(57)【要約】【課題】カムやローターの回転によって駆動される液体輸送装置において、エンコーダーの電力消費を低減する。【解決手段】  液体を輸送する際に回転するローターを有する駆動機構と、前記ローターの回転角度を検出する検出部と、を備える液体輸送装置であって、前記駆動機構の駆動と停止との切り替えに同期して、前記検出部の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる。【選択図】図１８
2016003859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を輸送する際に回転するローターを有する駆動機構と、
前記ローターの回転角度を検出する検出部と、
を備える液体輸送装置であって、
前記駆動機構の駆動と停止との切り替えに同期して、前記検出部の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、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、
前記検出部は、光を照射する発光部と、照射された前記光を受光する受光部を有し、
前記駆動機構の電源のＯＮとＯＦＦとの切り替えに同期して、前記発光部の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体輸送装置であって、
前記検出部は、前記ローターの回転角度の検出値から所定の大きさの出力信号を出力するエンコーダー回路を有し、
前記駆動機構の電源のＯＮとＯＦＦとの切り替えに同期して、前記エンコーダー回路の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体輸送装置であって、
前記駆動機構の駆動を開始する際には、前記発光部の電源をＯＮにしてから前記エンコーダー回路の電源がＯＮにされ、
前記駆動機構の駆動を停止する際には、前記エンコーダー回路の電源をＯＦＦにしてから前記発光部の電源がＯＦＦにされる、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
前記検出部は、
前記ローターの回転角度を検出するエンコーダーと、
前記エンコーダーによって検出された検出値と所定の基準値とを比較して、ＨレベルまたはＬレベルの信号を出力するコンパレート回路と、
出力された前記信号を検出して前記基準値を変化させる基準値設定部と、
を有する、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液体輸送装置であって、
前記駆動機構の駆動と停止とが繰り返される間欠駆動を行う場合に、前記駆動機構が停止した時点において出力された前記信号のレベルを記憶し、
前記駆動機構を再び駆動する際に、記憶した前記信号のレベルに対応する大きさの再設定電圧を、前記コンパレート回路に印加する再設定部を有する、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体輸送装置であって、
前記コンパレート回路は、入力電圧の大きさと基準電圧の大きさを比較して前記Ｈレベルまたは前記Ｌレベルの信号を出力するコンパレーターを有し、
前記再設定部は、前記コンパレーターの前記入力電圧を入力する端子に前記再設定電圧を印加する、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液体輸送装置であって、
前記コンパレート回路は、入力電圧の大きさと基準電圧の大きさを比較して前記Ｈレベルまたは前記Ｌレベルの信号を出力するコンパレーターを有し、
前記再設定部は、前記コンパレーターの前記基準電圧を入力する端子に前記再設定電圧を印加する、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
前記検出部は、前記ローターの回転角度を検出する第１のエンコーダーと、前記第１のエンコーダーと異なる位置において前記ローターの回転角度を検出する第２のエンコーダーと、
前記第１のエンコーダーによって出力される信号のレベルが変化したときの前記第２のエンコーダーによって出力される信号のレベルがＨレベルであるかＬレベルであるかによって、前記ローターの回転方向を判定する制御部と、
を備える、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
前記ローターの回転によって駆動されることで液体を輸送するカムと、
前記カム若しくは前記ローターのうち少なくとも一方の回転基準位置を検出する回転検出エンコーダーと、前記ローターの回転角度を検出する回転角度検出エンコーダーと、
前記回転検出エンコーダーによって検出された前記カム若しくは前記ローターのうち少なくとも一方の回転基準位置と、前記回転角度検出エンコーダーによって検出された前記ローターの回転角度とのずれ量を検出し、検出された前記ずれ量の分だけ前記回転基準位置を補正する制御部と、
を備える、ことを特徴とする液体輸送装置。
【請求項１１】
液体を輸送する際に回転するローターの回転角度を検出することと、
前記ローターを有する駆動機構の駆動と停止との切り替えに同期して、前記ローターの回転角度を検出する検出部の電源のＯＮとＯＦＦとを切り替える、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。また、カムもしくはカムを回転駆動するローターの回転角度を計測するためのエンコーダーが設けられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているような液体輸送装置では、液体の輸送動作と停止動作とが繰り返して行われることがある。例えば、液体輸送装置をインスリン注入装置として使用する場合、１分間に３秒間だけインスリンの送液を行い、残りの５７秒間は送液を停止するといった動作が繰り返される。このようなインスリン注入装置ではインスリンの輸送量を詳細に制御する必要性が高いため、光学式エンコーダーを用いてカムもしくはローターの回転角度を高精度に検出できるようにしている。しかし、光学式エンコーダーの発光部及び受光部の電源を常時ＯＮの状態にしていると、液体輸送動作停止時における電力消費が無駄になる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ローターの回転によって駆動される液体輸送装置において、エンコーダーの電力消費を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、
液体を輸送する際に回転するローターを有する駆動機構と、前記ローターの回転角度を検出する検出部と、を備える液体輸送装置であって、前記駆動機構の駆動と停止との切り替えに同期して、前記検出部の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】液体輸送装置１の全体斜視図である。
【図２】液体輸送装置１の分解図である。
【図３】液体輸送装置１の断面図である。
【図４】液体輸送装置１の内部の透過上面図である。
【図５】ポンプ部５の概要説明図である。
【図６】液体輸送装置１の計測部４０及び制御部５０を説明するためのブロック図である。
【図７】駆動機構１２に備えられた各種検出部４０について説明する図である。
【図８】カム１１に形成されたカム側反射部１１１の説明図である。
【図９】ローター１２２に形成された第１ローター側反射部１２４及び第２ローター側反射部１２５の説明図である。
【図１０】信号ＣＡＭ＿Ｚ、ＲＯＴ＿Ｚ、ＲＯＴ＿Ａ、ＲＯＴ＿Ｂの関係を示す図である。
【図１１】ＲＯＴ＿ＡとＲＯＴ＿Ｂとの関係について説明する図である。
【図１２】検出部４０によってローター１２２の回転角度を検出する際の動作について説明する側面図である。
【図１３】出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する回路（エンコーダー回路４００）について説明する図である。
【図１４】ヒステリシス特性について説明する図である。
【図１５】エンコーダー回路４００の変形例について説明する図である。
【図１６】駆動機構１２を停止状態から駆動状態にする際のフローを表す図である。
【図１７】駆動機構１２を駆動状態から停止状態にする際のフローを表す図である
【図１８】駆動機構１２を停止状態から駆動状態にする際の電源制御について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
液体を輸送する際に回転するローターを有する駆動機構と、前記ローターの回転角度を検出する検出部と、を備える液体輸送装置であって、前記駆動機構の駆動と停止との切り替えに同期して、前記検出部の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、ことを特徴とする液体輸送装置。
このような液体輸送装置によれば、駆動機構が動作していないときには検出部の電源がＯＦＦにされるため、液体輸送動作を行う際の検出部の電力消費を低減させることができる。また、検出部の電力消費を低減させることにより、液体輸送装置全体としての電力消費を低減することができる。
【０００９】
かかる液体輸送装置であって、前記検出部は、光を照射する発光部と、照射された前記光を受光する受光部を有し、前記駆動機構の電源のＯＮとＯＦＦとの切り替えに同期して、前記発光部の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、液体輸送動作を行う際に、検出部の中でもエネルギー消費の大きい発光部において、電力消費を低減することができる。発光部の電力消費を低減させることにより、液体輸送装置全体としての電力消費をより大きく低減することができる。
【００１０】
かかる液体輸送装置であって、前記検出部は、前記ローターの回転角度の検出値から所定の大きさの出力信号を出力するエンコーダー回路を有し、前記駆動機構の電源のＯＮとＯＦＦとの切り替えに同期して、前記エンコーダー回路の電源のＯＮとＯＦＦとが切り替えられる、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、検出部の構成要素のうち、エンコーダー回路における電力消費を低減することができる。これにより、液体輸送装置で液体輸送動作を行う際に、ローターの回転角度を検出する動作の電力消費を低減することができる。
【００１１】
かかる液体輸送装置であって、前記駆動機構の駆動を開始する際には、前記発光部の電源をＯＮにしてから前記エンコーダー回路の電源がＯＮにされ、前記駆動機構の駆動を停止する際には、前記エンコーダー回路の電源をＯＦＦにしてから前記発光部の電源がＯＦＦにされる、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、駆動機構の駆動と停止とが繰り返される間欠駆動を行う場合であっても、液体輸送動作を高精度に制御しつつ、検出部における電力消費を低減することができる。すなわち、液体輸送装置において高精度な液体輸送動作と消費電力の低減を両立することができる。
【００１２】
かかる液体輸送装置であって、前記検出部は、前記ローターの回転角度を検出するエンコーダーと、前記エンコーダーによって検出された検出値と所定の基準値とを比較して、ＨレベルまたはＬレベルの信号を出力するコンパレート回路と、出力された前記信号を検出して前記基準値を変化させる基準値設定部と、を有する、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、液体輸送動作を行う際に、エンコーダーの検出値の変動を抑制することが可能となり、駆動機構の駆動・停止動作をより正確に制御することができるようになる。したがって、駆動機構の駆動に同期して電源をＯＮにするタイミングと、駆動機構の停止に同期して電源をＯＦＦにするタイミングとを精度よく制御することができるようになり、液体輸送装置で駆動と停止とを繰り返すような液体輸送動作（間欠駆動）を行う際の電力消費を低減することができる。
【００１３】
かかる液体輸送装置であって、前記駆動機構の駆動と停止とが繰り返される間欠駆動を行う場合に、前記駆動機構が停止した時点において出力された前記信号のレベルを記憶し、前記駆動機構を再び駆動する際に、記憶した前記信号のレベルに対応する大きさの再設定電圧を、前記コンパレート回路に印加する再設定部を有する、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、駆動機構が停止している間に外力等の影響によってカムやローターの位置がずれてしまった場合であっても、駆動機構の駆動を再開する際に、駆動停止時点と同じ状態でカム等の回転を制御することができるため、駆動機構の駆動・停止動作をより正確に制御することができるようになる。これにより、検出部の電源のＯＮとＯＦＦとを切り替えるタイミングをより正確に制御することができるようになり、液体輸送装置において間欠駆動時の電力消費をより低減しやすくなる。
【００１４】
かかる液体輸送装置であって、前記コンパレート回路は、入力電圧の大きさと基準電圧の大きさを比較して前記Ｈレベルまたは前記Ｌレベルの信号を出力するコンパレーターを有し、前記再設定部は、前記コンパレーターの前記入力電圧を入力する端子に前記再設定電圧を印加する、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、コンパレーターの入力電圧側に再設定電圧を印加することにより、駆動機構の駆動再開時において駆動機構が停止したときの出力信号のレベルを再現しやすくなる。これにより、駆動機構の駆動・停止動作をより正確に制御することができるようになることから、液体輸送装置において間欠駆動時の液体輸送動作を高精度に制御できるようになる。
【００１５】
かかる液体輸送装置であって、前記コンパレート回路は、入力電圧の大きさと基準電圧の大きさを比較して前記Ｈレベルまたは前記Ｌレベルの信号を出力するコンパレーターを有し、前記再設定部は、前記コンパレーターの前記基準電圧を入力する端子に前記再設定電圧を印加する、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、コンパレーターの基準電圧入力側に再設定電圧を印加することにより、駆動機構の駆動再開時において駆動機構が停止したときの出力信号のレベルを再現しやすくなる。これにより、駆動機構の駆動・停止動作をより正確に制御することができるようになることから、液体輸送装置において間欠駆動時の液体輸送動作を高精度に制御できるようになる。また、コンパレーターの出力側と基準電圧入力側との間の任意の位置に再設定電圧を印加することができるため、回路設計の自由度が増し、液体輸送装置をコンパクトに構成することが可能となる。
【００１６】
かかる液体輸送装置であって、前記検出部は、前記ローターの回転角度を検出する第１のエンコーダーと、前記第１のエンコーダーと異なる位置において前記ローターの回転角度を検出する第２のエンコーダーと、前記第１のエンコーダーによって出力される信号のレベルが変化したときの前記第２のエンコーダーによって出力される信号のレベルがＨレベルであるかＬレベルであるかによって、前記ローターの回転方向を判定する制御部と、を備える、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、駆動機構が停止されていた間に外力等の影響でローターの回転位置がずれた場合であっても、ずれが生じた方向を特定することができるため、当該ずれを補正しやすくなる。これにより、駆動機構を停止状態から駆動再開する際に、より正確な液値輸送動作を行いやすくなる。
【００１７】
かかる液体輸送装置であって、前記ローターの回転によって駆動されることで液体を輸送するカムと、前記カム若しくは前記ローターのうち少なくとも一方の回転基準位置を検出する回転検出エンコーダーと、前記ローターの回転角度を検出する回転角度検出エンコーダーと、前記回転検出エンコーダーによって検出された前記カム若しくは前記ローターのうち少なくとも一方の回転基準位置と、前記回転角度検出エンコーダーによって検出された前記ローターの回転角度とのずれ量を検出し、検出された前記ずれ量の分だけ前記回転基準位置を補正する制御部と、を備える、ことが望ましい。
このような液体輸送装置によれば、ローター等の回転角度を検出する際の基準となる回転基準位置がずれた場合であっても、ずれ量を定量的に検出することができるため、当該ずれ量の分だけ回転基準位置を補正することで、回転角度の検出精度を高めることができる。これにより、液体輸送装置において駆動・停止を繰り返した場合でも、高精度な液体輸送動作を行うことができる。
【００１８】
また、液体を輸送する際に回転するローターの回転角度を検出することと、前記ローターを有する駆動機構の駆動と停止との切り替えに同期して、前記ローターの回転角度を検出する検出部の電源のＯＮとＯＦＦとを切り替える、ことを特徴とする液体輸送方法が明らかとなる。
【００１９】
＝＝＝実施形態＝＝＝
＜液体輸送装置＞
図１は、液体輸送装置１の全体斜視図である。図２は、液体輸送装置１の分解図である。図に示すように、液体輸送装置１の貼着される側（生体側）を「下」とし、逆側を「上」として説明することがある。
【００２０】
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、本体１０と、カートリッジ２０と、パッチ３０とを備える。本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０は、図２に示すように分離可能であるが、使用時には図１に示すように一体に組み立てられる。液体輸送装置１は、例えば生体にパッチ３０を貼着して、カートリッジ２０に貯留されている液体（例えばインスリン）を定期注入するのに好適に用いられる。カートリッジ２０に貯留された液体が無くなった場合、カートリッジ２０は交換されるが、本体１０及びパッチ３０は継続して使用される。
【００２１】
（ポンプ部５）
図３は、液体輸送装置１の断面図である。図４は、液体輸送装置１の内部の透過上面図であって、ポンプ部５の構成も示されている。図５は、ポンプ部５の概要説明図である。
【００２２】
ポンプ部５は、カートリッジ２０に貯留されている液体を輸送するためのポンプとしての機能を有し、チューブ２１と、複数のフィンガー２２と、カム１１と、駆動機構１２とを備えている。
【００２３】
チューブ２１は、液体を輸送するための管である。チューブ２１の上流側（液体の輸送方向を基準にした場合の上流側）は、カートリッジ２０の液体の貯留部２６に連通している。チューブ２１は、フィンガー２２から押されると閉塞し、フィンガー２２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２１は、カートリッジ２０のチューブ案内壁２５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２１の円弧形状の部分は、チューブ案内壁２５の内面と、複数のフィンガー２２との間に配置されている。チューブ２１の円弧の中心は、カム１１の回転中心と一致している。
【００２４】
フィンガー２２は、チューブ２１を閉塞させるための部材である。フィンガー２２は、カム１１から力を受けて、従動的に動作する。フィンガー２２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。棒状の軸部はカム１１と接触し、鍔状の押圧部はチューブ２１と接触している。フィンガー２２は、軸方向に沿って可動になるように支持されている。
【００２５】
複数のフィンガー２２は、カム１１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２２は、カム１１とチューブ２１との間に配置されている。ここでは、７本のフィンガー２２が設けられている。
【００２６】
カム１１は、外周の複数箇所（図５においては４箇所）に突起部１１Ａを有している。カム１１の外周に複数のフィンガー２２が配置されており、それらフィンガー２２の外側にチューブ２１が配置されている。カム１１の突起部１１Ａによってフィンガー２２が押圧されることによって、チューブ２１が閉塞する。フィンガー２２が突起部１１Ａから外れると、チューブ２１の弾性力によってチューブ２１が元の形状に戻る。カム１１が回転すると、７本のフィンガー２２が順に突起部１１Ａから押されて、輸送方向の上流側から順にチューブ２１が閉塞する。これにより、チューブ２１が蠕動運動させられて、内部に充填された液体がチューブ２１に圧搾されて輸送される。
【００２７】
（駆動機構１２）
駆動機構１２は、カム１１を回転駆動するための機構であって、図４に示されるように圧電アクチュエーター１２１と、ローター１２２と、減速伝達機構１２３とを有する。
【００２８】
圧電アクチュエーター１２１は、圧電素子の振動を利用してローター１２２を回転させるためのアクチュエーターである。圧電アクチュエーター１２１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。振動体の端部はローター１２２と接触可能な位置に配置されている。振動体が振動すると、当該振動体の端部は楕円軌道や８の字軌道などの所定の軌道を描いて振動し、振動軌道の一部においてローター１２２と断続的に接触することによって、ローター１２２が回転駆動する。圧電アクチュエーター１２１は、振動体の端部がローター１２２に接触するように、一対のばね（ばね部材）でローター１２２に向かって付勢されている。すなわち、振動体の振動軌道とローター１２２の回転面とが平行な状態で振動体の端部とローター１２２の外周部とが接触するように付勢されている。
【００２９】
ローター１２２は、圧電アクチュエーター１２１によって回転させられる被駆動体である。ローター１２２には、減速伝達機構１２３の一部を構成するローターピニオンが形成されている。
【００３０】
減速伝達機構１２３は、ローター１２２の回転を所定の減速比でカム１１に伝達する機構である。減速伝達機構１２３は、ローターピニオンと、伝達車１２３Ａと、カム歯車とから構成されている（図７参照）。ローターピニオンは、ローター１２２に一体的に取り付けられた小歯車である。伝達車１２３Ａは、ローターピニオンと噛合する大歯車と、カム歯車と噛合するピニオンを有し、ローター１２２の回転力をカム１１に伝達する機能を有する。カム歯車は、カム１１に一体的に取り付けられており、カム１１とともに回転可能に支持されている。なお、ここでは減速伝達機構１２３の減速比を４０としている。つまり、ローター１２２が１回転すると、カム１１が１／４０回転することになる。
【００３１】
なお、ポンプ部５を構成するチューブ２１、複数のフィンガー２２、カム１１及び駆動機構１２のうち、カム１１及び駆動機構１２は本体１０に設けられており、チューブ２１及び複数のフィンガー２２はカートリッジ２０に設けられている。本体１０には、カム１１等の回転角度を計測するための検出部４０や、圧電アクチュエーター１２１等の制御を行う制御部５０、圧電アクチュエーター１２１等に電力を供給する電池１９も設けられている。
【００３２】
（検出部４０・制御部５０）
図６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７は、駆動機構１２に備えられた各種検出部４０について説明する図である。
【００３３】
検出部４０は、カム１１の回転状態を検出するためのカム回転検出部４１と、ローター２２の回転状態を検出するための第１ローター回転角度検出部４３、第２ローター回転角度検出部４４、及び、ローター回転検出部４５とを有する。ここで、カム１１もしくはローター２２の「回転状態」とは、それぞれに設定された回転基準位置からの回転量のことであり、カム１１やローター２２の回転角度として検出される。
【００３４】
カム回転検出部４１は、発光部４１Ａ及び受光部４１Ｂからなるフォトリフレクターを備えたロータリー式エンコーダーである。発光部４１Ａは、検出対象（ここではカム１１）の回転角度を検出するための光を照射する光源であり、例えば発光ダイオードが用いられる。受光部４１Ｂは、発光部４１Ａから照射された後、検出対象によって反射された光を受光する受光部であり、例えば、フォトダイオードが用いられる。本実施形態では、カム１１にカム側反射部１１１が形成されており、カム側反射部１１１が発光部４１Ａからの光を反射し、反射された光を受光部４１Ｂが受光する。図８は、カム１１に形成されたカム側反射部１１１の説明図である。同図８に示されるように、カム側反射部１１１はカム１１の歯車部に１つ形成されている。なお、カム側反射部１１１の突起部１１Ａに対する位置関係は、製品毎に異なる。受光部４１Ｂは受光量に応じた電圧信号を出力し、検出部４０（カム回転検出部４１）は当該電圧信号の大きさに基づいてＨレベル及びＬレベルを有する出力信号ＣＡＭ＿Ｚを制御部５０に出力する。
【００３５】
第１ローター回転角度検出部４３は、発光部４３Ａと受光部４３Ｂとを備えたロータリー式エンコーダーであり、第２ローター回転角度検出部４４は、発光部４４Ａと受光部４４Ｂとを備えたロータリー式エンコーダーである。これらは、カム回転検出部４１と略同様の構造を有する。また、ローター回転検出部４５も同様のロータリー式エンコーダーであり、発光部４５Ａと受光部４５Ｂとを備える。第１ローター回転角度検出部４３と第２ローター回転角度検出部４４とは、ローター１２２の回転方向に対して所定の回転角度分ずれた位置に配置されている（図７参照）
【００３６】
ローター１２２には第１ローター側反射部１２４及び第２ローター側反射部１２５が形成されている。図９は、ローター１２２に形成された第１ローター側反射部１２４及び第２ローター側反射部１２５の説明図である。同図９に示されるように、ローター１２２には第１ローター側反射部１２４が１２個形成され、それぞれの反射部はローター１２２の回転軸を中心にして、等距離・等間隔で放射状に配置されている。つまり、隣り合う２つの第１ローター側反射部１２４間の角度は３０度である。第１ローター回転角度検出部４３の発光部４３Ａ及び第２ローター回転角度検出部４４の発光部４４Ａから照射された光は、この第１ローター側反射部１２４によって反射され、受光部４３Ｂ及び４４Ｂによってそれぞれ受光される。そして、受光部４３Ｂ及び４４Ｂは受光量に応じた電圧信号を出力し、検出部４０は当該電圧信号の大きさに基づいてＨレベル及びＬレベルを有するＲＯＴ＿Ａ及びＲＯＴ＿Ｂをそれぞれ制御部５０に出力する。第２ローター側反射部１２５は、第１ローター側反射部１２４よりも内側、つまりローター２２の回転軸側に、１つ形成されている。ローター回転検出部４５の発光部４５Ａから照射された光は、第２ローター側反射部１２５によって反射され、受光部４５Ｂによって受光される。受光部４５Ｂは、受光量に応じた電圧信号を出力し、検出部４０は当該電圧信号の大きさに基づいてＨレベル及びＬレベルを有する出力信号ＲＯＴ＿Ｚを制御部５０に出力する。
【００３７】
なお、カム回転検出部４１、並びに第１ローター回転角度検出部４３、第２ローター回転角度検出部４４、ローター回転検出部４５は、反射型の光学式センサー（所謂フォトリフレクタ―）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。
【００３８】
制御部５０は、図６に示されるようにカウンター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ローター回転角度検出部４３の出力信号ＲＯＴ＿Ａ、及び第２ローター回転角度検出部４４の出力信号ＲＯＴ＿Ｂに含まれるエッジの数を計数する。カウンター５１の計数値は、ローター１２２の回転角度を示す。ローター１２２の回転角度とカム１１の回転角度とは対応しているから、カウンター５１の計数値はカム１１の回転角度をも示している。また、記憶部５２には、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ほか、ポンプ原点に対応する出力信号ＲＯＴ＿Ａ（ＲＯＴ＿Ｂ）上の位置が記憶されている。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１１やローター１２２の回転角度）及びポンプ原点に対応する出力信号ＲＯＴ＿Ａ（ＲＯＴ＿Ｂ）上の位置に基づいて、ポンプ部５が停止した時点におけるローター１２２やカム１１のポンプ原点に対する位置と、現時点でのローター１２２やカム１１のポンプ原点に対する位置とのずれの大きさを算出し、ずれが生じていた場合には、当該ずれの影響を小さくするようにドライバー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１２の圧電アクチュエーター１２１に駆動信号を出力する。また、カウンター５１は、カム回転検出部４１の出力信号ＣＡＭ＿Ｚ、及びローター回転検出部４５の出力信号ＲＯＴ＿Ｚに含まれるエッジを計数し、カム１１及びローター１２２の回転数を検出する。
【００３９】
図１０は、出力信号ＣＡＭ＿Ｚ、ＲＯＴ＿Ｚ、ＲＯＴ＿Ａ、ＲＯＴ＿Ｂの関係を示す図である。上述したように、第１ローター回転角度検出部４３は、受光部４３Ｂで受光した反射光の量に応じて出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する。本実施形態では、図９に示されるようにローター１２２の周方向に１２個の第１ローター側反射部１２４が形成されているから、ローター１２２が１回転するごとに、第１ローター回転角度検出部４３は、１２個のパルス状波形を含む信号ＲＯＴ＿Ａを出力する。同様に、第２ローター回転角度検出部４４は、１２個のパルス状波形を含む信号ＲＯＴ＿Ｂを出力する。
【００４０】
また、ローター回転検出部４５は、受光部４５Ｂで受光した反射光の量に応じて出力信号ＲＯＴ＿Ｚを出力する。図９に示されるようにローター１２２の周方向には１個の第２ローター側反射部１２５が形成されているから、ローター１２２が１回転するごとに、ローター回転検出部４５は、１個のパルス状波形を含む信号ＲＯＴ＿Ｚを出力する。
【００４１】
カム回転検出部４１は、受光部４１Ｂで受光した反射光の量に応じて出力信号ＣＡＭ＿Ｚを出力する。図８に示されるようにカム１１の周方向には１個のカム側反射部１１１が形成されているから、カム１１が１回転するごとに、カム回転検出部４１は、１個のパルス状波形を含む信号ＣＡＭ＿Ｚを出力する。
【００４２】
上述したように、カム１１が１回転する間にローター１２２は４０回転するから、カム回転検出部４１の出力信号ＣＡＭ＿Ｚの１周期において、ローター１２２に対応する第１ローター回転角度検出部４３の出力信号ＲＯＴ＿Ａに含まれるパルスの数は、４０×１２＝４８０である。したがって、信号ＲＯＴ＿Ａにおけるパルスの立上りと立下りをそれぞれ１カウントとすれば、図１０のように、カム１１の１回転あたり０〜９５９までの９６０カウントが計測されることになる。
【００４３】
また、出力信号ＣＡＭ＿Ｚ、ＲＯＴ＿Ｚ及び出力信号ＲＯＴ＿Ａとの関係を用いることにより、制御部５０はカム１１（ローター１２２）の回転基準位置を特定することができる。ここで、回転基準位置とは、カム１１若しくはローター１２２の回転角度を検出する際の基準となる位置のことである。当該回転基準位置からの移動量を検出することで、制御部５０は、カム１１若しくはローター１２２の回転角度（回転量）を算出することができる。
詳細については後述するが、本実施形態の駆動機構１２では駆動状態と停止状態とが繰り返される（間欠駆動）ため、停止しているカム１１（ローター１２２）を再駆動する際に、減速伝達機構１２３のバックラッシュや外力等の影響によってカム１１（ローター１２２）の回転基準位置が、停止時点における回転基準位置から出力信号ＲＯＴ＿Ａ（出力信号ＲＯＴ＿Ｂ）の１〜２パルス分程度ずれてしまう場合がある。このような場合、ずれたパルス分だけカム１１（ローター１２２）の回転基準位置を補正することにより、それ以後のカム１１（ローター１２２）の回転制御を正確に行うことができるようになる。例えば、駆動機構１２を停止状態から再駆動させる場合、制御部５０は、出力信号ＣＡＭ＿Ｚ若しくは出力信号ＲＯＴ＿Ｚの１周期に含まれる出力信号ＲＯＴ＿Ａ（出力信号ＲＯＴ＿Ｂ）のパルス数をカウントする。そして、カム１１の１回転あたりに含まれる出力信号ＲＯＴ＿Ａが９６０パルスよりも１パルス分少なければ、元の回転基準位置よりも１パルス分少ない位置を新たな回転基準位置として設定するよう補正を行う。逆に、１パルス分多ければ、元の回転基準位置よりも１パルス分多い位置を新たな回転基準位置として設定する。
【００４４】
また、制御部５０は、出力信号ＲＯＴ＿ＡとＲＯＴ＿Ｂとの関係から、ローター１２２等の回転方向が正転方向にずれたのか逆転方向にずれたのかを検出することができる。すなわち、出力信号ＲＯＴ＿Ａのレベルが変化した際に検出される出力信号ＲＯＴ＿ＢのレベルがＨレベルであるかＬレベルであるかによって、駆動機構１２が回転した方向を判定する。図１１は、ＲＯＴ＿ＡとＲＯＴ＿Ｂとの関係について説明する図である。図７に示されるように、第１ローター回転角度検出部４３と第２ローター回転角度検出部４４とは、ローター１２２の回転方向に対して所定量だけずれた位置に配置されている。そのため、１２個設けられている第１ローター側反射部１２４のうち、或る反射部で反射された光によって出力される出力信号ＲＯＴ＿Ａ及びＲＯＴ＿Ｂは、所定の位相差を有する。図１１の例では、ＲＯＴ＿Ａの位相とＲＯＴ＿Ｂの位相とが９０°（π／２）ずれた状態で出力される。このような位相差を有する２つの信号を用いることにより、ローター１２２の回転状態を判別することができる。液体輸送装置１において、ポンプ部５による送液動作を停止してから再開するまでに、ローター１２２が動いてしまう場合があるが、ポンプ部５停止期間中にローター１２２の回転方向が進んだのか戻ったのかによって、送液動作の再開時の回転制御量が変化する。このような場合、ポンプ部５による送液動作を停止したタイミングにおけるＲＯＴ＿Ａ及びＲＯＴ＿ＢのＨＬレベルと、ポンプ部５による送液動作を再開したタイミングにおけるＲＯＴ＿Ａ及びＲＯＴ＿ＢのＨＬレベルとをそれぞれ比較することにより、ポンプ部５の停止から動作再開までの間におけるローター１２２の回転方向及び回転量を検出することが可能となる。
【００４５】
例えば、図１１の或るタイミングＴ１において出力信号ＲＯＴ＿ＡはＨレベル、出力信号ＲＯＴ＿ＢはＬレベルを示している。この状態から所定の微小時間が経過した時点において、出力信号ＲＯＴ＿ＡがＬレベルを示し、出力信号ＲＯＴ＿ＢもＬレベルを示していれば（図１１のＴ２の場合）、ローター１２２が逆転方向にずれたことがわかる。逆に、出力信号ＲＯＴ＿ＡがＨレベルを示し、出力信号ＲＯＴ＿ＢもＨレベルを示していれば（図１１のＴ３の場合）、ローター１２２が正転方向にずれたことを意味がわかる。このように、出力信号ＲＯＴ＿Ａのレベルの変化に対する出力信号ＲＯＴ＿Ｂのレベルを調べることで、回転が進んだか戻ったのかを判定することができる。
【００４６】
＜液体輸送動作について＞
液体輸送装置１による液体輸送動作は、上述したようにカム１１を回転しながら複数のフィンガー２２を順次押圧してチューブ２１を蠕動運動させ、チューブ２１内に充填された液体を移動させることによって行われる。したがって、高精度な液体輸送動作を実現するためには、カム１１の回転量を正確に制御することが要求される。特に、液体輸送装置１をインスリン注入装置等として使用する場合には、インスリン注入量や注入タイミングについて高精度な制御が要求される。例えば、インスリン注入装置では、３秒間のインスリン注入動作を行った後、５７秒間は注入動作を停止するといった間欠駆動が行われる。ここで、１回当たりの最大注入量は約３０Ｕ（ユニット：１ユニット＝約１０μリットル）程度である。
【００４７】
このような間欠駆動を行う場合、検出部４０によって検出されるローター１２２の回転状況を表す出力信号ＲＯＴ＿Ａ、ＲＯＴ＿Ｂにノイズが含まれる場合がある。例えば、ローター１２２や減速伝達機構１２３のバックラッシュにより、停止したローター１２２を再起動させる際にノイズが発生したり、圧電アクチュエーター１２１の駆動信号に電気的なノイズが含まれたり（ＳＮ比が小さくなる）することが考えられる。また、本実施形態の駆動機構１２の構造上発生するノイズの影響が考えられる。
【００４８】
図１２は、検出部４０によってローター１２２の回転角度を検出する際の動作について説明する側面図である。図１２では、検出部４０のうち、第１ローター回転角度検出部４３によってローター１２２の回転角度を検出する場合の例が示されているが、第２ローター回転角度検出部４４等他の検出部の構成も基本的に同様である。図１２に示されるように、本実施形態の駆動機構１２では、圧電アクチュエーター１２１に設けられた振動体がローター１２２に対して横方向からばねによって付勢されている。そして、振動体を振動させて当該振動体の端部をローター１２２の外周部に断続的に接触させることによりローター１２２を回転駆動させる。このとき、ローター１２２の下部に設けられた第１ローター回転角度検出部４３の発光部４３Ａから照射された光をローター１２２の第１ローター側反射部１２４に反射させ受光部４３Ｂで受光する。そして、第１ローター回転角度検出部４３は受光した光の受光量に応じて、出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する。
【００４９】
このような構成においてローター１２２を回転させる際には、ローター１２２と振動体との接触部分を中心として、ローター１２２を上側に持ち上げるような力が作用する。本明細書中では、このような力による影響を「あおり」と呼ぶ。一方、ローター１２２の停止時においてはローター１２２に対する力が作用しにくくなるため、「あおり」は発生しにくい。「あおり」が発生した場合、「あおり」が発生していない場合と比較してローター１２２の上下方向の位置が数μ〜数十μｍ程度変位することにより、第１ローター回転角度検出部４３の光路長が変動する。その結果、受光部４３Ｂによって検出される電圧の大きさが変動し、本来出力すべき電位とは逆の電位が出力されてしまうおそれがある。例えば、第１ローター回転角度検出部４３によって本来Ｈレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力されるはずが、Ｌレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力される場合がある。つまり、「あおり」の影響がノイズとなってローター１２２の正確な回転位置等に関する情報が得られなくなり、制御部５０が正確な液体輸送を行うことができなくなるおそれがある。また、ノイズの影響によって出力信号ＲＯＴ＿ＡがＨレベルとＬレベルとの間で激しく振動する、所謂チャタリングが発生し、ローター１２２の実際の回転角度を検出することが困難になるおそれがある。
【００５０】
＜液体輸送の精度向上＞
液体輸送装置１による高精度な液体輸送動作を実現するためには、ローター１２２の回転、停止時に発生するノイズ等の影響を小さくすることが重要である。本実施形態では、ローター１２２を停止した時点における出力信号（例えば、上述のＲＯＴ＿Ａ）がＨレベルであるのかＬレベルであるのかについて、記憶部５２に記憶しておく。そして、ローター１２２を再び回転駆動させる際には、停止時点において記憶された出力信号の状態を参照し、当該出力信号を出力するための回路に停止時点の出力信号の状態を設定することで、ローター１２２の停止時と動作再開時とでずれが生じにくいようにする。また、その際、出力信号を出力する回路にヒステリシス特性を持たせることで、駆動機構１２を間欠駆動する際におけるローター１２２の回転角度を正確に検出することができるようにしている。
【００５１】
図１３は、出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する回路（以下、エンコーダー回路４００と呼ぶ）について説明する図である。図１３では、検出部４０のうち、第１ローター回転角度検出部４３によって出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する場合の例が示されているが、第２ローター回転角度検出部４４等他の検出部も同様の回路を有する。以下、図１３を用いてエンコーダー回路４００によって出力信号ＲＯＴ＿Ａを高精度に出力する動作について説明する。
【００５２】
エンコーダー回路４００は、第１ローター回転角度検出部４３と、電圧フォロワ４０１と、電圧フォロワ抵抗４０２Ａ，４０２Ｂと、コンパレート回路４１０と、再設定回路４２０と、ＡＬＬ  ＰＯＷ  ＳＷと、ＲＯＴ＿Ａ  ＳＷとを有する。
【００５３】
まず、第１ローター回転角度検出部４３の発光部４３Ａを発光状態にするＲＯＴ＿Ａ  ＳＷがＯＮにされ、続いて、受光部４３Ｂを受光可能な状態にするＡＬＬ  ＰＯＷ  ＳＷがＯＮにされる。なお、ＡＬＬ  ＰＯＷ  ＳＷをＯＮにすることにより、コンパレーター４１１に対して後述する基準電圧Ｖｂが供給されるようになる。発光部４３Ａから照射されてローター１２２の第１ローター側反射部１２４で反射した光は受光部４３Ｂによって受光される。受光部４３Ｂは、受光された反射光の光量に応じた大きさの電圧を出力し、当該電圧は、電圧フォロワ４０１のプラス端子側へ入力される。電圧フォロワ４０１のマイナス端子側はフィードバックループとなっており、電圧フォロワ４０１に入力された電圧をインピーダンス変換して出力する。電圧フォロワ４０１から出力された電圧は、再設定回路４２０の抵抗４２１を介してコンパレート回路４１０のコンパレーター４１１のマイナス端子側に入力される。
【００５４】
（コンパレート回路４１０）
コンパレート回路４１０は入力された電圧の大きさに応じてＨレベル若しくはＬレベルの電圧信号を出力する回路である。本実施形態のコンパレート回路４１０は、コンパレーター４１１と、基準電圧抵抗４１２Ａ，４１２Ｂと、分圧抵抗４１３Ａ，４１３Ｂと、ヒステリシス抵抗４１４Ａ，４１４Ｂと、を有する。
【００５５】
コンパレーター４１１のプラス側入力端子には基準値として基準電圧Ｖｂが入力され、マイナス側入力端子には入力電圧Ｖｉｎが入力される。そして、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂ以上である場合（Ｖｉｎ≧Ｖｂ）にはＬレベルの電圧信号を出力し、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂよりも小さい場合（Ｖｉｎ＜Ｖｂ）にはＨレベルの電圧信号を出力する。この出力された電圧信号がＲＯＴ＿Ａとなる。本実施形態では電源（３．３Ｖ）から基準電圧抵抗４１２Ａ，４１２Ｂを介して大きさの調整された電圧が基準電圧Ｖｂとしてコンパレーター４１１のプラス側入力端子に入力される。一方、第１ローター回転角度検出部４３によって検出された電圧が、電圧フォロワ４０１及び抵抗４２１を介して入力電圧Ｖｉｎとしてコンパレーター４１１のマイナス側入力端子に入力される。例えば、基準電圧Ｖｂ＝２．５Ｖである場合、入力電圧Ｖｉｎが２．５Ｖ以上であればＬレベル（例えば０Ｖ）の出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力され、入力電圧Ｖｉｎが２．５Ｖよりも小さければＨレベル（例えば３．３Ｖ）の出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力される。
【００５６】
ここで、第１ローター回転角度検出部４３の出力電圧にノイズが含まれている場合、入力電圧Ｖｉｎの大きさが所定の幅で振動する可能性がある。例えば、上述の例において入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂ＝２．５Ｖの付近で上下に振動すると、出力信号ＲＯＴ＿ＡがＨレベルとＬレベルとの間で激しく変動（チャタリング）し、ローター１２２の正確な回転状況を把握することができなくなる。このような問題に対して、本実施形態のコンパレート回路４１０ではヒステリシス抵抗４１４Ａ，４１４Ｂを設けることにより、回路にヒステリシス特性を持たせて出力信号ＲＯＴ＿Ａのチャタリングを抑制している。
【００５７】
ヒステリシス抵抗４１４Ａ，４１４Ｂは、コンパレーター４１１の出力側端子と入力側端子（プラス側端子）との間に設けられる。コンパレーター４１１の出力側端子における電圧（出力信号ＲＯＴ＿Ａ）がＨレベルである場合、ヒステリシス抵抗４１４Ａ，４１４Ｂ及び基準電圧抵抗４１２Ａ，４１２Ｂと、基準電圧抵抗４１３Ａ，４１３Ｂと、の関係により、基準電圧Ｖｂが元の値よりも大きい値Ｖｂｈとなってコンパレーター４１１のプラス側入力端子に入力される（Ｖｂｈ＞Ｖｂ）。逆に、出力信号ＲＯＴ＿ＡがＬレベルである場合、基準電圧抵抗４１２Ａ，４１２Ｂと、ヒステリシス抵抗４１４Ａ，４１４Ｂ及び基準電圧抵抗４１３Ａ，４１３Ｂと、の関係により、基準電圧Ｖｂが元の値よりも小さい値Ｖｂｌとなってコンパレーター４１１のプラス側入力端子に入力される（Ｖ＞Ｖｂｌｂ）。すなわち、基準電圧抵抗４１２Ａ，４１２Ｂと、基準電圧抵抗４１３Ａ，４１３Ｂと、ヒステリシス抵抗４１４Ａ，４１４Ｂと、によって基準値設定部が構成され、当該基準値設定部の働きにより、コンパレーター４１１の基準電圧ＶｂはＶｂｌ〜Ｖｂｈの間で変化する。
【００５８】
図１４は、ヒステリシス特性について説明する図である。図１４において入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂよりも小さい場合、初めは出力信号ＲＯＴ＿ＡとしてＨレベルが出力されるため、基準電圧ＶｂはＶｂｈまで上昇する。この場合、入力電圧Ｖｉｎが徐々に大きくなっていき上昇後の基準電圧Ｖｂｈ以上に達したときに出力信号ＲＯＴ＿ＡがＬレベルとなる。一方、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂよりも大きい場合、初めは出力信号ＲＯＴ＿ＡとしてＬレベルが出力されるため、基準電圧ＶｂはＶｂｌまで下降する。この場合、入力電圧Ｖｉｎが徐々に小さくなっていき下降後の基準電圧Ｖｂｌよりも小さくなったときに出力信号ＲＯＴ＿ＡがＨレベルとなる。つまり、ノイズ等の影響によって入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂ付近で上下したとしても、出力信号ＲＯＴ＿ＡのＨレベル／Ｌレベルが直ちに変動するのでは無く、Ｖｂｌ〜Ｖｂｈの範囲では出力信号ＲＯＴ＿Ａが変動しにくくなる。また、このような回路では、出力信号ＲＯＴ＿Ａのレベルが一度切り替わると、基準電圧が再度変化するため、入力電圧Ｖｉｎが多少上下したとしても出力信号ＲＯＴ＿Ａは変動しにくくなる。例えば、入力電圧ＶｉｎがＶｂよりも小さい値から徐々に大きくなり、基準電圧Ｖｂｈよりも大きくなると基準電圧がＶｂｌへと変化するため、入力電圧ＶｉｎがＶｂｈ付近で振動したとしても、基準電圧がＶｂｌよりも小さくならない限り出力信号ＲＯＴ＿ＡはＬレベルに保たれる。
【００５９】
つまり、本実施形態のエンコーダー回路４００では、ヒステリシス特性に基づいて出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力することによって、出力信号ＲＯＴ＿Ａのチャタリングを抑制することができるため、エンコーダーの出力値の変動が低減され、ノイズ等の影響の少ない正確な出力値を得やすくなる。
【００６０】
（再設定回路４２０）
上述したように、駆動機構１２の駆動と停止とが繰り返される場合、ローター１２２が停止してから回転を再開するまでの間にローター１２２がわずかに動いてしまうこと等によって、第１ローター回転角度検出部４３によって検出される検出値が変動する場合がある。従来のエンコーダー回路では、駆動再開時における検出値に基づいてローター１２２の回転が制御されていたため、駆動停止時の状態と駆動再開時の状態とが異なると、液体輸送量を正確に制御することが困難であった。特に、液体輸送装置をインスリン注入器として使用する場合には、患者に対して最適な量のインスリンを注入することが要求されるため、より正確な液体輸送制御を行う必要がある。そこで、本実施形態のエンコーダー回路４００では、駆動再開時におけるコンパレーター４１１の基準電圧値を再設定回路４２０によって再設定することで検出値の変動を抑制し、液体輸送装置１が間欠駆動される場合であっても正確な出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力することができるようにしている。
【００６１】
再設定回路４２０は、図１３に示されるように、抵抗４２１及び４２２と、再設定部４２３とを有する。再設定部４２３は、駆動機構１２の駆動停止時における出力信号のレベルに応じて所定の電圧値を出力する電圧供給部である。また、再設定部４２３はエンコーダー回路４００から出力された出力信号ＲＯＴ＿Ａを記憶する記憶部でもある。液体輸送装置１が液体輸送動作を停止する場合、制御部５０は、回転駆動されていたローター１２２が停止した時点における出力信号ＲＯＴ＿ＡがＨレベルであったかＬレベルであったかを再設定部４２３に記憶させる。そして、液体輸送装置１が液体輸送動作を再開する場合、記憶されていた出力信号ＲＯＴ＿Ａのレベル（ＨレベルもしくはＬレベル）と反対のレベルに相当する大きさの再設定電圧を出力し、抵抗４２２を介してコンパレーター４１１のマイナス側入力端子に入力する。これにより、コンパレーター４１１においてローター１２２の停止時の状態と同じ状態の出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力されることになる。
【００６２】
例えば、ローター１２２の回転が停止した時点においてＨレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力されていたとする。この場合、再設定部４２３はコンパレーター４１１のマイナス側入力端子に入力電圧ＶｉｎとしてＬレベルに相当する再設定電圧を入力する。すると、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｂよりも小さくなることから、コンパレーター４１１はＨレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する。なお、Ｈレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力されると、コンパレーター４１１の基準電圧ＶｂはＶｂｈに上昇し、ローター１２２の以降の動作においてはＶｂｈを基準として出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力される。また、ローター１２２の回転が停止した時点においてＬレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力されていた場合、再設定部４２３はＨレベルに相当する再設定電圧をコンパレーター４１１に入力する。これにより、コンパレーター４１１はＬレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａを出力する。このように、再設定回路４２０を設けることで、駆動機構１２の駆動を停止した時点における出力信号と駆動を再開した時点における出力信号とのズレを抑制することができる。
【００６３】
なお、再設定回路４２０の構成を変形することも可能である。図１５は、エンコーダー回路４００の変形例について説明する図である。の変形例エンコーダー回路４００は、図１３に示されるエンコーダー回路４００と基本的に同様であるが、再設定回路４２０の接続位置及び動作が異なる。変形例では、再設定回路４２０がコンパレーター４１１の出力側に設けられる。そして、コンパレーター４１１の出力側に駆動停止時における電圧と同じレベルの再設定電圧を直接印加することで、出力信号ＲＯＴ＿Ａの大きさ（Ｈレベル若しくはＬレベル）を調整する。図１５の例では、再設定部４２３は回転駆動されていたローター１２２が停止した時点における出力信号ＲＯＴ＿Ａのレベルを記憶して、ローター１２２の駆動再開時には同じレベルの電圧を出力する。例えば、ローター１２２の回転が停止した時点においてＨレベルの出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力されていた場合、変形例の再設定部４２３はコンパレーター４１１の出力側端子にＨレベルに相当する電圧を印加する。出力信号ＲＯＴ＿ＡがＨレベルとなるので、コンパレーター４１１の基準電圧はＶｂｈに上昇し、ローター１２２の以降の動作においてはＶｂｈを基準として出力信号ＲＯＴ＿Ａが出力される。これにより、駆動機構１２の駆動を停止した時点における出力信号と駆動を再開した時点における出力信号とのズレを抑制することができる。なお、変形例において再設定回路４２０が設けられる位置は図１５の例には限られず，コンパレーター４１１の出力側端子とプラス側入力端子との間であれば、いずれの位置に配置されてもよい。
【００６４】
＜エネルギー消費の低減＞
本実施形態では、液体輸送動作を高精度に実現するために、検出部４０に設けられた第１ローター回転角度検出部４３等の光学式センサーによってローター１２２やカム１１の回転角度を検出している。このような光学式センサーでは検出時において発光部及び受光部に連続的に電力を供給する必要がある。一方で、本実施形態の液体輸送装置１では上述したように３分間運転して５７分間停止するような間欠駆動が想定されているが、停止時において検出部４０を作動させておく必要はない。コンパレート回路４１０により、駆動停止時と駆動再開時とで出力信号の状態が変化するのを抑制することが可能になるため、停止中にローター１２２等の回転角度のずれを監視する必要が無いからである。
【００６５】
そこで、制御部５０は、駆動機構１２を駆動させる所定期間だけ検出部４０に電力を供給し、駆動機構１２が停止している間は検出部４０に電力が供給されないように制御することで、停止時において検出部４０で消費される分のエネルギーを低減する。図１６は、駆動機構１２を停止状態から駆動状態にする際のフローを表す図である。図１７は、駆動機構１２を駆動状態から停止状態にする際のフローを表す図である。図１８は、駆動機構１２を停止状態から駆動状態にする際の電源制御について説明する図である。
【００６６】
駆動機構１２について停止状態から駆動開始（再開）するのに際し、駆動開始を規定するロジック信号である駆動開始信号が生成される。駆動開始信号はタイマー等で管理することにより定期的に生成されるのであっても良いし、液体輸送装置１の使用者が注入開始の指示（操作）を行うことにより生成されるのであっても良い。図１６で、制御部５０が駆動開始信号を検出することにより、駆動機構１２を駆動するための各種制御が開始される（Ｓ１０１）。制御部５０は、駆動開始信号を検出すると、まず、検出部４０に供給する電源のスイッチをＯＮにする（Ｓ１０２）。ここで、検出部４０に供給する電源のスイッチとは、光学式センサー（ロータリーエンコーダー）の発光部に電源を供給するスイッチであり、例えば、図１３におけるＲＯＴ＿Ａ  ＳＷや、他のエンコーダーの発光部の電源スイッチである。当該電源のスイッチをＯＮにすることにより、第１ローター回転角度検出部４３等の各エンコーダーが発光を開始する。続いて、制御部５０は、待機時間の設定を行う（Ｓ１０３）。待機時間とは、図１８に示されるようにエンコーダーの発光部の電源スイッチをＯＮにしてから、駆動機構１２（ローター１２２等）に駆動信号が印加されることによって駆動を開始するまでの間の時間のことである。本実施形態では、図１３に示されるようなエンコーダー回路において、コンパレーターに入力される基準電圧の大きさをヒステリシス特性によって調整することにより、エンコーダーの検出値の変動を低減させている。そのため、基準電圧が安定するまで所定の時間待機することにより、ローター１２２等の回転角度をより正確に検出できるようにしている。待機時間が設定された後、制御部５０は基準電位の設定を行う（Ｓ１０４）。駆動機構１２の駆動を開始する際の基準電位の設定は、上述したような再設定回路を用いて行われる。すなわち、制御部５０は、駆動機構１２を停止させた時点におけるエンコーダー回路の出力信号（例えばＲＯＴ＿Ａ等）がＨレベルであったかＬレベルであったかを再設定部に記憶させておき、記憶されていた当該出力信号に対応する電圧をコンパレーターに印加することによって行われる。
【００６７】
これにより、駆動機構１２を間欠駆動させる場合でも、正確な駆動制御を行うことができるようになる。基準電位の設定が完了し、待機時間が経過すると、制御部５０はエンコーダー回路の電源スイッチをＯＮにする（Ｓ１０５）。エンコーダー回路の電源のスイッチとは、圧電アクチュエーター１２１を起動させたり、光学式センサー（ロータリーエンコーダー）の受光部に電源を供給したりする、回路全体の主電源スイッチであり、例えば、図１３におけるＡＬＬ  ＰＯＷ  ＳＷである。当該電源がＯＮになることにより、駆動機構１２の駆動が開始される。回転駆動するローター１２２やカム１１から検出される検出値は上述のようなヒステリシス特性に応じて適宜補正されることで、正確な制御が行われる（Ｓ１０６）。
【００６８】
図１７で、駆動機構１２を停止させる場合は、駆動停止を規定するロジック信号である駆動停止信号が生成され、制御部５０に検出されることで駆動機構１２を停止させるための各種制御が開始される（Ｓ２０１）。駆動停止信号を検出すると、制御部５０は駆動機構１２を駆動させる電源スイッチをＯＦＦにする（Ｓ２０２）。これにより、圧電アクチュエーター１２１が停止するとともに、検出部４０もローター１２２等の回転角度の検出を停止する。続いて制御部５０は、駆動機構１２を停止させた時点におけるエンコーダー回路の出力信号（例えばＲＯＴ＿Ａ等）がＨレベルであったかＬレベルであったかを再設定部に記憶させる（Ｓ２０３）。駆動を再開する際には、このデータを利用して基準電位の設定が行われる（Ｓ１０４）。出力信号の記憶が行われた後、制御部５０は待機時間を設定する（Ｓ２０４）。停止動作における待機時間は、駆動機構１２を駆動する電源がＯＦＦにされてから、駆動機構１２が完全に動作を停止するまでの所定の時間である。そして、待機時間が経過して駆動機構１２が完全に停止した後に、制御部５０は、検出部４０に供給する電源のスイッチをＯＦＦにする（Ｓ２０５）。これにより、駆動機構１２の停止動作が完了する。
【００６９】
本実施形態では、駆動機構１２の駆動開始及び駆動停止の際にこのような電源の制御を行うことにより、検出部４０における消費電力を低減させることができる。例えば、図１８に示されるように、駆動を開始する際にエンコーダーの電源がＯＮにされるのは、圧電アクチュエーター１２１を実際に起動するタイミングよりもわずかに早いタイミング、具体的には待機時間分だけ早いタイミングであり、それ以前にはエンコーダーの電源はＯＦＦにされている。また、駆動を停止する際にエンコーダーの電源がＯＦＦにされるのは、圧電アクチュエーター１２１が実際に停止するタイミングよりもわずかに遅いタイミング、具体的には待機時間分だけ遅いタイミングである。すなわち、検出部４０の電源は、駆動機構１２が駆動されるタイミングの前後においてＯＮの状態となり、それ以外のタイミングではＯＦＦの状態となる。そして、駆動機構１２の電源のＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切り替えられるタイミングに同期して、エンコーダーの電源のＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切り替えられる。したがって、上述のように１分間のうち３秒間だけ駆動機構１２が駆動されるような間欠駆動においては、検出部４０の電源がＯＮ状態となる時間が短く、ＯＦＦ状態となる時間が長くなる。これにより、検出部（エンコーダー）の電力消費を低減することができる。特に、電力消費の大きいエンコーダーの発光部における電力消費を低減することができる。
【００７０】
＝＝＝その他＝＝＝
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。
【００７１】
＜検出部について＞
上述の実施形態では、駆動機構１２のローター１２２にロータリーエンコーダー（第１ローター回転角度検出部４３、第２ローター回転角度検出部４４、ローター回転検出部４５）が設けられ、これらのエンコーダーによってローター１２２の回転角度を検出していたが、他の位置にロータリーエンコーダーが設けられるのであっても良い。例えば減速伝達機構１２３の伝達車１２３Ａに第１ローター回転角度検出部４３と同様のロータリーエンコーダーが設けられ、伝達車１２３Ａの回転角度を検出するようにしても良い。同様に、カム１１に第１ローター回転角度検出部４３と同様のロータリーエンコーダーが設けられ、カム１１の回転角度を直接検出するようにしても良い。カム１１に近い位置で回転角度を検出することにより、バックラッシュ等の影響が含まれにくくなり、また、カム１１の突起部１１Ａがフィンガーを押圧する際の実際の動作を検出しやすくなる。ただし、ローター１２２の回転に対してカム１１の回転は所定の減速比で減速されているため、ローター１２２の回転角度を検出した方が、より解像度が高いデータを検出することができる。
【００７２】
＜ポンプ部について＞
上述の実施形態では、液体輸送装置のポンプ部として、複数のフィンガーによってチューブを圧搾することでチューブ内の液体を輸送する、所謂チューブポンプを用いる例について説明されていたが、ポンプ部の構成はこの限りではない。例えば、ねじを回転させて軸方向に液体を輸送するねじポンプや、カムの回転をプランジャの運動に変換し、プランジャの往復運動によって液体を輸送するプランジャポンプ等、カムの動作によって液体を輸送することが可能な他のポンプを用いても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１  液体輸送装置、
５  ポンプ部、
１０  本体、１１  カム、１２  駆動機構、１９  電池、
１１１  カム側反射部、
１２１  圧電アクチュエーター、１２２  ローター、１２３  減速伝達機構、
１２３Ａ  伝達車、１２４  第１ローター側反射部、１２５  第２ローター側反射部、
２０  カートリッジ、２１  チューブ、２２  フィンガー、
２５  チューブ案内壁、２６  貯留部、
３０  パッチ、
４０  検出部、
４１  カム回転検出部、４１Ａ  発光部、４１Ｂ  受光部、
４３  第１ローター回転角度検出部、４３Ａ  発光部、４３Ｂ  受光部、
４３ＢＲ  抵抗、
４４  第２ローター回転角度検出部、４４Ａ  発光部、４４Ｂ  受光部、
４５  ローター回転検出部、４５Ａ  発光部、４５Ｂ  受光部、
５０  制御部、
５１  カウンター、５２  記憶部、５３  演算部、５４  ドライバー、
４００  エンコーダー回路、
４０１  電圧フォロワ、４０２Ａ，４０２Ｂ  電圧フォロワ抵抗、
４１０  コンパレート回路、
４１１  コンパレーター、
４１２Ａ，４１２Ｂ  基準電圧抵抗、４１３Ａ，４１３Ｂ  分圧抵抗、
４１４Ａ，４１４Ｂ  ヒステリシス抵抗、
４２０  再設定回路、
４２１  抵抗、４２２  抵抗、４２３  再設定部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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