていることは言うまでもない。

また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。

１ 液体輸送装置、２ カム、２Ａ 突起部、
１１ リザーバー、１２ チューブ、
１３ フィンガー、１３Ａ 軸部、１３Ｂ 押圧部、
２０ 駆動機構、２１ 圧電アクチュエーター、２１Ａ 凸部、
２２ ローター、２３ 減速伝達機構、
２４ カム歯車、２５ 伝達車、２６ ローターピニオン、
３０ ケース、３１ カバー、３２ ベース、３３ チューブ案内壁、
４０ 検出部、４１ 第１検出部、４２ 第２検出部、
５０ 制御部、５１ カウンター、５２ 記憶部、
５３ 演算部、５４ ドライバー

Claims (6)

1. 液体を輸送方向に輸送するチューブと、
   前記輸送方向に沿って設けられ、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、
   前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押す突起部を有するカムと、
   前記カムを駆動する駆動機構と、
   前記駆動機構を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、演算部と、記憶部と、ドライバーと、を含み、
   前記記憶部は、前記カムの回転のトルクを補正する補正テーブルを記憶し、
   前記演算部は、前記突起部が第Ｎのフィンガーを押す位置と、前記第Ｎのフィンガーの前記輸送方向の下流側に隣り合う第Ｎ+１のフィンガーを押す位置と、の間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を、前記記憶部の補正テーブルから得て、前記ドライバーへの出力値を補正した駆動信号を提供し、
   前記ドライバーは、前記駆動信号に基づいて、前記駆動機構を駆動させることを特徴とする液体輸送装置。（Ｎは任意の１以上の整数）
2. 請求項１に記載の液体輸送装置であって、
   前記突起部が前記第Ｎのフィンガーとは別の第Ｍのフィンガーを押す位置と、前記第Ｍのフィンガーの前記輸送方向の下流側に隣り合う第Ｍ+1のフィンガーを押す位置と、の間にあるときに、前記ドライバーは前記駆動信号に基づいて前記駆動機構を駆動させることを特徴とする液体輸送装置。（MはNとは異なる、任意の１以上の整数）
3. 請求項２に記載の液体輸送装置であって、
   前記制御部は、前記補正値とは別に、前記輸送方向の最下流側のフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になってから、前記輸送方向の最上流側のフィンガーと前記突起部とが前記所定の位置関係になるまでの間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を記憶していることを特徴とする液体輸送装置。
4. 請求項１に記載の液体輸送装置であって、
   前記カムは、複数の前記突起部を有しており、
   前記制御部は、突起部が特定の位置になってから、前記突起部とは別の突起部が前記特定の位置になるまでの間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を記憶していることを特徴とする液体輸送装置。
5. 請求項１に記載の液体輸送装置であって、
   前記カムが１回転する間の前記カムの回転位置に対応付けた補正値を記憶していることを特徴とする液体輸送装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
   前記制御部は、
   前記補正値を用いて前記カムを駆動したときの前記カムの回転速度を複数回検出して、前記カムの平均速度を算出し、
   前記平均速度に基づいて、前記補正値を変更することを特徴とする液体輸送装置。

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