(57)【要約】【課題】効率的にポンプ動作を行うことができるチューブポンプを提供すること。【解決手段】複数のローラ７を保持するロータ５にステッピングモータ３が連結し、チューブガイド６とロータ５との間にチューブＴを組み付けられ、ステッピングモータ３がロータ５に駆動力を与えてローラ７をチューブガイド６に沿って移動させるときに、複数のローラ７がチューブガイド６との間でチューブＴを順次押圧してしごき、チューブＴの流体を一次側から二次側に圧送するチューブポンプ１において、複数のローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との位置の対応関係を記憶するＲＡＭ１４と、チューブＴを押圧するローラ７の数の違いにより、ステッピングモータ３の位置を第１位置範囲Ｈと第２位置範囲Ｌとに分別する分別プログラム１７と、第１位置範囲Ｈと第２位置範囲Ｌとでステッピングモータ３の回転トルクを変更する回転トルク変更プログラム８とを設ける。【選択図】    図１
2006104957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラを保持するローラ保持手段にステッピングモータが連結し、前記ローラ保持手段の片側に設けられたチューブガイドと前記ローラ保持手段との間にチューブを組み付けられ、前記ステッピングモータが前記ローラ保持手段に駆動力を与えて前記ローラを前記チューブガイドに沿って移動させるときに、前記複数のローラが前記チューブガイドとの間で前記チューブを順次押圧してしごき、前記チューブの流体を一次側から二次側に圧送するチューブポンプにおいて、
前記複数のローラの位置と前記ステッピングモータの位置との位置の対応関係を記憶する位置関係記憶手段と、
前記チューブを押圧するローラの数の違いにより、前記ステッピングモータの位置を第１位置範囲と前記第２位置範囲とに分別する分別手段と、
前記第１位置範囲と前記第２位置範囲とで前記ステッピングモータの回転トルクを変更する回転トルク変更手段とを有することを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載するチューブポンプにおいて、
前記回転トルク変更手段が、
前記ステッピングモータに供給するパルス信号のオン信号とオフ信号を１回ずつ出力する１サイクルについて、前記オン信号と前記オフ信号を出力する時間を均一とし、前記１サイクルのサイクルタイムを前記第１位置範囲と前記第２位置範囲とで変更することにより、前記第１位置範囲にある前記ステッピングモータに出力するパルス信号のパルス幅と、前記第２位置範囲にある前記ステッピングモータに出力するパルス信号のパルス幅とを変更するパルス幅変更手段を有することを特徴とするチューブポンプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するチューブポンプにおいて、
前記第１位置範囲と前記第２位置範囲とで、前記ステッピングモータに供給する電流値の大きさを変更する電流値変更手段を有することを特徴とするチューブポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載するチューブポンプにおいて、
前記ステッピングモータの脱調を検出し、前記ローラの位置と前記ステッピングモータの位置との対応関係を補正する補正手段を有することを特徴とするチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のローラを保持するロータに駆動力を与えるステッピングモータを制御する駆動回路を備えるチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のローラを保持するロータをステッピングモータで駆動させるチューブポンプは、飲食物供給装置や医療機器などに使用されている。チューブポンプは、例えば、３個のローラを円周方向に等間隔に配設されたロータが、ステッピングモータに連結して回転力を与えられるようになっている。ロータの片側には、チューブガイドが設けられ、チューブガイドとロータとの間にチューブが組み付けられる。ステッピングモータがロータを回転させると、ローラの１つが、一次側へ移動してチューブに接触し、チューブガイドとの間でチューブを押圧してシールする。このとき、その直前のローラが二次側でチューブを押圧しており、２個のローラの間に流体が吸い込まれる。その後、ステッピングモータがロータを回転させ続けると、直前のローラがチューブから離れて、後続のローラだけがチューブを押圧し、ロータの回転に従って後続のローラがチューブをしごくことにより、吸い込んだ流体が二次側に圧送される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８５９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のチューブポンプには次のような問題があった。
３個のローラを備えるチューブポンプは、ロータの回転によってチューブを押圧するローラの数が１個と２個の間で増減する。押圧されたチューブが発生する反発力は、ローラからロータを介してステッピングモータに伝達され、ローラがチューブを押圧する数が多いほど、チューブの反発力が大きくなる。そのため、ステッピングモータの回転トルクは、１個のローラがチューブを押圧するときよりも、２個のローラがチューブを押圧するときの方が大きくなる。従来のチューブポンプは、２個のローラがチューブを押圧するときの回転トルクを基準にステッピングモータを駆動していたため、１個のローラがチューブを押圧するときに回転トルクが余ってしまい、ステッピングモータが発熱するなど、エネルギーを捨てながら非効率にポンプ動作を行っていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、効率的にポンプ動作を行うことができるチューブポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るチューブポンプは、次のような構成を有している。
（１）複数のローラを保持するローラ保持手段にステッピングモータが連結し、ローラ保持手段の片側に設けられたチューブガイドとローラ保持手段との間にチューブを組み付けられ、ステッピングモータがローラ保持手段に駆動力を与えてローラをチューブガイドに沿って移動させるときに、複数のローラがチューブガイドとの間でチューブを順次押圧してしごき、チューブの流体を一次側から二次側に圧送するチューブポンプにおいて、複数のローラの位置とステッピングモータの位置との位置の対応関係を記憶する位置関係記憶手段と、チューブを押圧するローラの数の違いにより、ステッピングモータの位置を第１位置範囲と第２位置範囲とに分別する分別手段と、第１位置範囲と第２位置範囲とでステッピングモータの回転トルクを変更する回転トルク変更手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
（２）（１）に記載の発明において、回転トルク変更手段が、ステッピングモータに供給するパルス信号のオン信号とオフ信号を１回ずつ出力する１サイクルについて、オン信号とオフ信号を出力する時間を均一とし、１サイクルのサイクルタイムを第１位置範囲と第２位置範囲とで変更することにより、第１位置範囲にあるステッピングモータに出力するパルス信号のパルス幅と、第２位置範囲にあるステッピングモータに出力するパルス信号のパルス幅とを変更するパルス幅変更手段を有することを特徴とする。
【０００８】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、第１位置範囲と第２位置範囲とで、ステッピングモータに供給する電流値の大きさを変更する電流値変更手段を有することを特徴とする。
【０００９】
（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、ステッピングモータの脱調を検出し、ローラの位置とステッピングモータの位置との対応関係を補正する補正手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成を有する本発明のチューブポンプは、例えば、ローラ保持手段が３個のローラを保持する場合には、ステッピングモータを駆動すると、３個のローラがチューブガイドとの間でチューブを順次押圧してしごき、チューブを押圧するローラの数が１個と２個の間で変化する。位置関係記憶手段には、３個のローラの位置とステッピングモータの位置との位置の対応関係が記憶されているため、ステッピングモータの位置をパルス数をカウント等して検出したときに、例えば、その検出位置が第１位置範囲にあれば、２個のローラがチューブを押圧しており、第２位置範囲にあれば、１個のローラがチューブを押圧していると判断できる。そこで、ステッピングモータの位置が第１位置範囲にあるときには、２個のローラがチューブを押圧するときに負荷が増加するのに同期して回転トルクを大きくし、第２位置範囲にあるときには、１個のローラがチューブを押圧するときに負荷が減少するのに同期してトルクを小さくするようにする。これにより、ステッピングモータが低トルク部において回転トルクを余らせて発熱するなどの不具合を生じにくくなり、エネルギーロスが少なくなる。
このように、本発明のチューブポンプによれば、チューブからロータに作用する負荷の変化に同期してステッピングモータの回転トルクを増減させるため、エネルギーを浪費しにくく、効率的にポンプ動作を行うことができる。
【００１１】
この場合に、ステッピングモータに出力するパルス信号のオン信号とオフ信号を１回ずつ出力する１サイクルについて、オン信号をオフ信号を出力する時間を均一として、１サイクルのサイクルタイムを長くすると、オン信号の出力時間が長くなって、パルス幅が大きくなる一方、１サイクルのサイクルタイムを短くすると、オン時間の出力時間が短くなって、パルス幅が小さくなる、従って、例えば、第２位置範囲においてステッピングモータに出力するパルス信号のサイクルタイムを、第１位置範囲においてステッピングモータに出力するパルス信号のサイクルタイムより短くすれば、第２位置範囲のパルス幅を第１位置範囲のパルス幅より小さくして、１個のローラがチューブを押圧するときの回転トルクを２個のローラがチューブを押圧するときの回転トルクより減少させることが可能である。
よって、本発明のチューブポンプによれば、ステッピングモータに出力するパルス信号のサイクルタイムを変更するだけで、ステッピングモータの回転トルクを任意に変更することができる。
【００１２】
また、例えば、第２位置範囲においてステッピングモータに供給する電流値を、第１位置範囲においてステッピングモータに供給する電流値より減少させれば、ローラがチューブを押圧する負荷に合わせて電流値を増減させることができ、電流の使用量を抑えて省エネ性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、本発明のチューブポンプは、複数のローラの位置とステッピングモータの位置とが対応していないときには、実際にチューブを押圧するローラの数と、ステッピングモータの第１，第２位置範囲との間にズレが生じ、ローラの１つがチューブを押圧する位置まで移動しても、回転トルクが不足して、ステッピングモータが脱調することがある。ステッピングモータの脱調は、ステッピングモータに供給する電流値等から検出することが可能である。また、複数のローラの位置は予め分かっているので、１個のローラの位置を特定できれば、他のローラの位置を特定できる。そこで、脱調を検出したときには、ローラの１つがチューブを押圧する位置まで移動していると考えられるので、当該ローラを基準に他のローラの位置を特定し、特定後のローラの位置に合わせてステッピングモータの位置を修正する。これにより、本発明のチューブポンプは、回転位置センサを使用しなくてもローラの位置を正確に認識でき、構造を簡素化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係るチューブポンプの一実施の形態について図面を参照して説明する。図６は、飲食物供給装置８０の概略構成図である。
本実施の形態のチューブポンプ１は、飲食物供給装置８０に使用される。飲食物供給装置８０は、本体８１に前扉８２が開閉可能に保持され、前扉８２を開けると、複数の包装容器８３を収納する収納庫８４が設けられている。包装容器８３は、オレンジジュースなどの濃縮液を殺菌包装したものであり、チューブＴが連続している。収納庫８４の下方には、１個又は２個以上のチューブポンプ１が配設され、チューブＴを組み付けられている。チューブポンプ１の下方には、カップＣを載置するための供給部８５が設けられている。チューブＴの吐出口近傍には、ピンチバルブ８６が設けられ、チューブポンプ１が濃縮液を吐出しないときにチューブＴの吐出口をピンチして、濃縮液が外気に接触しないようにしている。また、チューブＴの吐出口近傍には、希釈水ノズル８７が設けられ、カップＣに希釈水を注出して濃縮液を希釈するようにしている。
【００１５】
図７は、チューブポンプ１の概略構成図である。
チューブポンプ１は、ボディ２にステッピングモータ３が内蔵され、ステッピングモータ３に連結する駆動軸４がボディ２を貫いて正面に突き出している。駆動軸４には、ロータ（「ローラ保持手段」に相当。）５が回転可能に軸支され、そのロータ５の片側にチューブガイド６が揺動可能に軸支されており、ロータ５とチューブガイド６との間にチューブＴを組み付けられる。ロータ５は、３個のローラ７が円周方向に等間隔に配設され、チューブＴをしごく際の摩擦抵抗を小さくするために各ローラ７を回転可能に軸支している。かかるチューブポンプ１は、ステッピングモータ３の駆動を制御する制御装置１０を備えている。
【００１６】
図１は、制御装置１０のブロック回路図である。
制御装置１０は、一般的なマイクロコンピュータであり、入出力インターフェース１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ（「位置関係記憶手段」に相当。）１４、定電流回路１５、ステッピングモータ駆動回路１６などを備えている。
入出力インターフェース１１には、飲食物供給装置８０の飲食物供給指令部８８が接続し、ステッピングモータ３の駆動制御を開始するトリガ信号を入力するようになっている。また、入出力インターフェース１１は、ステッピングモータ駆動回路１６に接続し、ステッピングモータ３の駆動制御を行う信号を出力するようになっている。
【００１７】
ＲＯＭ１３には、ステッピングモータ３の駆動を制御するために、分別プログラム（「分別手段」に相当。）１６、回転トルク変更プログラム（「回転トルク変更手段」に相当。）１７、パルス幅変更プログラム（「パルス幅変更プログラム」に相当。）１８、電流値変更プログラム（「電流値変更手段」に相当。）１９、補正手段２０などが格納されている。
【００１８】
分別プログラム１６は、チューブＴを押圧するローラ７の数の違いによって、ステッピングモータ２の位置を高トルク部（「第１位置範囲」に相当。）Ｈと低トルク部（「第２位置範囲」に相当。）とに分別するものである。本実施の形態では、高トルク部Ｈとは、２個のローラ７がチューブＴを押圧する角度範囲Ｒ１（図７参照）に対応するステッピングモータ３の位置範囲をいう。また、低トルク部Ｌとは、１個のローラ７がチューブＴを押圧する角度範囲Ｒ２（図７参照）に対応するステッピングモータ３の位置範囲をいう。
また、回転トルク変更プログラム１７は、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌとで回転トルクを変更するものである。
また、パルス幅変更プログラム１８は、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌとでステッピングモータ３に出力するパルス信号のパルス幅を変更するものである。
【００１９】
電流値変更プログラム１９は、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌとでステッピングモータ３に出力する電流値を変更するものである。本実施の形態では、ステッピングモータ３の低トルク部Ｌの回転トルクが高トルク部Ｈの回転トルクの約７０％であるとし、高トルク部Ｈでは定格電流値をステッピングモータ３に供給するのに対して、低トルク部Ｌでは、定格電流値の７０％をステッピングモータ３に供給するように電流値を制御するものとする。
また、補正手段２０は、ステッピングモータ３が脱調したときに、３個のローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との位置の対応関係を補正するものである。
【００２０】
また、ＲＯＭ１３及びＲＡＭ１４は、ステッピングモータ３の回転動作を制御するために必要な各種データを記憶するものであり、例えば、ローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との位置の対応関係を記憶している。
【００２１】
定電流回路１５は、ステッピングモータ３に電流を供給するものである。ステッピングモータ３に供給した電流値はセンサ等で常時検出されている。
ステッピングモータ駆動回路１６は、ステッピングモータ３にパルス信号を出力するものである。
【００２２】
上記構成を有するチューブポンプ１は、次のように作用する。
ステッピングモータ３を駆動すると同時に、ピンチバルブ８がチューブＴを開放する。ロータ５は、ステッピングモータ３の駆動力によって図中Ｋ方向に回転し、図７に示すようにローラ７の１つが上流側に移動してチューブＴを押圧し、直前のローラ７との間に密閉空間を形成する。密閉空間には、包装容器８３から流下した濃縮液が吸い込まれる。その後、ロータ５が図中Ｋ方向に回転し続けると、下流側のローラ７がチューブガイド６から離間し、上流側のローラ７だけが、チューブＴを押圧してしごき、密閉空間の濃縮液をカップＣに供給する。チューブポンプは、ロータ５が回転する限り上記動作を繰り返し、濃縮液を連続的にカップＣに吐出する。このとき、希釈水が、希釈水ノズル８７からカップＣに所定量注出され、濃縮液を希釈する。
【００２３】
チューブポンプ１は、３個のローラ７がロータ５の円周方向に等間隔に配設されているため、濃縮液の吸い込み量が一定である。そのため、ロータ５を所定量回転させるようにステッピングモータ３を制御すれば、カップＣに濃縮液を所定量供給することができる。ステッピングモータ３が停止して濃縮液の供給を止めると同時に、ピンチバルブ８によってチューブＴの吐出口をピンチし、チューブＴの濃縮液が外気に接触することを防止する。
【００２４】
このように、チューブポンプ１では、チューブＴを押圧するローラ７の数を１個と２個の間で変化させて、濃縮液を上流側から下流側に送り出す。このとき、ステッピングモータ３は、制御装置１０により、１個のローラ７がチューブＴを押圧するときと、２個のローラ７がチューブＴを押圧しているときとで回転トルクを変更されている。
【００２５】
制御装置１０の制御内容についてより詳細に説明する。図２は、回転動作処理のメインフローチャートである。
先ず、ステップ１（以下「Ｓ１」と略記する。）において、ステッピングモータ３の回転動作を制御するために必要な初期データを設定し、ＲＯＭ１３及びＲＡＭ１４に記憶する。すなわち、ステッピングモータ３が１回転すると、ロータ５が一回転するものとし、複数のローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との位置の対応関係を規定する前提条件として、ステッピングモータ３を１回転させるのに必要なパルス数を設定する。本実施の形態では、ステッピングモータ３を１回転させるのに必要なパルス数を３１２パルスとし、ロータ５が３個のローラ７を円周方向に等間隔に配設されているため、１０４パルスごとにローラ７が位置するものとする。
【００２６】
また、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌのパルス数を設定する。すなわち、チューブポンプ１は、１個のローラ７がチューブＴを押圧してしごく角度範囲Ｒ２（図７参照）と、２個のローラ７がチューブＴを押圧して濃縮液を吸い込む角度範囲Ｒ１（図７参照）とがある。それらの角度範囲Ｒ１，Ｒ２（図７参照）をステッピングモータ３に出力するパルス数によって認識するために、ローラ７間のパルス数を高トルク部Ｈのパルス数と低トルク部Ｌのパルス数に分けて設定する。本実施の形態では、２個のローラ７がチューブＴを押圧する角度範囲Ｒ１（図７参照）が約２０度、１個のローラ７がチューブＴを押圧する角度範囲（図７参照）が約１００度であるものとし、ローラ７間のパルス数（１０４パルス）のうち、３０パルスを高トルク部Ｈのパルス数に設定し、７４パルスを低トルク部Ｌのパルス数に設定する。
【００２７】
また、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌのパルス幅を設定する。すなわち、ステッピングモータ３とロータ５とは連結し、チューブＴからロータ５に作用する反発力がチューブＴを押圧するローラ７の数によって変化すると、それに応じてステッピングモータ３の回転トルクも変化する。そこで、パルス幅を変更することによりステッピングモータ３の回転速度を変化させ、回転トルクを変更するようにする。本実施の形態では、低トルク部Ｌの回転トルクが、高トルク部Ｈの回転トルクの約７０％程度であるものとし、低トルク部Ｌで出力するパルス信号のパルス幅を、高トルク部Ｈで出力するパルス信号のパルス幅より小さくすることにより回転速度を加速させ、低トルク部の回転トルクを高トルク部の回転トルクより小さくするようにする。
【００２８】
ここで、パルス幅は、サイクルタイムＴ１によって管理することが可能である。すなわち、パルス信号は、ＯＮ信号とＯＦＦ信号を交互に出力し、ＯＮ信号とＯＦＦ信号を１回ずつ出力する周期を１サイクルとして把握できる。１サイクルの中で、ＯＮ信号を出力する時間Ｔ２と、ＯＦＦ信号を出力する時間Ｔ３とを均一にした場合、サイクルタイムＴ１を長くすれば、ＯＮ信号の出力時間Ｔ２が長くなって、パルス幅を大きくできる一方、サイクルタイムＴ１を短くすれば、ＯＮ信号の出力時間Ｔ２が短くなって、パルス幅を小さくできる。本実施の形態では、高トルク部ＨのサイクルタイムＴ１を２．５ｍ／ｓｅｃに設定する一方、低トルク部ＬのサイクルタイムＴ１を１．６７ｍ／ｓｅｃに設定することにより、高トルク部Ｈのパルス幅を低トルク部Ｌのパルス幅の１．５倍にしている。
【００２９】
そして、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌのスムージングソフト処理を設定する。すなわち、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌのパルス幅を変更するときに、急激に回転速度が変化すると、ステッピングモータ３がミス・ステップするおそれがある。そのため、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌのパルス数の間に中間パルス数を設定し、スムージング処理を行うようにする。中間パルス数は、ソフトウエアによって自動的に設定してもよいし、手入力してもよい。
【００３０】
このようにして制御装置１０の初期データを設定したら、Ｓ２において、電源ＯＮの時に、逆回転を防止するために界磁処理をもりこむ。チューブポンプ１が待機状態のときや回転トルクが変化するとき等に、ロータ５が逆回転してチューブＴに流下した濃縮液を包装容器８３に戻すことを防止して、衛生性を確保するためである。
そして、Ｓ３において、Ｓ１で設定した初期データを用いてステッピングモータ３の回転動作を制御する。
【００３１】
次に、ステッピングモータ３の回転動作の制御について具体的に説明する。図４は、回転動作処理のサブフローチャートである。図５は、ステッピングモータ３の回転動作処理の具体例である。
回転動作処理では、ＲＯＭ１３に格納されている各種プログラム１７，１８，１９，２０，２１を適宜読み出して実行し、チューブＴを押圧するローラの数の違いによってステッピングモータ３の回転トルクやステッピングモータ３に供給する電流値を変更しながらロータ５を回転させ、チューブポンプ１にポンプ動作を行わせる。
【００３２】
具体的には、図４のＳ３１において、飲食物供給指令部５８からトリガ信号を受信したか否かを判断する。トリガ信号を入力しないときには（Ｓ３１：ＮＯ）、そのまま待機する。一方、トリガ信号を受信したときには（Ｓ３１：ＹＥＳ）、Ｓ３２において、ステッピングモータ３にパルス信号をＳ１で設定した低トルク部Ｌのパルス幅（図５のＡ部参照）で出力し、ロータ５を回転させ始める。そして、Ｓ３３において、定格電流値に対して７０％の電流値をステッピングモータ３に供給する。
【００３３】
そして、Ｓ３４において、最初の脱調を検出したか否かを判断する。ステッピングモータ３は、最初に低トルクで回転するため、ローラ７の１つが上流側まで移動してチューブＴを押圧しようとしたときに回転トルクが不足し、ステッピングモータ３が脱調する。一般的に、脱調時にはステッピングモータ３に供給する電流値が乱れるので、ステッピングモータ３に供給する電流の測定値に乱れが生じたか否かによって、脱調を検出する。
【００３４】
最初の脱調を検出するまでは（Ｓ３４：ＮＯ）、ステッピングモータ３に小幅のパルス信号と低電流値を供給し続ける。最初の脱調を検出したら（Ｓ３４：ＹＥＳ）、Ｓ３５において、ローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との位置の対応関係を補正する。本実施の形態では、３個のローラ７が１０４パルスおきに位置することが制御装置１０側で把握されているので、チューブＴの上流側に当接したローラ７の位置から他の２個のローラ７の位置を特定することができ、特定後のローラ７の位置に合わせてステッピングモータ３の位置を調整する。調整後のローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との位置の対応関係は、既存の位置の対応関係と書き換えられる。
【００３５】
それから、Ｓ３６において、低トルク部Ｌのパルス幅（図５のＡ部参照）を高トルク部Ｌのパルス幅（図５のＢ部参照）に向かって少しずつ大きくして回転速度を減速し、スムージング処理を実行する。そして、Ｓ３７において、ステッピングモータ３にパルス信号をＳ１で設定した高トルク部Ｈのパルス幅（図５のＢ部参照）で出力するとともに、電流値を定格負荷出力値に増加させ、回転トルクを増加させる。これにより、上流側のローラ７がチューブＴを押圧してシールすることができ、濃縮液が２個のローラ７の間に吸い込まれる。
【００３６】
ステッピングモータ３に出力するパルス数は、Ｓ３４において脱調を検出した後からカウンタなどでカウントされており、Ｓ３８において、Ｓ１で設定した高トルク部Ｈのパルス数（３０パルス）を出力し終わる数パルス手前から、パルス信号のパルス幅を低トルク部Ｌのパルス幅に向かって少しずつ小さくし、スムージング処理を実行する。それから、Ｓ３９において、ステッピングモータ３にパルス信号をＳ１で設定した低トルク部Ｌのパルス幅で出力し、Ｓ４０において、ステッピングモータ３に供給する定格電流値を７０％まで下げることにより、回転トルクを低下させる。このとき、下流側のローラ７がチューブＴの押圧を解除し、１個のローラ７だけがチューブＴを押圧するため、回転トルクを低下させても、ローラ７がチューブＴを押圧してしごくことができる。
【００３７】
そして、Ｓ４１において、ロータ５を所定量回転させて濃縮液をカップＣに所定量吐出するために必要な所定数のパルス信号をステッピングモータ３に出力したか否かを判断する。所定数のパルス信号を出力していないときには（Ｓ４１：ＮＯ）、Ｓ３６に戻って、ロータ５にかかる負荷に応じて回転トルクを変更しながらステッピングモータ３を駆動し続け、濃縮液をカップＣに吐出する。一方、ステッピングモータ３に所定数のパルス信号を供給した場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、Ｓ４２において、パルス信号の出力を停止してステッピングモータ３の駆動を止めた後、処理を終了する。
【００３８】
従って、本実施の形態のチューブポンプ１は、ステッピングモータ３を駆動すると、３個のローラ７がチューブガイド６との間でチューブＴを順次押圧してしごき、チューブＴを押圧するローラ７の数が１個と２個の間で変化する。ＲＡＭ１４には、３個のローラ７の位置とステッピングモータ３の位置との対応関係が記憶されているため、ステッピングモータ３の位置をパルス数をカウントして検出したときに、その検出位置が高トルク部Ｈにあれば、２個のローラ７がチューブＴを押圧しており、低トルク部Ｌにあれば、１個のローラ７がチューブＴを押圧していると判断できる。そこで、ステッピングモータ３の位置が高トルク部Ｈにあるときには、２個のローラ７がチューブＴを押圧するときに負荷が増加するのに同期して回転トルクを大きくし、低トルク部Ｌにあるときには、１個のローラ７だけがチューブＴを押圧するときに負荷が減少するのに同期して回転トルクを小さくしている。これにより、ステッピングモータ３が、低トルク部Ｌにおいて回転トルクを余らせて発熱するなどの不具合を生じにくくなり、エネルギーロスが少なくなる。
このように、本実施の形態のチューブポンプ１によれば、チューブＴからロータ５に作用する負荷の変化に同期してステッピングモータ３の回転トルクを増減させるため、エネルギーを浪費しにくく、効率的にポンプ動作を行うことができる。
【００３９】
また、本実施の形態のチューブポンプ１は、パルス信号の１サイクルのなかでオン信号とオフ信号を出力する時間Ｔ２，Ｔ３を均一とし、サイクルタイムＴ１の長さを調整することにより、高トルク部Ｈで出力するパルス信号のパルス幅と、低トルク部Ｌで出力するパルス信号のパルス幅を変更するので（図３、図４のＳ３７、Ｓ３９、図５のＡ部、Ｂ部参照）、ステッピングモータ３に出力するパルス信号のサイクルタイムＴ１を変更するだけで、ステッピングモータ３の回転トルクを任意に変更することができる。
【００４０】
また、本実施の形態のチューブポンプ１は、低トルク部Ｌにおいてステッピングモータ３に供給する電流値を、高トルク部Ｈにおいてステッピングモータ３に供給する電流値より減少させているので（図４のＳ３７、Ｓ４０）、１個のローラ７がチューブＴを押圧しているときにステッピングモータ３に定格電流値を供給することがなくなり、電流の使用量を抑えて、省エネ性を向上させることができる。また、高トルク部Ｈと低トルク部Ｌとでパルス幅を変え、回転トルクを変更するだけでは、回転トルクが不足する場合にも、ステッピングモータ３に供給する電流値を上げて回転トルクを補うことができ、制御内容に幅を持たせることができる。
【００４１】
さらに、本実施の形態のチューブポンプ１は、ステッピングモータ３が脱調したときに、３個のローラ７の位置を特定し直し、特定後のローラ７の位置に合わせてステッピングモータ３の位置を補正するので（図４のＳ３４：ＹＥＳ、Ｓ３５）、回転位置センサを使用しなくてもローラ７の位置を正確に認識でき、構造を簡素化できる。
【００４２】
尚、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、ローラ保持手段としてロータ５を使用したが、一対のスプロケットに巻回されるチェーンにローラを保持し、一方のスプロケットにステッピングモータで動力を与えてローラを移動させてチューブをしごくものをローラ保持手段として使用してもよい。
例えば、上記実施の形態では、３個のローラ７を使用したが、ローラの数はこれに限定されない。ローラの数が増えた場合でも、ローラの数の違いによりステッピングモータを第１位置範囲と第２位置範囲とに分別して、その位置範囲によって回転トルクを変更するようにすればよい。
例えば、上記実施の形態では、高トルク部Ｈを第１位置範囲、低トルク部Ｌを第２位置範囲としたが、低トルク部Ｌを第１位置範囲、高トルク部Ｈを第２位置範囲としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係り、制御装置のブロック図である。
【図２】同じく、回転動作処理を示すメインフローチャートである。
【図３】同じく、パルス幅変更の概念図である。
【図４】同じく、回転動作処理のサブフローチャートである。
【図５】同じく、ステッピングモータ１回転分の回転制御の具体例である。
【図６】飲食物供給装置の正面図である。
【図７】同じく、チューブポンプの概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  チューブポンプ
３  ステッピングモータ
５  ロータ
６  チューブガイド
７  ローラ
１０  制御装置
１４  ＲＡＭ
１７  分別プログラム
１８  回転トルク変更プログラム
１９  パルス幅変更プログラム
２０  電流値変更プログラム
２１  補正手段
Ｔ  チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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