(57)【要約】【課題】輸液量の調整をすることによって、輸液量を高精度に制御可能とする。【解決手段】液体を輸送するチューブと、チューブを開閉させる少なくとも４つのフィンガーと、少なくとも４つのフィンガーのうち２つのフィンガーによってチューブを閉じて２つのフィンガーの間のチューブに液体を閉じ込めた後、チューブを圧搾してチューブに閉じ込められた液体を輸送するようにフィンガーの開閉を制御する制御部とを備え、制御部は、２つのフィンガーの間のチューブに閉じ込める液体の量を変更する。【選択図】図３
2016133059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を輸送するチューブと、
前記チューブを開閉させる少なくとも４つのフィンガーと、
前記少なくとも４つのフィンガーのうち２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに前記液体を閉じ込めた後、前記チューブを圧搾して前記チューブに閉じ込められた前記液体を輸送するように前記フィンガーの開閉を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込める前記液体の量を変更する
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体輸送装置であって、
前記制御部は、２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに液体を閉じ込めた後、前記２つのフィンガーのうちの下流側のフィンガーを開き、上流側から順にフィンガーを閉じることによって、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込められた前記液体を下流側に輸送させる
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液体輸送装置であって、
前記少なくとも４つのフィンガーのうちの最上流側のフィンガーと最下流側のフィンガーとの間の少なくとも２つのフィンガーは、前記チューブを開閉させる区間の長さが異なる
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の液体輸送装置であって、
前記制御部は、最下流側のフィンガーを閉じた状態で、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込める前記液体の量を変更する
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の液体輸送装置であって、
前記フィンガーは５つ以上あり、
前記制御部は、２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに液体を閉じ込める際に、前記２つのフィンガーの間の連続しない複数のフィンガーを開き、前記複数のフィンガーの間のフィンガーを閉じる
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の液体輸送装置であって、
前記制御部は、オープンループ制御で前記フィンガーを駆動させる
ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項７】
液体を輸送するチューブと、前記チューブを開閉させる少なくとも４つのフィンガーと、を備えた液体輸送装置において前記フィンガーの開閉を制御して前記液体を輸送する液体輸送方法であって、
前記少なくとも４つのフィンガーのうち２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに前記液体を閉じ込めることと、
前記チューブを圧搾して前記チューブに閉じ込められた前記液体を輸送することと、
を有し、
前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込める前記液体の量を変更する
ことを特徴とする液体輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体輸送装置、及び、液体輸送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を輸送する液体輸送装置として、特許文献１に記載されたマイクロポンプが知られている。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２０１０−７７９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体輸送装置では、輸液量を高精度に制御することが求められている。
【０００５】
しかし、特許文献１記載の液体輸送装置では、１サイクルの輸液量を変更できず、輸液量の調整制御が難しい。
【０００６】
そこで、本発明は、輸液量の調整をすることによって、輸液量を高精度に制御可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための主たる発明は、液体を輸送するチューブと、前記チューブを開閉させる少なくとも４つのフィンガーと、前記少なくとも４つのフィンガーのうち２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに液体を閉じ込めた後、前記チューブを圧搾して前記チューブに閉じ込められた前記液体を輸送するように前記フィンガーの開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込める前記液体の量を変更することを特徴とする液体輸送装置である。
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の液体輸送装置１の構成を示す概略図である。
【図２】図２Ａは、アクチュエーター３２の構成のを示す図である。また、図２Ｂは、アクチュエーター３２を各フィンガー２０に対応させて配置した状態を示す図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、容量５単位の輸送を行う場合の動作を示す説明図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、容量４単位の輸送を行う場合の動作を示す説明図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｄは、容量１単位の輸送を行う場合の動作を示す説明図である。
【図６】第２実施形態の液体輸送装置１の概略説明図である。
【図７】図７Ａは、第３実施形態のアクチュエーター３２´の構成を示す図である。また、図７Ｂは、アクチュエーター３２´をアレイ状に並べた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
液体を輸送するチューブと、前記チューブを開閉させる少なくとも４つのフィンガーと、前記少なくとも４つのフィンガーのうち２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに液体を閉じ込めた後、前記チューブを圧搾して前記チューブに閉じ込められた前記液体を輸送するように前記フィンガーの開閉を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込める前記液体の量を変更する、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、輸液量の調整をすることができ、輸液量を高精度に制御することができる。
【００１２】
かかる液体輸送装置であって、前記制御部は、２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに液体を閉じ込めた後、前記２つのフィンガーのうちの下流側のフィンガーを開き、上流側から順にフィンガーを閉じることによって、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込められた前記液体を下流側に輸送させることが望ましい。このような液体輸送装置によれば、チューブに閉じ込められた液体を確実に輸送することができる。
【００１３】
かかる液体輸送装置であって、前記少なくとも４つのフィンガーのうちの最上流側のフィンガーと最下流側のフィンガーとの間の少なくとも２つのフィンガーは、前記チューブを開閉させる区間の長さが異なることが望ましい。このような液体輸送装置によれば、フィンガーの数の削減を図れるとともに、液体の輸液量を多数調整することができる。
【００１４】
かかる液体輸送装置であって、前記制御部は、最下流側のフィンガーを閉じた状態で、前記２つのフィンガーの間の前記チューブに閉じ込める前記液体の量を変更することが望ましい。このような液体輸送装置によれば、輸液量をより精密に制御することができる。
【００１５】
かかる液体輸送装置であって、前記フィンガーは５つ以上あり、前記制御部は、２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに液体を閉じ込める際に、前記２つのフィンガーの間の連続しない複数のフィンガーを開き、前記複数のフィンガーの間のフィンガーを閉じてもよい。このような液体輸送装置によれば、輸液量の調整数を増やすことができる。
【００１６】
かかる液体輸送装置であって、前記制御部は、オープンループ制御で前記フィンガーを駆動させることが望ましい。このような液体輸送装置によれば、エンコーダーが不要であり、制御が簡易である。また、輸液量の調整を容易に行うことができる。
【００１７】
また、液体を輸送するチューブと、前記チューブを開閉させる少なくとも４つのフィンガーと、を備えた液体輸送装置において前記フィンガーの開閉を制御して前記液体を輸送する液体輸送方法であって、前記少なくとも４つのフィンガーのうち２つのフィンガーによって前記チューブを閉じて前記２つのフィンガーの間の前記チューブに前記液体を閉じ込めることと、前記チューブを圧搾して前記チューブに閉じ込められた前記液体を輸送することと、を有し、前記２つのフィンガーの間の前記チューブ閉じ込める前記液体の量を変更することを特徴とする液体輸送方法が明らかとなる。
【００１８】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜液体輸送装置の構成＞
図１は、第１実施形態の液体輸送装置１の構成を示す概略図である。
【００１９】
液体輸送装置１は、液体Ｌを輸送するための装置（例えばマイクロポンプ）である。液体輸送装置１は、チューブ１０と、複数のフィンガー２０と、駆動部３０と、制御部４０とを備えている。
【００２０】
チューブ１０は、液体Ｌを輸送するための管である。チューブ１０の上流側（液体Ｌの輸送方向を基準にした場合の上流側）は、液体Ｌの貯留部（不図示）に連通している。チューブ１０は、フィンガー２０から押されると閉塞し、フィンガー２０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。図では、チューブ１０は直線状に配置されているが、これには限られず、例えば、円弧状に配置されていてもよい。その場合、複数のフィンガー２０を円弧に沿うように配置すればよい。
【００２１】
フィンガー２０は、チューブ１０を閉塞させるための部材である。フィンガー２０は、駆動部３０から力を受けて、従動的に動作する。フィンガー２０は、棒状の軸部と鍔状の押圧部とを有し、Ｔ字形状になっている。鍔状の押圧部はチューブ１０と接触しており、棒状の軸部は、軸方向に沿って可動となるように支持されている。本実施形態では、液体の輸送方向に沿って複数のフィンガー２０が並んで配置されている。
【００２２】
複数のフィンガー２０は、それぞれ押圧部がチューブ１０と接触するように直線状に等間隔で配置されている。ここでは、７つのフィンガー２０が設けられている。以下の説明では、液体Ｌの輸送方向の上流側から順に、第１フィンガー２０Ａ、第２フィンガー２０Ｂ、・・・第７フィンガー２０Ｇと呼ぶ。この７つのフィンガー２０（第１フィンガー２０Ａ〜第７フィンガー２０Ｇ）は全て同じ形状（大きさ）であることとする。また、以下の説明において、フィンガー２０がチューブ１０を押し付けた状態（閉塞させた状態）を「閉状態」ともいい、フィンガー２０がチューブ１０を開放した状態を「開状態」ともいう。
【００２３】
なお、本実施形態では、後述するように両端の２つのフィンガー２０の間のチューブ１０に閉じ込める液体Ｌの容量を変更するようにしている。このためには、両端の２つのフィンガー２０の間に少なくとも２つ（合計で少なくとも４つ）のフィンガー２０が必要である。換言すると、フィンガー２０が少なくとも４つ（本実施形態では７つ）あれば、両端の２つのフィンガー２０の間に少なくとも２つのフィンガー２０があるので、チューブ１０に閉じ込める液体Ｌの容量を変更することが可能になる。
【００２４】
駆動部３０は、７つのフィンガー２０（第１フィンガー２０Ａ〜第７フィンガー２０Ｇ）を、それぞれ独立に駆動（軸方向に移動）させる。本実施形態の駆動部３０は、圧電素子を用いたアクチュエーター３２を備えている。
【００２５】
図２Ａは、アクチュエーター３２の構成の一例を示す図である。また、図２Ｂは、アクチュエーター３２を各フィンガー２０に対応させて配置した状態を示す図である。
【００２６】
アクチュエーター３２は、圧電効果を利用してフィンガー２０を駆動させる。アクチュエーター３２は板状の部材であり、面の法線方向がフィンガー２０の軸方向と垂直になるように設けられている。アクチュエーター３２は、長方形の板状に形成された基部３４と、基部３４から突出した半円状の突起部３６とを有する。
【００２７】
基部３４は、駆動源となる圧電素子と振動体を有している。そして、圧電素子への電圧の印加により振動体を長さ方向に伸縮させる伸縮振動と、振動体を平面方向においてＳ字状または逆Ｓ字状に屈曲させる屈曲振動とを行う。
【００２８】
突起部３６は、基部３４のうちフィンガー２０と対向する側の短辺に設けられており、基部３４の伸縮振動と屈曲振動とによって、平面方向に略楕円の軌道を描くように運動（楕円運動）する。この楕円運動により、突起部３６はフィンガー２０と当接してフィンガー２０を軸方向に駆動させる。例えば、図のａ方向に楕円運動する場合、突起部３６は、フィンガー２０と当接してフィンガー２０を押し上げる。一方、図のｂ方向に楕円運動する場合、突起部３６は、フィンガー２０と当接してフィンガー２０をチューブ１０に押し付ける。
【００２９】
図２Ｂに示すように、アクチュエーター３２は、フィンガー２０ごとに設けられている。本実施形態のフィンガー２０は７つ（第１フィンガー２０Ａ〜第７フィンガー２０Ｇ）なので、各フィンガー２０と対応するように７つのアクチュエーター３２が、輸送方向に沿ってアレイ状に並んで配置されている。
【００３０】
制御部４０は、液体Ｌを輸送させるべく７つのフィンガー２０の開閉を制御する（換言すると、駆動部３０の各アクチュエーター３２の動作を制御する）。より詳しくは、７つのフィンガー２０のうちの両端のフィンガー２０（第１フィンガー２０Ａ及び第７フィンガー２０Ｇ）によってチューブ１０を閉じて、この２つのフィンガー２０の間のチューブ１０に液体Ｌを閉じ込める。その後、チューブ１０を圧搾してチューブ１０に閉じ込められた液体Ｌを輸送するように７つのフィンガー２０の開閉を制御する。また、制御部４０は、輸液量についての指令を受け、その指令に基づいて液体Ｌの輸液量を変える（ように７つのフィンガー２０の開閉を制御する）。具体的には、制御部４０は、チューブ１０に液体Ｌを閉じ込める際に、指令に基づいて第１フィンガー２０Ａと第７フィンガー２０Ｇ以外のフィンガー２０も閉じて、チューブ１０に閉じ込める液体Ｌの容量を変更する。これにより、液体Ｌの輸液量が変更されることになる。
【００３１】
また、本実施形態において、制御部４０は、フィードバックを使用しないオープンループ制御により７つのフィンガー２０を駆動させる。具体的には、制御部４０は、液体Ｌの輸液量毎に対応して定められた７ビットのデジタル信号（以下、制御信号という）に基づいて、７つのフィンガー２０（第１フィンガー２０Ａ〜第７フィンガー２０Ｇ）をそれぞれ、ハイレベル（Ｈレベル）とローレベル（Ｌレベル）の２値で駆動させる（デジタル駆動）。
【００３２】
７ビットの制御信号の各ビットの値は、それぞれ、７つのフィンガー２０の開閉の状態に対応している。例えば、最上位ビットは第１フィンガー２０Ａの開閉の状態に対応しており、最下位ビットは、第７フィンガー２０Ｇの開閉の状態に対応している。本実施形態において、制御部４０は、ビットの値がＨレベル「１」のときには、当該ビットに対応するフィンガー２０を閉状態にする（チューブ１０を閉塞させる）。一方、ビットの値がＬレベル「０」のときには、当該ビットに対応するフィンガー２０を開状態にする（チューブ１０を開放する）。
【００３３】
なお、例えば、カムを回転させることにより複数のフィンガーを順次チューブに押しつけて液体を輸送する液体輸送装置の場合、輸液量の精度を高めるため、カムの回転角度（回転位置）を検出するエンコーダーを設け、エンコーダーの出力に基づいてフィードバックを行なっている（クローズドループ制御）。よって、エンコーダーが必要であるとともに、制御が複雑になる。また、１サイクルの輸液量を変更することができない。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、前述したようにフィードバックを使用しないオープンループ制御により７つのフィンガー２０を駆動させるので、エンコーダーが不要であり、制御が簡易である。また、輸液量の調整を容易に行うことができる。
【００３５】
＜輸液量の制御方法＞
以下、図面を参照しつつ液体Ｌの輸送方法について説明する。なお、一つのフィンガー２０を閉じることによって変化する（移動する）チューブ１０内の液体Ｌの容量のことを１単位とする。
【００３６】
図３Ａ〜３Ｄは、容量５単位の輸送を行う場合の動作の一例を示す説明図である。
【００３７】
まず、制御信号が「００００００１」となり、制御部４０は、図３Ａに示すように、最下流の第７フィンガー２０Ｇのみを閉状態にし、第１フィンガー２０Ａ〜第６フィンガー２０Ｅを開状態にする。これにより、チューブ１０に液体Ｌを導入する（吸入段階）。
【００３８】
次に、制御信号が「１０００００１」となり、制御部４０は、図３Ｂに示すように、最上流側の第１フィンガー２０Ａも閉状態にする。これにより、第１フィンガー２０Ａと第７フィンガー２０Ｇの間のチューブ１０には容量５単位の液体Ｌが閉じ込められる（充填段階）。
【００３９】
続いて、制御信号が「１００００００」となり、制御部４０は、図３Ｃに示すように、第７フィンガー２０Ｇを開状態にする（開放段階）。
【００４０】
その後、制御信号が「１１１１１１１」となり、制御部４０は、図３Ｄに示すように、第２フィンガー２０Ｂ〜第７フィンガー２０Ｇを上流側から順に閉状態にする。これにより、チューブ１０が圧搾されて、図３Ｂにおいてチューブ１０に閉じ込められていた容量５単位の液体Ｌが、下流側に送出される（排出段階）。
【００４１】
図４Ａ〜図４Ｄは、容量４単位の輸送を行う場合の動作の一例を示す説明図である。
【００４２】
まず、制御信号が「０００００１１」となり、制御部４０は、図４Ａに示すように、第６フィンガー２０Ｆと第７フィンガー２０Ｇとを閉状態にし、第１フィンガー２０Ａ〜第５フィンガー２０Ｅを開状態にする。これにより、チューブ１０に液体Ｌを導入する（吸入段階）。
【００４３】
次に、制御信号が「１００００１１」となり、制御部４０は、図４Ｂに示すように、最上流側の第１フィンガー２０Ａも閉状態にする。これにより、第１フィンガー２０Ａと第７フィンガー２０Ｇの間のチューブ１０には容量４単位の液体Ｌが閉じ込められる（充填段階）。
【００４４】
続いて、制御信号が「１００００００」となり、制御部４０は、図４Ｃに示すように、第６フィンガー２０Ｆと第７フィンガー２０Ｇを開状態にする（開放段階）。
【００４５】
その後、制御信号が「１１１１１１１」となり、制御部４０は、図４Ｄに示すように、第２フィンガー２０Ｂ〜第７フィンガー２０Ｇを上流側から順に閉状態にする。これにより、チューブ１０が圧搾されて、図４Ｂにおいてチューブ１０に閉じ込められていた容量４単位の液体Ｌが、下流側に送出される（排出段階）。
【００４６】
なお、本実施形態では、容量４単位の輸送を行う場合においても、充填段階の際に最下流側のフィンガー２０（第７フィンガー２０Ｇ）を閉状態にしている。すなわち、チューブ１０に液体Ｌを閉じ込める際には、第７フィンガー２０Ｇを閉じた状態で行うようにしている。これは、仮に、充填段階において、第７フィンガー２０Ｇを開状態（第１フィンガー２０Ａと第６フィンガー２０Ｆを閉状態）にすると、背圧に依存した逆流が発生し、精密な輸送ができないおそれがあるからである。本実施形態のように、チューブ１０に液体Ｌを閉じ込める際に、最下流側のフィンガー２０（第７フィンガー２０Ｇ）を閉状態にすることで、輸液量をより精密に制御することができる。これは、他の容量（後述する容量１単位など）の輸送を行う場合も同様である。
【００４７】
図５Ａ〜図５Ｄは、容量１単位の輸送を行う場合の動作の一例を示す説明図である。
【００４８】
まず、制御信号が「００１１１１１」となり、制御部４０は、図５Ａに示すように、第３フィンガー２０Ｃ〜第７フィンガー２０Ｇを閉状態にし、第１フィンガー２０Ａと第２フィンガー２０Ｂを開状態にする。これにより、チューブ１０に液体Ｌを導入する（吸入段階）。
【００４９】
次に、制御信号が「１０１１１１１」となり、制御部４０は、図５Ｂに示すように、最上流側の第１フィンガー２０Ａも閉状態にする。これにより、第１フィンガー２０Ａと第７フィンガー２０Ｇの間のチューブ１０には容量１単位の液体が閉じ込められる（充填段階）。
【００５０】
続いて、制御信号が「１００００００」となり、制御部４０は、図５Ｃに示すように、第３フィンガー２０Ｃ〜第７フィンガー２０Ｇを開状態にする（開放段階）。
【００５１】
その後、制御信号が「１１１１１１１」となり、制御部４０は、図５Ｄに示すように、第２フィンガー２０Ｂ〜第７フィンガー２０Ｇを上流側から順に閉状態にする。これにより、チューブ１０が圧搾されて、図５Ｂにおいてチューブ１０に閉じ込められていた容量１単位の液体Ｌが、下流側に送出される（排出段階）。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態の液体輸送装置１は、液体Ｌを輸送するチューブ１０と、チューブ１０を開閉させる７つのフィンガー２０と、７つのフィンガー２０の開閉を制御する制御部４０を備えている。
【００５３】
制御部４０は、７つのフィンガー２０のうちの２つのフィンガー（第１フィンガー２０Ａと第７フィンガー２０Ｇ）によってチューブ１０を閉じて、チューブ１０に液体Ｌを閉じ込め（充填段階）、その後、チューブ１０を圧搾してチューブ１０に閉じ込められた液体Ｌを輸送するようにフィンガー２０の開閉状態を制御している。さらに、制御部４０は、充填段階において、他のフィンガー２０も閉じることによって、第１フィンガー２０Ａと第７フィンガー２０Ｇの間のチューブ１０に閉じ込める液体Ｌの容量を変更している。
【００５４】
これにより、液体Ｌの輸液量の調整をすることができ、輸液量を高精度に制御することが可能である。
【００５５】
なお、本実施形態では、充填段階において、７つのフィンガー２０の両端（最上流側の第１フィンガー２０Ａと最下流側の第７フィンガー２０Ｇ）を閉じて、この２つのフィンガー２０の間のチューブ１０に液体Ｌを閉じこめていた。そして、その際に、両端以外のフィンガー２０も閉じることにより、チューブ１０に閉じ込める液体Ｌの容量を変更（輸液量を変更）していた。ただし、これには限られず、輸液量に応じて、チューブ１０に液体Ｌを閉じ込める２つのフィンガー２０を変更するようにしてもよい。
【００５６】
例えば、容量４単位の輸送をする場合（図４）、吸入段階において第７フィンガー２０Ｇのみを閉状態にし、充填段階において第２フィンガー２０Ｂを閉状態にしてもよい。すなわち、第１フィンガー２０Ａを開状態のままにしてもよい（この場合、第２フィンガー２０Ｂと第７フィンガー２０Ｇが２つのフィンガーに相当する）。この場合においても、容量４単位の輸送を行うことができる。
【００５７】
なお、前述したように、充填段階において、最下流側のフィンガー２０（第７フィンガー２０Ｇ）を開状態にすると、精密な輸送ができないおそれがある。よって第７フィンガー２０Ｇは閉状態にすることが望ましい。これにより、輸液量をより精密に制御することができる。
【００５８】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第１実施形態では７つのフィンガー２０が全て同じ大きさであった。第２実施形態では、各フィンガーの大きさを異ならせている。
【００５９】
＜構成＞
図６は、第２実施形態の液体輸送装置１の概略説明図である。
【００６０】
第２実施形態では、図のようにチューブ１０に沿って６つのフィンガー２０´が設けられている。以下の説明では、上流側から順に第１フィンガー２０Ａ´、第２フィンガー２０Ｂ´、・・・第６フィンガー２０Ｆ´と呼ぶ。なお、フィンガー２０´以外の構成（チューブ１０、駆動部３０、制御部４０）は第１実施形態と同様である。また、デジタル駆動により各フィンガー２０´を独立に開閉させる制御についても第１実施形態と同様である。ただし、第２実施形態では、フィンガー２０´の数が６つなので、アクチュエーター３２の数は６つでよく、また、制御信号のビット数は６ビットでよい。さらに、第２実施形態では各フィンガー２０´の大きさが異なるため、６つのアクチュエーター３２は、それぞれ、対応するフィンガー２０´を駆動する力を発生可能に設けられている。
【００６１】
第２実施形態では、最上流側のフィンガー２０´（第１フィンガー２０Ａ´）と最下流側のフィンガー２０´（第６フィンガー２０Ｆ´）の間の４つのフィンガー２０´（第２フィンガー２０Ｂ´〜第５フィンガー２０Ｅ´）は、それぞれチューブ１０と接触している部位（押圧部）の輸送方向の長さが異なっている。換言すると、第２フィンガー２０Ｂ´〜第５フィンガー２０Ｅ´は、チューブ１０を開閉させる区間の長さが異なっている。図６において第２フィンガー２０Ｂ´〜第５フィンガー２０Ｅ´の中に記載されている数字は、それぞれ、チューブ１０に閉じ込められる液体Ｌの容量に相当している。例えば、第２フィンガー２０Ｂ´のみを開状態にし、他のフィンガー２０´を閉状態にすると、チューブ１０には容量１単位の液体Ｌが閉じ込められる。また、第５フィンガー２０Ｅ´のみを開状態にし、他のフィンガー２０´を閉状態にすると、チューブ１０には容量８単位の液体Ｌが閉じ込められる。
【００６２】
このような構成にすることによって、液体Ｌの輸液量を容量１単位〜１５単位まで制御することができる。以下、その輸送方法について説明する。
【００６３】
＜輸液量の制御方法＞
まず、充填段階において１つのフィンガー２０´を開状態とする場合、容量１単位、容量２単位、容量４単位、容量８単位の輸送が可能である。
【００６４】
例えば、容量１単位を輸送する場合、第１実施形態（図５）と同様に、吸入段階において、第３フィンガー２０Ｃ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を閉状態にし、充填段階で第１フィンガー２０Ａ´を閉状態にする。こうすることにより、充填段階において第２フィンガー２０Ｂ´のみが開状態になり、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１単位の液体Ｌが閉じ込められる。その後、開放段階で第３フィンガー２０Ｃ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を開状態にし、排出段階で第２フィンガー２０Ｂ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を上流側から順に閉状態にする。これにより、充填段階でチューブ１０に閉じ込められた容量１単位の液体Ｌが下流側に輸送される。
【００６５】
また、容量２単位を輸送する場合は、吸入段階において、第４フィンガー２０Ｄ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を閉状態にし、充填段階で第１フィンガー２０Ａ´と第２フィンガー２０Ｂ´を閉状態にする。こうすることにより、充填段階において第３フィンガー２０Ｃ´のみが開状態になり、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量２単位の液体Ｌが閉じ込められる。その後、開放段階で第４フィンガー２０Ｄ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を開状態にし、排出段階で第３フィンガー２０Ｃ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を上流側から順に閉状態にする。これにより、充填段階でチューブ１０に閉じ込められた容量２単位の液体Ｌが下流側に輸送される。
【００６６】
同様に、容量４単位を輸送する場合は充填段階において第４フィンガー２０Ｄ´のみを開状態にし、それ以外のフィンガー２０´を閉状態にすればよい。また容量８単位を輸送する場合は、充填段階において第５フィンガー２０Ｅ´のみを開状態にし、それ以外のフィンガー２０´を閉状態にすればよい。
【００６７】
次に、充填段階において、連続する２つのフィンガー２０´を開状態とする場合、容量３単位、容量６単位、容量１２単位の輸送が可能である。
【００６８】
例えば、容量３単位を輸送する場合、吸入段階において、第４フィンガー２０Ｄ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を閉状態にし、充填段階で第１フィンガー２０Ａ´を閉状態にする。こうすることにより、充填段階において第２フィンガー２０Ｂ´と第３フィンガー２０Ｃが開状態になり、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量３単位の液体Ｌが閉じ込められる。その後、開放段階で第４フィンガー２０Ｄ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を開状態にし、排出段階で第２フィンガー２０Ｂ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を上流側から順に閉状態にする。これにより、充填段階でチューブ１０に閉じ込められた容量３単位の液体Ｌが下流側に輸送される。
【００６９】
同様に、容量６単位を輸送する場合、充填段階において第３フィンガー２０Ｃ´と第４フィンガー２０Ｄ´を開状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量６単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量６単位の輸送ができる。
【００７０】
また、容量１２単位を輸送する場合、充填段階において第４フィンガー２０Ｄ´と第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１２単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量１２単位の輸送ができる。
【００７１】
また、充填段階において、連続する３つ以上のフィンガー２０´を開状態とする場合、容量７単位、容量１４単位、容量１５単位の輸送が可能である。
【００７２】
例えば、容量７単位を輸送する場合、充填段階で第２フィンガー２０Ｂ´〜第４フィンガー２０Ｄ´を開状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量７単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量７単位の輸送ができる。
【００７３】
また、容量１４単位を輸送する場合、充填段階で第３フィンガー２０Ｃ´〜第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１４単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量１４単位の輸送ができる。
【００７４】
また、容量１５単位を輸送する場合、充填段階で第２フィンガー２０Ｂ´〜第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１５単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量１５単位の輸送ができる。
【００７５】
さらに、充填段階において、連続しない複数のフィンガー２０を開状態とし、その間のフィンガー２０´を閉状態とする場合、容量５単位、容量９単位、容量１０単位、容量１１単位、容量１３単位の輸送が可能である。
【００７６】
例えば、容量５単位を輸送する場合、吸入段階において、第５フィンガー２０Ｅ´、第６フィンガー２０Ｆ´を閉状態にし、充填段階で第１フィンガー２０Ａ´と第３フィンガー２０Ｃ´を閉状態にする。なお、このときは下流側から（すなわち、第３フィンガー２０Ｃ´、第１フィンガー２０Ａ´の順で）閉状態にする。こうすることで、充填段階において第２フィンガー２０Ｂ´と第４フィンガー２０Ｄ´が開状態になり、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量５単位の液体Ｌが閉じ込められる。その後、開放段階で第３フィンガー２０Ｃ´、第５フィンガー２０Ｅ´、第６フィンガー２０Ｆ´を開状態にし、排出段階で第２フィンガー２０Ｂ´〜第６フィンガー２０Ｆ´を上流側から順に閉状態にする。これにより、充填段階でチューブ１０に閉じ込められた容量５単位の液体Ｌが下流側に輸送される。
【００７７】
同様に、容量９単位を輸送する場合、充填段階で第２フィンガー２０Ｂ´と第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にし、それ以外のフィンガー２０´を閉状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量９単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量９単位の輸送ができる。
【００７８】
また、容量１０単位を輸送する場合、充填段階で第３フィンガー２０Ｃ´と第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にし、それ以外のフィンガー２０´を閉状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１０単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量１０単位の輸送ができる。
【００７９】
また、容量１１単位を輸送する場合、充填段階で第２フィンガー２０Ｂ´、第３フィンガー２０Ｃ´、第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にし、それ以外のフィンガー２０´を閉状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１１単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量１１単位の輸送ができる。
【００８０】
また、容量１３単位を輸送する場合、充填段階で第２フィンガー２０Ｂ´、第４フィンガー２０Ｄ´、第５フィンガー２０Ｅ´を開状態にし、それ以外のフィンガー２０´を閉状態にすればよい。これにより、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間のチューブ１０には容量１３単位の液体Ｌが閉じ込められる。よって、容量１３単位の輸送ができる。
【００８１】
このように、第２実施形態では、第１フィンガー２０Ａ´と第６フィンガー２０Ｆ´の間の４つのフィンガー２０´（第２フィンガー２０Ｂ´〜第５フィンガー２０Ｅ´）についてチューブ１０と接触している部位の輸送方向の長さ（チューブ１０を開閉させる区間の長さ）を異ならせている。こうすることにより、フィンガー２０´の数を削減することができるとともに、デジタル駆動によって液体Ｌの輸液量を多数調整することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、輸送方向の下流側ほどフィンガー２０´が大きくなっていたが、これには限られない。例えば、輸送方向の下流側ほどフィンガー２０´が小さくなっていてもよい。あるいは、大きさの順に並んでいなくてもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、４つのフィンガー２０´（第２フィンガー２０Ｂ´〜第５フィンガー２０Ｅ´）の大きさが全て異なっていたが、これには限られず、最上流側と最下流側との間に大きさの異なるフィンガー２０´が少なくとも２つあればよい。
【００８４】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第３実施形態ではアクチュエーターの構成が前述の実施形態と異なっている。なお、第３実施形態では第１実施形態のフィンガー２０を適用している。
【００８５】
図７Ａは、第３実施形態のアクチュエーター３２´の構成の一例を示す図である。また、図７Ｂは、アクチュエーター３２´をアレイ状に並べた状態を示す図である。
【００８６】
第３実施形態のアクチュエーター３２´は、第１実施形態のアクチュエーター３２と同様の板状であるが、図７Ａに示すように、面の法線方向がフィンガー２０の軸方向と平行になるように配置されている。アクチュエーター３２´は、長方形の板状に形成され駆動源となる圧電素子と振動体を有する基部３４´と、基部３４´から突出した半円状の突起部３６´とを有する。
【００８７】
第３実施形態では、基部３４´の圧電素子への電圧の印加により突起部３６´はアクチュエーター３２´の平面と垂直方向に略楕円の軌道を描くように運動（楕円運動）する。そして、この楕円運動により、突起部３６はフィンガー２０と当接してフィンガー２０を軸方向に駆動させる。
【００８８】
また、図７Ｂに示すように、アクチュエーター３２´は、フィンガー２０ごとに設けられている。フィンガー２０は７つなので、７つのアクチュエーター３２´が、各フィンガー２０と対応するように輸送方向に沿ってアレイ状に並んで配置されている。そして、対応するフィンガー２０をデジタル駆動により独立に駆動させる。なお、この第３実施形態の場合、チップ上に集積化した薄膜アレイ（圧電アクチュエータアレイ）を適用でき、さらに小型で低コストの駆動源を実現することができる。
【００８９】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
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。
【００９０】
＜フィンガーについて＞
第１実施形態では、７つのフィンガー２０が設けられており、第２実施形態では６つのフィンガー２０´が設けられていたが、フィンガーの数はこれには限られず、少なくとも４つあればよい。フィンガーを４つ以上設けることにより、液体Ｌの輸液量（充填段階においてチューブ１０に閉じこめる液体Ｌの容量）を変更することが可能になる。
【００９１】
＜駆動部について＞
前述の実施形態では、駆動部３０は圧電素子を用いてフィンガーを駆動（開閉）していたがこれには限られない。例えば、モーターでフィンガーを駆動させても良い。
【符号の説明】
【００９２】
１  液体輸送装置、１０  チューブ、
２０  フィンガー、２０Ａ  第１フィンガー、２０Ｂ  第２フィンガー、
２０Ｃ  第３フィンガー、２０Ｄ  第４フィンガー、２０Ｅ  第５フィンガー、
２０Ｆ  第６フィンガー、２０Ｇ  第７フィンガー、
２０´  フィンガー、２０Ａ´  第１フィンガー、２０Ｂ´  第２フィンガー、
２０Ｃ´  第３フィンガー、２０Ｄ´  第４フィンガー、
２０Ｅ´  第５フィンガー、２０Ｆ´  第６フィンガー、
３０  駆動部、３２  アクチュエーター、３４  基部、３６  突起部、
４０  制御部
【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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