特開 2025-13008 チューブポンプシステムおよびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025013008

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】チューブポンプシステムおよびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   F04C 5/00 20060101AFI20250117BHJP

   F04C 14/06 20060101ALI20250117BHJP

   F04B 43/12 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

F04C5/00 341N

F04C14/06 A

F04C14/06 B

F04B43/12 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116259

(22)【出願日】2023-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】591257111

【氏名又は名称】サーパス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】阿保 一夫

【テーマコード（参考）】

3H044

3H077

【Ｆターム（参考）】

3H044BB00

3H044CC21

3H044DD10

3H044DD13

3H044DD21

3H044DD24

3H077AA08

3H077CC04

3H077CC10

3H077DD02

3H077EE05

3H077EE15

3H077FF06

3H077FF14

(57)【要約】

【課題】チューブポンプから配管に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管から吐出する。
【解決手段】チューブポンプ１００と、チューブ１０１から送出される液体を流通させる流通流路が内部に形成された配管２００と、第１所定位置Ｐ１に配置されるオリフィス４００と、第２所定位置Ｐ２に配置される切替弁５００と、制御部６００と、を備え、制御部６００は、チューブポンプ１００を停止状態から送出状態へ切り替える送出タイミングと切替弁５００を遮断状態から流通状態へ切り替える流通タイミングとを同期させ、かつチューブポンプ１００を送出状態から停止状態へ切り替える停止タイミングと切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同期させるようチューブポンプ１００および切替弁５００を制御するチューブポンプシステム７００を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性材料により形成されるチューブを間欠的に押し潰すことによって前記チューブ内の液体を送出するとともに液体を送出する送出状態と液体を送出しない停止状態とを切り替えるチューブポンプと、
前記チューブに一端が接続されるとともに前記チューブから送出される液体を前記一端から他端へ向けた流通方向に沿って流通させる流通流路が内部に形成された配管と、
前記配管の前記一端と前記他端との間の第１所定位置に配置されるとともに前記流通方向に直交する流路断面の断面積が前記流通流路において最小となる縮径部と、
前記配管の前記一端と前記他端との間の第２所定位置に配置されるとともに液体が前記第２所定位置を通過する流通状態と液体の流通が前記第２所定位置で遮断される遮断状態とを切り替える切替弁と、
前記配管の前記他端から間欠的に液体が吐出されるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記チューブポンプを前記停止状態から前記送出状態へ切り替える送出タイミングと前記切替弁を前記遮断状態から前記流通状態へ切り替える流通タイミングとを同期させ、かつ前記チューブポンプを前記送出状態から前記停止状態へ切り替える停止タイミングと前記切替弁を前記流通状態から前記遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同期させるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御するチューブポンプシステム。

【請求項2】

前記チューブポンプは、
軸線回りに円弧状に形成されるとともに前記チューブが配置される内周面を有する収容部と、
前記収容部に収容されるとともに前記軸線回りの閉塞位置から解除位置に至るまで前記チューブを閉塞した状態で前記軸線回りに回転する一対のローラ部と、
前記一対のローラ部のそれぞれを前記軸線回りに同方向に回転させる一対の駆動部と、を有し、
前記チューブから前記配管に送出される液体の圧力を検出する圧力検出部を備え、
前記制御部は、前記一対のローラ部が少なくとも一回転する際に前記圧力検出部が検出する液体の圧力の変動幅が所定値以内となるように、前記一対の駆動部のそれぞれを制御する請求項１に記載のチューブポンプシステム。

【請求項3】

前記制御部は、前記圧力検出部が検出する圧力の変動幅が前記所定値以内となるように、第１の前記ローラ部が前記閉塞位置を通過する際の前記一対のローラ部の間の前記軸線回りの第１回転角度と、第２の前記ローラ部が前記解除位置を通過する際の前記一対のローラ部の間の前記軸線回りの第２回転角度とを制御する請求項２に記載のチューブポンプシステム。

【請求項4】

前記配管の前記一端から前記切替弁が配置される前記第２所定位置までの間に前記縮径部が配置される前記第１所定位置があり、
前記配管の前記第１所定位置から前記第２所定位置までの前記流通流路の体積は、前記配管の前記一端から前記第２所定位置までの体積の１／１０以下である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のチューブポンプシステム。

【請求項5】

前記制御部は、前記送出タイミングから第１所定時間が経過したタイミングが前記流通タイミングとなり、かつ前記停止タイミングから第２所定時間が経過したタイミングが前記遮断タイミングとなるように前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のチューブポンプシステム。

【請求項6】

前記制御部は、前記流通タイミングから第３所定時間が経過したタイミングが前記送出タイミングとなり、かつ前記遮断タイミングから第４所定時間が経過したタイミングが前記停止タイミングとなるように前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のチューブポンプシステム。

【請求項7】

チューブポンプシステムの制御方法であって、
前記チューブポンプシステムは、
可撓性材料により形成されるチューブを間欠的に押し潰すことによって前記チューブ内の液体を送出するとともに液体を吐出する送出状態と液体を送出しない停止状態とを切り替えるチューブポンプと、
前記チューブに一端が接続されるとともに前記チューブから送出される液体を前記一端から他端へ向けた流通方向に沿って流通させる流通流路が内部に形成された配管と、
前記配管の前記一端と前記他端との間の第１所定位置に配置されるとともに前記流通方向に直交する流路断面の断面積が前記流通流路において最小となる縮径部と、
前記配管の前記一端と前記他端との間の第２所定位置に配置されるとともに液体が前記第２所定位置を通過する流通状態と液体の流通が前記第２所定位置で遮断される遮断状態とを切り替える切替弁と、を備え、
前記チューブポンプを前記停止状態から前記送出状態へ切り替える送出タイミングと前記切替弁を前記遮断状態から前記流通状態へ切り替える流通タイミングとを同期させるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する第１制御工程と、
前記チューブポンプを前記送出状態から前記停止状態へ切り替える停止タイミングと前記切替弁を前記流通状態から前記遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同期させるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する第２制御工程と、を備えるチューブポンプシステムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チューブポンプシステムおよびその制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、可撓性を有するチューブを複数のローラによって間欠的に押し潰すことによってチューブ内の液体を圧送するチューブポンプが知られている。チューブポンプは、間欠的に液体を圧送するため、圧送される液体に脈動（流量の増減が繰り返される状態）が生じる。
特許文献１には、ローラにより押し潰されたチューブが原形に戻る際に、下流側の流路からチューブポンプ側に液体が引き込まれる現象によって脈動が生じるという不具合が開示されている。特許文献１は、このような脈動を抑制するために、一対のローラ部の一方がチューブから離間する離間位置を通過する際に、一対のローラ部との接触により閉塞されたチューブ内の液体の圧力を上昇させることを開示する。特許文献１によれば、チューブ内の液体の圧力を上昇させることにより、チューブポンプ側に液体が引き込まれる現象を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－４４４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

医療や理化学などのライフサイエンス分野において、検体や試料となる液体を一定量だけ間欠的に吐出する（分注する）ことが求められる場合がある。特許文献１に開示されチューブポンプシステムでは、流量計が計測する液値の流量が予め定めた目標流量となるように一対のローラ部を駆動する一対の駆動部を制御している。特許文献１に開示されチューブポンプシステムは、吐出される液体の脈動を抑制することができる点で有利であるが、液体を一定量だけ間欠的に吐出する用途には最適化されていない。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、チューブポンプから配管に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管から吐出することが可能なチューブポンプシステムおよびその制御方法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】

上記課題を解決するために、本発明のチューブポンプシステムおよびその制御方法は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係るチューブポンプシステムは、可撓性材料により形成されるチューブを間欠的に押し潰すことによって前記チューブ内の液体を送出するとともに液体を送出する送出状態と液体を送出しない停止状態とを切り替えるチューブポンプと、前記チューブに一端が接続されるとともに前記チューブから送出される液体を前記一端から他端へ向けた流通方向に沿って流通させる流通流路が内部に形成された配管と、前記配管の前記一端と前記他端との間の第１所定位置に配置されるとともに前記流通方向に直交する流路断面の断面積が前記流通流路において最小となる縮径部と、前記配管の前記一端と前記他端との間の第２所定位置に配置されるとともに液体が前記第２所定位置を通過する流通状態と液体の流通が前記第２所定位置で遮断される遮断状態とを切り替える切替弁と、前記配管の前記他端から間欠的に液体が吐出されるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記チューブポンプを前記停止状態から前記送出状態へ切り替える送出タイミングと前記切替弁を前記遮断状態から前記流通状態へ切り替える流通タイミングとを同期させ、かつ前記チューブポンプを前記送出状態から前記停止状態へ切り替える停止タイミングと前記切替弁を前記流通状態から前記遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同期させるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する。

【0007】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムによれば、チューブポンプが可撓性材料により形成されるチューブを間欠的に押し潰すことにより、チューブ内の液体が送出され、チューブに一端が接続される配管の内部に形成された流通流路に導かれる。配管の第１所定位置に流路断面の断面積が流通流路において最小となる縮径部が配置される。縮径部における液体の流通抵抗が流通流路において最大となるため、流通流路に縮径部を設けない場合に比べ、配管の一端から縮径部に至るまでの流通流路を流通する液体は動圧が低くかつ静圧が高い状態となる。

【0008】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムによれば、チューブポンプの送出タイミングと切替弁の流通タイミングとを同期させ、チューブポンプの停止タイミングと切替弁の遮断タイミングとを同期させるようチューブポンプおよび切替弁が制御される。チューブポンプの停止タイミングと切替弁の遮断タイミングとが同期するため、配管の一端から切替弁が配置される第２所定位置までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管の他端からの液体の吐出が停止する。

【0009】

また、チューブポンプの送出タイミングと切替弁の流通タイミングとが同期するため、配管の一端から切替弁が配置される第２所定位置までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管の他端からの液体の吐出が開始する。配管の一端から切替弁が配置される第２所定位置までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管の他端からの液体の吐出の開始と停止を切り替えるため、チューブポンプから配管に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管の他端から吐出することができる。

【0010】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムにおいて、前記チューブポンプは、軸線回りに円弧状に形成されるとともに前記チューブが配置される内周面を有する収容部と、前記収容部に収容されるとともに前記軸線回りの閉塞位置から解除位置に至るまで前記チューブを閉塞した状態で前記軸線回りに回転する一対のローラ部と、前記一対のローラ部のそれぞれを前記軸線回りに同方向に回転させる一対の駆動部と、を有し、前記チューブから前記配管に送出される液体の圧力を検出する圧力検出部を備え、前記制御部は、前記一対のローラ部が少なくとも一回転する際に前記圧力検出部が検出する液体の圧力の変動幅が所定値以内となるように、前記一対の駆動部のそれぞれを制御する構成としてもよい。

【0011】

本構成のチューブポンプシステムによれば、一対のローラ部のそれぞれを一対の駆動部により軸線回りに同方向に回転させることにより、一対のローラ部がチューブを押し潰した状態で閉塞位置から解除位置に至る。制御部は、一対の駆動部のそれぞれを制御することにより、チューブの一端から流入した液体をチューブの他端から吐出させる。一対のローラ部が少なくとも一回転する際に圧力検出部が検出する液体の圧力の変動幅は、チューブポンプシステムにより圧送される液体の脈動の大きさを示す。一対のローラ部の一方が解除位置を通過してローラ部により押し潰されたチューブが原形に戻る際に、解除位置の下流側の液体の圧力と解除位置の上流側の液体の圧力との圧力差が大きいほど、圧力の変動幅が大きくなる。本構成のチューブポンプシステムでは、制御部が、圧力検出部が検出する圧力の変動幅が所定値以内となるように一対の駆動部のそれぞれを制御する。そのため、脈動の状態が動的に変化する場合であってもその変化に応じて適切に脈動を抑制することができる。

【0012】

上記構成のチューブポンプシステムにおいて、前記制御部は、前記圧力検出部が検出する圧力の変動幅が前記所定値以内となるように、第１の前記ローラ部が前記閉塞位置を通過する際の前記一対のローラ部の間の前記軸線回りの第１回転角度と、第２の前記ローラ部が前記解除位置を通過する際の前記一対のローラ部の間の前記軸線回りの第２回転角度とを制御する態様としてもよい。

【0013】

本態様のチューブポンプシステムによれば、解除位置の下流側と上流側の液体の圧力差は、第１回転角度と第２回転角度に応じたものとなる。すなわち、第１回転角度と第２回転角度の差が大きいほど一対のローラ部との接触により閉塞されたチューブ内の液体の圧力が高くなり、第１回転角度と第２回転角度の差が小さいほど一対のローラ部との接触により閉塞されたチューブ内の液体の圧力が低くなる。

【0014】

そこで、本態様のチューブポンプシステムでは、制御部が、圧力検出部が検出する圧力の変動幅が所定値以内となるように、第１のローラ部が閉塞位置を通過する際の一対のローラ部の間の軸線回りの第１回転角度と、第２のローラ部が解除位置を通過する際の一対のローラ部の間の軸線回りの第２回転角度とを制御している。本態様のチューブポンプシステムによれば、脈動の状態が動的に変化する場合であってもその変化に応じて適切に脈動を抑制することが可能となる。

【0015】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムにおいては、前記配管の前記一端から前記切替弁が配置される前記第２所定位置までの間に前記縮径部が配置される前記第１所定位置があり、前記配管の前記第１所定位置から前記第２所定位置までの前記流通流路の体積は、前記配管の前記一端から前記第２所定位置までの体積の１／１０以下である構成としてもよい。

【0016】

本構成のチューブポンプシステムによれば、配管の第１所定位置から第２所定位置までの流通流路の体積が、配管の一端から第２所定位置までの体積の１／１０以下であるため、チューブポンプが停止状態となりかつ切替弁が遮断状態となった際に、縮径部が配置される第１所定位置から切替弁が配置される第２位置に向けて流出する液体の流量を抑制することができる。そのため、配管の一端から縮径部に至るまでの流通流路内の液体の圧力が下降し、それに伴って配管から間欠的に吐出される液体の流量が減少することを適切に抑制することができる。

【0017】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムにおいて、前記制御部は、前記送出タイミングから第１所定時間が経過したタイミングが前記流通タイミングとなり、かつ前記停止タイミングから第２所定時間が経過したタイミングが前記遮断タイミングとなるように前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する構成としてもよい。

【0018】

本構成のチューブポンプシステムによれば、送出タイミングよりも流通タイミングを第１所定時間だけ遅らせることにより、チューブポンプを停止状態から送出状態に切り替えて配管に保持される液体の圧力を増加させてから切替弁を遮断状態から流通状態へ切り替え、液体の吐出量を増加させることができる。

【0019】

また、停止タイミングよりも遮断タイミングを第２所定時間だけ遅らせることにより、チューブポンプを送出状態から停止状態に切り替えて配管に保持される液体の圧力を増加させずに切替弁を流通状態から遮断状態へ切り替え、遮断状態における配管内の液体の圧力を低下させることができる。そして、第１所定時間と第２所定時間とを適切に調整することにより、間欠的に吐出される液体の吐出量を適量に調整することができる。

【0020】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムにおいて、前記制御部は、前記流通タイミングから第３所定時間が経過したタイミングが前記送出タイミングとなり、かつ前記遮断タイミングから第４所定時間が経過したタイミングが前記停止タイミングとなるように前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する構成としてもよい。

【0021】

本構成のチューブポンプシステムによれば、流通タイミングよりも送出タイミングを第３所定時間だけ遅らせることにより、切替弁を遮断状態から流通状態へ切り替えて配管に保持される液体の圧力を低下させてからチューブポンプを停止状態から送出状態に切り替え、液体の吐出量を低下させることができる。

【0022】

また、遮断タイミングよりも停止タイミングを第４所定時間だけ遅らせることにより、切替弁を流通状態から遮断状態へ切り替えて配管に保持される液体の圧力を増加させてからチューブポンプを送出状態から停止状態へ切り替え、遮断状態における配管内の液体の圧力を増加させることができる。そして、第３所定時間と第４所定時間とを適切に調整することにより、間欠的に吐出される液体の吐出量を適量に調整することができる。

【0023】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムの制御方法において、前記チューブポンプシステムは、可撓性材料により形成されるチューブを間欠的に押し潰すことによって前記チューブ内の液体を送出するとともに液体を吐出する送出状態と液体を送出しない停止状態とを切り替えるチューブポンプと、前記チューブに一端が接続されるとともに前記チューブから送出される液体を前記一端から他端へ向けた流通方向に沿って流通させる流通流路が内部に形成された配管と、前記配管の前記一端と前記他端との間の第１所定位置に配置されるとともに前記流通方向に直交する流路断面の断面積が前記流通流路において最小となる縮径部と、前記配管の前記一端と前記他端との間の第２所定位置に配置されるとともに液体が前記第２所定位置を通過する流通状態と液体の流通が前記第２所定位置で遮断される遮断状態とを切り替える切替弁と、を備え、前記チューブポンプを前記停止状態から前記送出状態へ切り替える送出タイミングと前記切替弁を前記遮断状態から前記流通状態へ切り替える流通タイミングとを同期させるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する第１制御工程と、前記チューブポンプを前記送出状態から前記停止状態へ切り替える停止タイミングと前記切替弁を前記流通状態から前記遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同期させるよう前記チューブポンプおよび前記切替弁を制御する第２制御工程と、を備える。

【0024】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムの制御方法によれば、チューブポンプが可撓性材料により形成されるチューブを間欠的に押し潰すことにより、チューブ内の液体が送出され、チューブに一端が接続される配管の内部に形成された流通流路に導かれる。配管の第１所定位置に流路断面の断面積が流通流路において最小となる縮径部が配置される。縮径部における液体の流通抵抗が流通流路において最大となるため、流通流路に縮径部を設けない場合に比べ、配管の一端から縮径部に至るまでの流通流路を流通する液体は動圧が低くかつ静圧が高い状態となる。

【0025】

本発明の一態様に係るチューブポンプシステムの制御方法によれば、チューブポンプの送出タイミングと切替弁の流通タイミングとを同期させ、チューブポンプの停止タイミングと切替弁の遮断タイミングとを同期させるようチューブポンプおよび切替弁が制御される。チューブポンプの停止タイミングと切替弁の遮断タイミングとが同期するため、配管の一端から切替弁が配置される第２所定位置までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管の他端からの液体の吐出を停止する。

【0026】

また、チューブポンプの送出タイミングと切替弁の流通タイミングとが同期するため、配管の一端から切替弁が配置される第２所定位置までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管の他端からの液体の吐出を開始する。配管の一端から切替弁が配置される第２所定位置までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管の他端からの液体の吐出の開始と停止を切り替えるため、チューブポンプから配管に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管から吐出することができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、チューブポンプから配管に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管から吐出することが可能なチューブポンプシステムおよびその制御方法を提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１実施形態に係るチューブポンプシステムを示す構成図である。

【図2】図１に示すチューブポンプの正面図である。

【図3】図２に示すチューブポンプのＡ－Ａ矢視縦断面図である。

【図4】第１ローラ部が閉塞位置に到達した状態のチューブポンプを示す正面図である。

【図5】第２ローラ部が解除位置に到達した状態のチューブポンプを示す正面図である。

【図6】チューブポンプが一定の流量で液体を連続的に送出するように制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

【図7】チューブポンプが一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

【図8】本発明の第２実施形態に係るチューブポンプシステムにおいて、チューブポンプが一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

【図9】本発明の第３実施形態に係るチューブポンプシステムにおいて、チューブポンプが一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

〔第１実施形態〕
以下に、本発明の第１実施形態に係るチューブポンプシステムおよびその制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態のチューブポンプシステム７００は、流入端７０１から流出端７０２へ向けて液体を圧送するとともに、流出端７０２から一定量の液体を間欠的に吐出する装置である。本実施形態のチューブポンプシステム７００が圧送する液体は、例えば、検体や試料として用いられる液体である。

【0030】

図１に示すように、本実施形態のチューブポンプシステム７００は、チューブポンプ１００と、配管２００と、圧力センサ（圧力検出部）３００と、オリフィス（縮径部）４００と、切替弁５００と、制御部６００と、を備える。以下、本実施形態のチューブポンプシステム７００が備える各構成について説明する。

【0031】

チューブポンプ１００は、流入端７０１から流出端７０２へ向けて液体を圧送する装置である。チューブポンプ１００は、可撓性を有するチューブ１０１をローラで押し潰した状態でローラを移動させる動作を繰り返すことにより液体を圧送する。チューブポンプ１００から配管２００に吐出された液体は、オリフィス４００および切替弁５００を通過して流出端７０２へ到達する。チューブポンプ１００は、制御部６００により、液体を送出する送出状態と液体を送出しない停止状態とが切り替えられる。チューブポンプ１００の詳細については後述する。

【0032】

配管２００は、チューブポンプ１００のチューブ１０１に一端２００ａが接続され、チューブ１０１から送出される液体を一端２００ａから他端２００ｂへ向けた流通方向に沿って流通させる流通流路が内部に形成された管体である。配管２００の他端２００ｂには、ノズル２０１が取り付けられている。配管２００は、可撓性を有する材料（例えば、シリコーン等の樹脂材料）により形成されている。配管２００は、オリフィス４００の流路断面積を適切に設定することにより、流通流路を流通する液体の圧力を大気圧よりも高い状態に維持することができる。

【0033】

図１に示すように、配管２００の一端２００ａから切替弁５００が配置される第２所定位置Ｐ２までの間にオリフィス４００が配置される第１所定位置Ｐ１がある。配管２００の第１所定位置Ｐ１から第２所定位置Ｐ２までの流通流路の体積は、配管２００の一端２００ａから第２所定位置Ｐ２までの体積の１／１０以下とするのが好ましい。

【0034】

配管２００の流路断面積がオリフィス４００を除く他の部分で同一である場合、配管２００の第１所定位置Ｐ１から第２所定位置Ｐ２までの流通流路の長さＬ３を、配管２００の一端２００ａから第２所定位置Ｐ２までの長さＬ２の１／１０以下とするのが好ましい。長さＬ２は、配管２００の一端２００ａから第１所定位置Ｐ１までの長さＬ１と長さＬ３を合計した長さである。

【0035】

圧力センサ３００は、チューブポンプ１００のチューブ１０１から配管２００に送出される液体の圧力を検出する装置である。圧力センサ３００は、チューブポンプ１００から切替弁５００へ液体を導く配管２００において、オリフィス４００よりも流通方向の上流側に配置されている。圧力センサ３００は、検出した圧力を制御部６００へ伝達する。

【0036】

オリフィス４００は、配管２００の一端２００ａと他端２００ｂとの間の流通流路の第１所定位置Ｐ１に配置されるとともに流通方向に直交する流路断面の断面積が流通流路において最小となる部材である。オリフィス４００は、液体の流通抵抗を流通流路上で最大とし、オリフィス４００よりも配管２００の流通方向の上流側部分の液体の静圧を高めるための部材である。

【0037】

ここで、オリフィス４００の流路断面の断面積は、オリフィス４００よりも配管２００の流通方向の上流側部分の液体の静圧が２０ｋＰａＧ以上かつ２５０ｋＰａＧ以下の範囲となるように設定するのが望ましい。オリフィス４００の流路断面の断面積は、特に、９０ｋＰａＧ以上かつ１１０ｋＰａＧ以下の範囲となるように設定するのが望ましい。ここで、Ｇはゲージ圧を意味している。オリフィス４００が形成する流路断面の断面積は、配管２００の他の部分の流路断面の断面積に対して、例えば、５％以上かつ７０％以下の範囲に設定される。

【0038】

切替弁５００は、配管２００の一端２００ａと他端２００ｂとの間の第２所定位置Ｐ２に配置される弁体である。切替弁５００は、液体が第２所定位置Ｐ２を通過する流通状態と液体の流通が第２所定位置Ｐ２で遮断される遮断状態を切り替える。切替弁５００は、例えば、可撓性の配管２００の外周面を押し潰して流体流路を閉塞させるピンチバルブである。

【0039】

制御部６００は、配管２００の他端２００ｂから一定量の液体が間欠的に吐出されるようチューブポンプ１００および切替弁５００を制御する装置である。制御部６００は、チューブポンプ１００が備える可撓性のチューブ１０１の一端から流入した液体をチューブ１０１の他端から吐出させるよう後述する第１駆動部５０および第２駆動部６０のそれぞれを制御する。

【0040】

後述するように、制御部６００は、チューブポンプ１００を停止状態から送出状態へ切り替える送出タイミングと切替弁５００を遮断状態から流通状態へ切り替える流通タイミングとを同期させるようチューブポンプ１００および切替弁５００を制御する。また、制御部６００は、チューブポンプ１００を送出状態から停止状態へ切り替える送出タイミングと切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同期させるようチューブポンプ１００および切替弁５００を制御する。

【0041】

図１に示すように、制御部６００は、記憶部６１０を備えている。記憶部６１０は、制御部６００が実行するプログラムを記憶している。制御部６００は、記憶部６１０に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する各処理を実行する。記憶部６１０は、例えば、データを書き換え可能な不揮発性メモリにより構成されている。制御部６００は、後述するように、第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御するための制御波形を調整し、調整済の制御波形を記憶部６１０に記憶する。制御部６００は、記憶部６１０に記憶された制御波形を読み出すことにより、調整済みの制御波形を用いて第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御することができる。

【0042】

次に、チューブポンプシステム７００が備えるチューブポンプ１００について説明する。図２は、図１に示すチューブポンプ１００の正面図である。図３は、図２に示すチューブポンプ１００のＡ－Ａ矢視縦断面図である。

【0043】

図２に示すように、本実施形態のチューブポンプ１００は、軸線Ｘ１（第１軸線）回りに第１ローラ部１０（第１接触部材）と第２ローラ部２０（第２接触部材）とを同方向に回転させることにより、流入側端部１０１ａから流入するチューブ１０１内の流体を流出側端部１０１ｂへ吐出させる装置である。流出側端部１０１ｂには、配管２００が接続されている。なお、図２は、図３に示すカバー８３を取り外した状態のチューブポンプ１００を示すものである。

【0044】

チューブポンプ１００には、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を収容するローラ収容部８２の凹所８２ａの内周面８２ｂに沿って、軸線Ｘ１回りに円弧状にチューブ１０１が配置される。図２に示すように、ローラ収容部８２に収容される第１ローラ部１０および第２ローラ部２０は、チューブ１０１に接触しながら反時計回りの回転方向（図２中に矢印で示す方向）に沿って軸線Ｘ１回りに回転する。

【0045】

図３に示すように、本実施形態のチューブポンプ１００は、チューブ１０１に接触しながら軸線Ｘ１回りに回転する第１ローラ部１０および第２ローラ部２０と、軸線Ｘ１上に配置されるとともに第１ローラ部１０に連結される駆動軸３０（軸部材）と、第２ローラ部２０に連結される駆動筒（筒部材）４０と、駆動軸３０に駆動力を伝達する第１駆動部５０と、第２駆動部６０と、第２駆動部６０の駆動力を駆動筒４０に伝達する伝達機構７０（伝達部）と、を備える。

【0046】

第１ローラ部１０は、チューブ１０１と接触しながら軸線Ｘ１と平行な軸線回りに回転する第１ローラ１１と、軸線Ｘ１回りに一体に回転するように駆動軸３０に連結された第１ローラ支持部材１２と、両端部が第１ローラ支持部材１２に支持されるとともに第１ローラ１１を回転可能に取り付ける第１ローラシャフト１３とを有する。

【0047】

第２ローラ部２０は、チューブ１０１と接触しながら軸線Ｘ１と平行な軸線回りに回転する第２ローラ２１と、軸線Ｘ１回りに一体に回転するように駆動筒４０に連結された第２ローラ支持部材２２と、両端部が第２ローラ支持部材２２に支持されるとともに第２ローラ２１を回転可能に取り付ける第２ローラシャフト２３とを有する。

【0048】

駆動軸３０は、その下端が第１駆動軸５１に連結され、その上端がカバー８３に形成された挿入穴に挿入される。カバー８３の挿入穴には、第１駆動軸５１の先端を軸線Ｘ１回りに回転可能に支持する第３軸受部材３３が挿入されている。また、駆動軸３０は、外周面に沿って挿入された円筒状の第１軸受部材３１と、第１軸受部材３１とは独立に形成された円筒状の第２軸受部材３２とにより、駆動筒４０の内周側に軸線Ｘ１回りに回転可能に支持されている。

【0049】

図３に示すように、第１駆動部５０および第２駆動部６０は、ケーシング（収容部材）８０の内部に収容されている。ケーシング８０の内部には、伝達機構７０を収容するためのギヤ収容部８１と、第１駆動部５０および第２駆動部６０を支持する支持部材９０が取り付けられている。また、ケーシング８０の上部には、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０とを収容するためのローラ収容部８２が取り付けられている。

【0050】

ローラ収容部８２は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を収容する凹所８２ａを有する。凹所８２ａには、軸線Ｘ１回りに円弧状に形成される内周面８２ｂが設けられている。図３に示すように、チューブ１０１は、内周面８２ｂに沿って軸線Ｘ１回りに円弧状に配置されている。

【0051】

支持部材９０には、軸線Ｘ１に沿って延びる第１貫通穴と軸線Ｘ２に沿って延びる第２貫通穴９２が形成されている。第１駆動部５０は、支持部材９０に形成された第１貫通穴９１に第１駆動軸５１を挿入した状態で支持部材９０に締結ボルト（図示略）により取り付けられている。同様に、第２駆動部６０は、支持部材９０に形成された第２貫通穴９２に第２駆動軸６１を挿入した状態で支持部材９０に締結ボルト（図示略）により取り付けられている。このように、第１駆動部５０および第２駆動部６０のそれぞれは、一体に形成された部材である支持部材９０に取り付けられている。

【0052】

第１駆動部５０は、第１駆動軸５１と、第１電動モータ５２と、第１電動モータ５２が回転させる回転軸（図示略）の回転を減速して第１駆動軸５１に伝達する第１減速機５３とを有する。第１駆動部５０は、第１電動モータ５２の駆動力を第１駆動軸５１に伝達することにより、駆動軸３０に連結された第１駆動軸５１を軸線Ｘ１回りに回転させる。

【0053】

駆動軸３０の先端側には、第１ローラ部１０の第１ローラ支持部材１２が軸線Ｘ１回りに一体に回転するように連結されている。第１駆動部５０が第１駆動軸５１を軸線Ｘ１回りに回転させる駆動力は、第１駆動軸５１から駆動軸３０を介して第１ローラ部１０に伝達される。

【0054】

第２駆動部６０は、軸線Ｘ２上に配置される第２駆動軸６１と、第２電動モータ６２と、第２電動モータ６２が回転させる回転軸（図示略）の回転を減速して第２駆動軸６１に伝達する第２減速機６３とを有する。第２駆動部６０は、第２電動モータ６２の駆動力を第２駆動軸６１に伝達することにより、第２駆動軸６１を軸線Ｘ２回りに回転させる。

【0055】

伝達機構７０は、軸線Ｘ１と平行な軸線Ｘ２（第２軸線）回りに回転する第１ギヤ部７１と、第１ギヤ部７１から第２駆動軸６１の駆動力が伝達される第２ギヤ部７２とを有する。伝達機構７０は、第２駆動軸６１の軸線Ｘ２回りの駆動力を駆動筒４０の外周面に伝達して駆動筒４０を軸線Ｘ１回りに回転させる。

【0056】

駆動筒４０の先端側には、第２ローラ部２０の第２ローラ支持部材２２が軸線Ｘ１回りに一体に回転するように連結されている。第２駆動部６０が第２駆動軸６１を軸線Ｘ２回りに回転させる駆動力は、伝達機構７０によって駆動筒４０の外周面に伝達され、駆動筒４０から第２ローラ部２０に伝達される。

【0057】

次に、本実施形態のチューブポンプシステム７００により実行される液体の吐出について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態のチューブポンプシステム７００は、チューブポンプ１００から配管２００へ吐出される液体の圧力を圧力センサ３００で検出し、制御部６００へ伝達する。

【0058】

図１に示すチューブポンプシステム７００は、チューブポンプ１００の第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御するための制御信号を制御部６００からチューブポンプ１００へ送信する。なお、チューブポンプ１００を、制御部６００が内部に組み込まれた装置として構成するようにしてもよい。この場合、チューブポンプ１００の内部に組み込まれた制御部６００が第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御するための制御信号を生成し、第１駆動部５０および第２駆動部６０へ伝達する。

【0059】

図４は、第１ローラ部１０が閉塞位置Ｐｏ１に到達した状態のチューブポンプ１００を示す正面図である。図５は、第２ローラ部２０が解除位置Ｐｏ２に到達した状態のチューブポンプ１００を示す正面図である。閉塞位置Ｐｏ１は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０がチューブ１０１を閉塞していない状態から閉塞した状態に切り替わる軸線Ｘ１回りの位置を示す。また、解除位置Ｐｏ２は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０がチューブ１０１を閉塞した状態を解除して閉塞していない状態へ切り替わる軸線Ｘ１回りの位置を示す。第１ローラ部１０および第２ローラ部２０は、閉塞位置Ｐｏ１から解除位置Ｐｏ２に至るまでチューブ１０１を内周面８２ｂとの間で閉塞した状態で、それぞれ独立して軸線Ｘ１回りを回転する。

【0060】

図４および図５に示す０°，９０°，１８０°２７０°は、軸線Ｘ１回りの回転角度を示し、０°の位置を基準とした反時計回りの角度を示す。閉塞位置Ｐｏ１は、例えば、５０°の回転角度となる。解除位置Ｐｏ２は、例えば、３１０°の回転角度となる。

【0061】

図４に示す第１回転角度θ１は、第１ローラ部１０が閉塞位置Ｐｏ１を通過する際の第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間の軸線Ｘ１回りの回転角度である。図５に示す第２回転角度θ２は、第２ローラ部２０が解除位置Ｐｏ２を通過する際の第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間の軸線Ｘ１回りの回転角度である。

【0062】

次に、制御部６００が実行する処理について説明する。図６は、チューブポンプ１００が一定の流量で液体を連続的に送出するように制御部６００が実行する処理を示すフローチャートである。

【0063】

制御部６００は、電源が投入された場合に、操作者により入力される目標流量Ｆｔ［ｍｌ／ｍｉｎ］を設定し、図６に示す各処理の実行を開始する。制御部６００は、チューブポンプ１００が送出する液体の流量が目標流量Ｆｔ［ｍｌ／ｍｉｎ］と一致するように第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御する。なお、図６に示す処理を実行する場合、制御部６００は、切替弁５００を開状態に維持するよう制御する。

【0064】

ステップＳ１０１で、制御部６００は、圧力センサ３００を用いて配管２００を流通する液体の圧力を検出する。制御部６００は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０が軸線Ｘ１回りに少なくとも一回転（例えば、一回転、三回転）する際に圧力センサ３００が検出する圧力を記憶部６１０に記憶させる。

【0065】

ステップＳ１０２で、制御部６００は、記憶部６１０に記憶された圧力を参照し、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０が軸線Ｘ１回りに少なくとも一回転する際の圧力の変動幅ΔＰが所定値Ｐｄｉｆ以内であるかどうかを判断する。制御部６００は、変動幅ΔＰが所定値Ｐｄｉｆ以内でなければステップＳ１０３へ処理を進め、変動幅ΔＰが所定値Ｐｄｉｆ以内であればステップＳ１０５へ処理を進める。

【0066】

ステップＳ１０３で、制御部６００は、圧力の変動幅ΔＰが所定値Ｐｄｉｆよりも大きいため、圧力の変動幅ΔＰを小さくするために、図４に示す第１回転角度θ１と図５に示す第２回転角度θ２を調整する。第１回転角度θ１および第２回転角度θ２を調整しているのは、解除位置Ｐｏ２の下流側と上流側の液体の圧力差が第１回転角度θ１と第２回転角度θ２に応じたものとなるからである。すなわち、第１回転角度θ１と第２回転角度θ２の差が大きいほど第１ローラ部１０および第２ローラ部２０との接触により閉塞されたチューブ１０１内の液体の圧力が高くなり、第１回転角度θ１と第２回転角度θ２の差が小さいほど第１ローラ部１０および第２ローラ部２０との接触により閉塞されたチューブ１０１内の液体の圧力が低くなる。

【0067】

制御部６００は、第１回転角度θ１よりも第２回転角度θ２が小さくなるように第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御する制御波形を調整する。これは、大気圧と略同じ圧力でチューブ１０１に流入する液体の圧力を大気圧よりも高くした状態で配管２００に吐出させるためである。第１回転角度θ１よりも第２回転角度θ２を小さくすることで、配管２００に吐出される液体の圧力が大気圧よりも高くなる。

【0068】

ステップＳ１０４で、制御部６００は、チューブ１０１の端部から配管２００へ吐出される液体の単位時間当たりの流量が目標流量Ｆｔ（所定流量）に維持されるように、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の角速度を調整する。制御部６００は、第１回転角度θ１が大きくなるほど平均角速度が低くなり、第１回転角度θ１が小さくなるほど平均角速度が高くなるように、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の角速度を調整する。このようにしているのは、第１回転角度θ１によって第１ローラ部１０および第２ローラ部２０によりチューブ１０１の内部で閉塞される液体の量が決定されるからである。

【0069】

第１回転角度θ１が大きいほどチューブ１０１により閉塞される液体の量が多くなり、第１回転角度θ１が小さいほどチューブ１０１により閉塞される液体の量が少なくなる。制御部６００は、チューブ１０１により閉塞される液体の量に応じて第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の角速度を制御することにより、目標流量Ｆｔ（所定流量）を維持する。

【0070】

ステップＳ１０５で、制御部６００は、操作者により目標流量Ｆｔの変更あるいは制御終了が指示されたかどうかを判定し、ＹＥＳであれば本フローチャートの処理を終了させる。制御部６００は、ＮＯであればステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

【0071】

以上の図６に示す処理は、チューブポンプ１００が一定の流量で液体を連続的に送出するように制御部６００が実行する処理であった。一方、図７に示す処理は、チューブポンプ１００が一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部６００が実行する処理である。図７は、チューブポンプ１００が一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部６００が実行する処理を示すフローチャートである。

【0072】

ステップＳ２０１で、制御部６００は、チューブポンプ１００が液体を送出しない停止状態となるように、第１駆動部５０および第２駆動部６０が停止した状態を維持する制御する。

【0073】

ステップＳ２０２で、制御部６００は、切替弁５００が第２所定位置Ｐ２で液体の流通が遮断される遮断状態となるように、切替弁５００を閉状態とするよう制御する。

【0074】

ステップＳ２０３で、制御部６００は、チューブポンプ１００から配管２００に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管２００のノズル２０１から吐出する分注動作を開始するかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ２０４に処理を進め、ＮＯであれば本フローチャートの処理を終了させる。

【0075】

ステップＳ２０４で、制御部６００は、チューブポンプ１００が液体を送出する送出状態となるように、第１駆動部５０および第２駆動部６０を動作させるよう制御する。
ステップＳ２０５で、制御部６００は、切替弁５００が第２所定位置Ｐ２で液体が流通する流通状態となるように、切替弁５００を開状態とするよう制御する。

【0076】

ステップＳ２０４およびステップＳ２０５で、制御部６００は、チューブポンプ１００を停止状態から送出状態へ切り替える送出タイミングと切替弁５００を遮断状態から流通状態へ切り替える流通タイミングとを同一タイミングとし、送出タイミングと流通タイミングとを同期させる。

【0077】

ステップＳ２０６で、制御部６００は、送出タイミングから動作期間が経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ２０７に処理を進め、ＮＯであればステップＳ２０６の判断を繰り返す。動作期間は、配管２００の他端２００ｂから１回の分注動作で吐出する液体の量に合わせて設定される時間である。動作期間は、例えば、０．３秒以上かつ３０秒以下に設定される。

【0078】

ステップＳ２０７で、制御部６００は、チューブポンプ１００を送出状態から停止状態へ切り替えるよう、第１駆動部５０および第２駆動部６０を動作状態から停止状態に切り替える。
ステップＳ２０８で、制御部６００は、切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替えるよう、切替弁５００を開状態から閉状態へ切り替える。

【0079】

ステップＳ２０７およびステップＳ２０８で、制御部６００は、チューブポンプ１００を送出状態から停止状態へ切り替える停止タイミングと切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替える遮断タイミングとを同一タイミングとし、停止タイミングと遮断タイミングとを同期させる。

【0080】

ステップＳ２０９で、制御部６００は、分注動作を終了させるかどうかを判断し、ＹＥＳであれば本フローチャートの処理を終了させ、ＮＯであればステップＳ２１０に処理を進める。

【0081】

ステップＳ２１０で、制御部６００は、停止タイミングから停止期間が経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ２０４に処理を進め、ＮＯであればステップＳ２１０の判断を繰り返す。停止期間は、操作者からの入力により制御部６００に予め設定される時間である。停止期間は、例えば、１秒以上かつ１０秒以下に設定される。

【0082】

以上のように、制御部６００は、送出タイミングと流通タイミングとを同期させることにより配管２００の他端２００ｂからの液体の吐出を開始させ、停止タイミングと遮断タイミングとを同期させることにより配管２００の他端２００ｂからの液体の吐出を停止させる。液体の吐出量は、送出タイミングから停止タイミングまでの動作期間に応じた量となる。制御部６００は、分注動作が終了するまで、配管２００の他端２００ｂからの一定量の液体を吐出する動作を繰り返すようチューブポンプ１００および切替弁５００を制御する。

【0083】

以上で説明した本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、以下の作用および効果を奏する。
本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、チューブポンプ１００が可撓性材料により形成されるチューブ１０１を間欠的に押し潰すことにより、チューブ１０１内の液体が送出され、チューブ１０１に一端２００ａが接続される配管２００の内部に形成された流通流路に導かれる。配管２００の第１所定位置Ｐ１に流路断面の断面積が流通流路において最小となるオリフィス４００が配置される。オリフィス４００における液体の流通抵抗が流通流路において最大となるため、流通流路にオリフィス４００を設けない場合に比べ、配管２００の一端からオリフィス４００に至るまでの流通流路を流通する液体は動圧が低くかつ静圧が高い状態となる。

【0084】

本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、チューブポンプ１００の送出タイミングと切替弁の流通タイミングとを同期させ、チューブポンプ１００の停止タイミングと切替弁の遮断タイミングとを同期させるようチューブポンプ１００および切替弁５００が制御される。チューブポンプ１００の停止タイミングと切替弁の遮断タイミングとが同期するため、配管２００の一端２００ａから切替弁５００が配置される第２所定位置Ｐ２までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管２００の他端２００ｂからの液体の吐出が停止する。

【0085】

また、チューブポンプ１００の送出タイミングと切替弁の流通タイミングとが同期するため、配管２００の一端２００ａから切替弁５００が配置される第２所定位置Ｐ２までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管２００の他端２００ｂからの液体の吐出が開始する。配管２００の一端２００ａから切替弁５００が配置される第２所定位置Ｐ２までの間の液体の静圧を一定に保持した状態で、配管２００の他端２００ｂからの液体の吐出の開始と停止を切り替えるため、チューブポンプ１００から配管２００に送出される液体を一定量ずつ間欠的に配管２００の他端２００ｂから吐出することができる。

【0086】

本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０のそれぞれを第１駆動部５０および第２駆動部６０により軸線Ｘ１回りに同方向に回転させることにより、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０がチューブ１０１を押し潰した状態で閉塞位置Ｐｏ１から解除位置Ｐｏ２に至る。制御部６００は、第１駆動部５０および第２駆動部６０のそれぞれを制御することにより、チューブ１０１の流入側端部１０１ａから流入した液体をチューブ１０１の流出側端部１０１ｂから吐出させる。

【0087】

第１ローラ部１０が少なくとも一回転する際に圧力センサ３００が検出する液体の圧力の変動幅は、チューブポンプシステム７００により圧送される液体の脈動の大きさを示す。第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の一方が解除位置Ｐｏ２を通過して押し潰されたチューブ１０１が原形に戻る際に、解除位置Ｐｏ２の下流側の液体の圧力と解除位置Ｐｏ２の上流側の液体の圧力との圧力差が大きいほど、圧力の変動幅が大きくなる。本実施形態のチューブポンプシステム７００では、制御部６００が、圧力センサ３００が検出する圧力の変動幅が所定値以内となるように第１駆動部５０および第２駆動部６０のそれぞれを制御する。そのため、脈動の状態が動的に変化する場合であってもその変化に応じて適切に脈動を抑制することができる。

【0088】

本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、配管２００の第１所定位置Ｐ１から第２所定位置Ｐ２までの流通流路の体積が、配管２００の一端２００ａから第２所定位置Ｐ２までの体積の１／１０以下であるため、チューブポンプ１００が停止状態となりかつ切替弁５００が遮断状態となった際に、オリフィス４００が配置される第１所定位置Ｐ１から切替弁５００が配置される第２位置にＰ２向けて流出する液体の流量を抑制することができる。そのため、配管２００の一端２００ａからオリフィス４００に至るまでの流通流路内の液体の圧力が下降し、それに伴って配管２００から間欠的に吐出される液体の流量が減少することを適切に抑制することができる。

【0089】

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかるチューブポンプシステム７００について、図面を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

【0090】

第１実施形態の制御部６００は、チューブポンプ１００の送出タイミングと切替弁５００の流通タイミングとを同一タイミングとし、チューブポンプ１００の停止タイミングと切替弁５００の遮断タイミングとを同一タイミングとするものであった。それに対して、本実施形態の制御部６００は、チューブポンプ１００の送出タイミングから第１所定時間が経過したタイミングを切替弁５００の流通タイミングとし、かつチューブポンプ１００の停止タイミングから第２所定時間が経過したタイミングを切替弁５００の遮断タイミングとするものである。

【0091】

図８は、本発明の第２実施形態に係るチューブポンプシステム７００において、チューブポンプ１００が一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部６００が実行する処理を示すフローチャートである。図８のステップＳ３０４ＡおよびステップＳ３０７Ａを除く他のステップは、第１実施形態の図７の各ステップと同様であるため、以下での説明を省略する。

【0092】

ステップＳ３０４Ａで、制御部６００は、送出タイミングから第１所定時間が経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ３０５に処理を進め、ＮＯであればステップＳ３０４Ａの判断を繰り返す。第１所定時間は、例えば、１０ｍｓｅｃ以上かつ１０００ｍｓｅｃ以下に設定される。

【0093】

ステップＳ３０７Ａで、制御部６００は、停止タイミングから第２所定時間が経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ３０８に処理を進め、ＮＯであればステップＳ３０７Ａの判断を繰り返す。第２所定時間は、例えば、１０ｍｓｅｃ以上かつ１０００ｍｓｅｃ以下に設定される。

【0094】

以上のように、制御部６００は、チューブポンプ１００の送出タイミングから第１所定時間が経過したタイミングを切替弁５００の流通タイミングとし、かつチューブポンプ１００の停止タイミングから第２所定時間が経過したタイミングを切替弁５００の遮断タイミングとする。本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、送出タイミングよりも流通タイミングを第１所定時間だけ遅らせることにより、チューブポンプ１００を停止状態から送出状態に切り替えて配管２００に保持される液体の圧力を増加させてから切替弁５００を遮断状態から流通状態へ切り替え、液体の吐出量を増加させることができる。

【0095】

また、停止タイミングよりも遮断タイミングを第２所定時間だけ遅らせることにより、チューブポンプ１００を送出状態から停止状態に切り替えて配管２００に保持される液体の圧力を増加させずに切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替え、遮断状態における配管２００内の液体の圧力を低下させることができる。そして、第１所定時間と第２所定時間とを適切に調整することにより、間欠的に吐出される液体の吐出量を適量に調整することができる。

【0096】

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態にかかるチューブポンプシステム７００について、図面を参照して説明する。第３実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

【0097】

第１実施形態の制御部６００は、チューブポンプ１００の送出タイミングと切替弁５００の流通タイミングとを同一タイミングとし、チューブポンプ１００の停止タイミングと切替弁５００の遮断タイミングとを同一タイミングとするものであった。それに対して、本実施形態の制御部６００は、切替弁５００の流通タイミングから第３所定時間が経過したタイミングをチューブポンプ１００の送出タイミングとし、かつ切替弁５００の遮断タイミングから第４所定時間が経過したタイミングをチューブポンプ１００の停止タイミングとするものである。

【0098】

図９は、本発明の第３実施形態に係るチューブポンプシステム７００において、チューブポンプ１００が一定の流量で液体を間欠的に送出するように制御部６００が実行する処理を示すフローチャートである。図９のステップＳ４０４，Ｓ４０４Ａ，Ｓ４０５およびステップＳ４０７，Ｓ４０７Ａ，Ｓ４０８を除く他のステップは、第１実施形態の図７の各ステップと同様であるため、以下での説明を省略する。

【0099】

ステップＳ４０４で、制御部６００は、切替弁５００が第２所定位置Ｐ２で液体が流通する流通状態となるように、切替弁５００を開状態とするよう制御する。

【0100】

ステップＳ４０４Ａで、制御部６００は、切替タイミングから第３所定時間が経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ４０５に処理を進め、ＮＯであればステップＳ４０４Ａの判断を繰り返す。第３所定時間は、例えば、１０ｍｓｅｃ以上かつ１０００ｍｓｅｃ以下に設定される。

【0101】

ステップＳ４０５で、制御部６００は、チューブポンプ１００が液体を送出する送出状態となるように、第１駆動部５０および第２駆動部６０を動作させるよう制御する。

【0102】

ステップＳ４０７で、制御部６００は、切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替えるよう、切替弁５００を開状態から閉状態へ切り替える。

【0103】

ステップＳ４０７Ａで、制御部６００は、遮断タイミングから第４所定時間が経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ４０８に処理を進め、ＮＯであればステップＳ４０７Ａの判断を繰り返す。第４所定時間は、例えば、１０ｍｓｅｃ以上かつ１０００ｍｓｅｃ以下に設定される。

【0104】

ステップＳ４０８で、制御部６００は、チューブポンプ１００が送出状態から停止状態へ切り替えるよう、第１駆動部５０および第２駆動部６０を動作状態から停止状態に切り替える。

【0105】

以上のように、制御部６００は、切替弁５００の流通タイミングから第３所定時間が経過したタイミングをチューブポンプ１００の送出タイミングとし、かつ切替弁５００の遮断タイミングから第４所定時間が経過したタイミングをチューブポンプ１００の停止タイミングとする。本実施形態のチューブポンプシステム７００によれば、切替弁５００の流通タイミングよりもチューブポンプ１００の送出タイミングを第３所定時間だけ遅らせることにより、切替弁５００を遮断状態から流通状態へ切り替えて配管２００に保持される液体の圧力を低下させてからチューブポンプ１００を停止状態から送出状態に切り替え、液体の吐出量を低下させることができる。

【0106】

また、切替弁５００の遮断タイミングよりもチューブポンプ１００の停止タイミングを第４所定時間だけ遅らせることにより、切替弁５００を流通状態から遮断状態へ切り替えて配管２００に保持される液体の圧力を増加させてからチューブポンプ１００を送出状態から停止状態へ切り替え、遮断状態における配管２００内の液体の圧力を増加させることができる。そして、第３所定時間と第４所定時間とを適切に調整することにより、間欠的に吐出される液体の吐出量を適量に調整することができる。

【0107】

〔他の実施形態〕
以上の説明において、チューブポンプシステム７００は、チューブポンプ１００から流出端７０２へ液体を導く流路において流路断面積を最小とするオリフィス４００を設けるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、チューブポンプ１００から流出端７０２へ液体を導く流路において流路断面積を最小とするニードルバルブをオリフィス４００の代わりに設けても良い。ニードルバルブは、流路断面積を所定の範囲で変更することができるものとする。

【符号の説明】

【0108】

１０ 第１ローラ部
２０ 第２ローラ部
３０ 駆動軸
４０ 駆動筒
５０ 第１駆動部
６０ 第２駆動部
７０ 伝達機構
８０ ケーシング
９０ 支持部材
１００ チューブポンプ
１０１ チューブ
１０１ａ 流入側端部
１０１ｂ 流出側端部
２００ 配管
２００ａ 一端
２００ｂ 他端
２０１ ノズル
３００ 圧力センサ（圧力検出部）
４００ オリフィス（縮径部）
５００ 切替弁
６００ 制御部
６１０ 記憶部
７００ チューブポンプシステム
７０１ 流入端
７０２ 流出端
Ｆｔ 目標流量
Ｐ１ 第１所定位置
Ｐ２ 第２所定位置
Ｐｄｉｆ 所定値
Ｐｏ１ 閉塞位置
Ｐｏ２ 解除位置
Ｘ１，Ｘ２ 軸線
ΔＰ 変動幅
θ１ 第１回転角度
θ２ 第２回転角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】