JP2010077947A - 制御ユニット、チューブユニット、マイクロポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】チューブの劣化を防止し、吐出精度が高いマイクロポンプを実現する。
【解決手段】マイクロポンプ１０は、一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブ５０と、放射状に配設されるフィンガー４０〜４６と、チューブ５０と複数のフィンガー４０〜４６とを保持する第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８と、を有するチューブユニット１１と、フィンガー４０〜４６を順次押圧するカム２０と、カム２０に回転力を与える駆動部と、駆動部の駆動制御を行う制御回路部３０と、カム２０と駆動部と制御回路部３０を保持する第１機枠１５と第２機枠１６と、を有する制御ユニット１２と、チューブ５０の流入口部５２が連通するリザーバ１４と、制御回路部３０に電力を供給する電池１２０と、が備えられ、チューブユニット１１が、制御ユニット１２に対して前記カムの回転面に略水平方向に着脱可能に装着されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、チューブユニット、制御ユニット、及びこれらを装着して構成されるマイクロポンプに関する。

液体を低速で輸送する装置として蠕動駆動方式のポンプがある。蠕動駆動方式のポンプとしては、ステップモータを駆動源とし、複数のローラを備えたロータを回転させ、ロータが複数のローラを転動させながら柔軟なチューブに沿って回転して液体の吸い込み及び吐出をする構造が知られている（例えば、特許文献１）。

このようなポンプは、チューブとチューブを圧閉するロータとを備えるポンプモジュールと、ステップモータと出力ギヤ機構を有するモータモジュールとが積み重ねて組立てられ、ロータの回転軸には連結要素としてのギヤが設けられ、出力ギヤ機構には動力取り出し機構としてのピニオンが設けられ、ポンプモジュールとモータモジュールとを積み重ねて結合するとき、ピニオンとギヤとを噛合させて、ステップモータの回転駆動力がロータに伝達される構成である。

特許第３１７７７４２号公報

このような特許文献１の蠕動駆動方式のポンプは、製造後、チューブが常時ローラにより圧閉されているため、製造（組立）してから使用するまでの期間が長い場合、チューブが劣化し、液体の吐出精度を確保できなくなるという課題がある。

また、ポンプモジュールとモータモジュールとを積み重ねて装着するとき、ピニオンとギヤを噛合させる構造のため、互いの歯部の位相がずれている場合には、ピニオンとギヤとが重なり合い破壊されてしまうことが考えられる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るマイクロポンプは、一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の円弧中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと、前記複数のフィンガーを前記チューブの流入側から流出側に順次押圧するカムと、前記カムに回転力を与える駆動部と、前記駆動部の駆動制御を行う制御回路部と、前記カムと前記駆動部と前記制御回路部を保持する機枠と、を有する制御ユニットと、前記チューブの流入口部が連通するリザーバと、前記制御回路部に電力を供給する電源と、が備えられ、前記チューブユニットが、前記制御ユニットに対して前記カムの回転面に略水平方向に着脱可能に装着されていることを特徴とする。

チューブは圧閉状態を長期間継続すると、チューブの復元力が劣化して吐出精度が低下することが考えられる。しかし、本適用例によれば、チューブユニットは、チューブを圧閉する複数のフィンガーを押圧するカムを有する制御ユニットから分離可能であることから、チューブユニット単体の状態ではチューブは開放された状態が維持される。そのため、チューブの継続的な圧閉による復元力の劣化に伴う吐出精度の低下を防止し、所望の吐出精度を維持することができる。

また、チューブの圧閉と開放を長時間繰り返すことによりチューブの復元力が劣化することが考えられ、このような場合チューブ交換が必要となるが、一定時間使用後、チューブをチューブユニットとして容易に交換することができる。

また、カムと駆動部とは制御ユニットとして構成されているため、チューブユニットと制御ユニットを装着する際、前述した従来技術の構成のようなピニオンとギヤとを噛合させて結合することが必要ないため、噛合させる過程における破壊はない。

また、チューブユニットを制御ユニットに対して水平方向に装着すれば、複数のフィンガーをチューブ押圧可能な状態にすることができる。従って、従来技術のようにモータモジュールとポンプモジュールとの間に連結機構を必要とせず、構造を簡素化でき、組立性を向上させることができる。さらに、薄型化を実現できる。

また、チューブユニットは、カムと駆動部と制御回路部を含む制御ユニットに対してはるかに低コストとすることができる。そこで、薬液等に直接接触するチューブを含むチューブユニットを使い捨て使用とし、制御ユニットを繰り返し使用すれば、ランニングコストを低減することができる。

［適用例２］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記チューブユニットが、前記機枠に設けられる空間の内部に装着されていることが好ましい。

このような構成によれば、制御ユニットを構成する機枠がケースの機能を有し、チューブユニットと制御ユニットを収容するケースが不要となり、構造を簡素化でき、薄型化を可能にする。

［適用例３］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記チューブユニットを前記制御ユニットに装着する際、前記チューブの円弧形状の円弧中心と前記カムの回転中心とを略一致させる案内部が、前記チューブユニット及び前記制御ユニットに設けられていることが好ましい。

本適用例のマイクロポンプは、カムの回転により複数のフィンガーを押圧してチューブを圧閉する構成である。従って、チューブの円弧形状の円弧中心とカムの回転中心とを略一致させることが必要である。

このことから、チューブユニットを制御ユニットに装着する際、双方に案内部を設けることにより、チューブの円弧形状の中心とカムの回転中心とを一致させることができ、専用の位置規制部材を設けなくても、複数のフィンガーの全てがチューブ圧閉を確実に行うことができる。

［適用例４］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記チューブユニットを前記制御ユニットに装着する際、前記チューブの円弧形状の円弧中心と前記カムの回転中心とを略一致したことを検出する検出器が、前記チューブユニットと前記制御ユニットの間に設けられていることが好ましい。

このような構成にすれば、チューブの円弧形状の円弧中心とカムの回転中心とを一致したことを検出器により検出した場合に駆動部の駆動を可能にすることにより、複数のフィンガーの全てが同じ圧閉量を有する状態の場合に駆動されることから、流体を所望の単位時間当りの流動量で吐出することができる。

［適用例５］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記チューブユニットを前記制御ユニットに固定するための蓋部材を有し、前記蓋部材と前記チューブユニットとの間に、前記チューブの円弧形状の円弧中心と前記カムの回転中心とを略一致させる方向に前記チューブユニットを前記制御ユニットに付勢する弾性部材が備えられていることが好ましい。

チューブユニットを制御ユニットに蓋部材を用いて固定する場合、構成部品の寸法ばらつきにより、チューブユニットと制御ユニットとの間に水平方向の隙間が発生し、チューブをフィンガーにより圧閉できなくなることが考えられる。

そこで、弾性部材によりチューブユニットを制御ユニットの方向に付勢することにより、先述した制御ユニットの案内部にチューブユニットの案内部を確実に当接させて、チューブの円弧形状の円弧中心とカムの回転中心とを一致させ、複数のフィンガーの一つ一つがチューブを確実に圧閉することができる。

［適用例６］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記弾性部材の付勢力が、前記複数のフィンガーのチューブ押圧力よりも大きいことが好ましい。

このようにすれば、フィンガーがチューブを押圧する際に、フィンガーの押圧力によりチューブユニット（つまり、チューブ）がフィンガーから遠ざかる方向に移動しないので、確実にチューブを圧閉することができる。

［適用例７］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記機枠及び前記案内枠の一部または全部が透明であることが望ましい。

機枠及び案内枠を透明にすることにより、内部の構成部品または各構成部品の係合関係、駆動状態を視認することができる。このことから正常な状態であるか、どこに不具合があるか等を検出することができる。さらに、リザーバ内の液量を視認することができる。なお、透明にする範囲は、視認したい部分の範囲としてもよい。

［適用例８］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記電源が、前記チューブユニットに収容されていることが好ましい。
電源としてはマイクロポンプの小型化を実現するために、例えば、小型ボタン型電池またはシート型電池等を採用することが好ましい。

使用する薬液を変更する場合、または使用したチューブを交換する場合に、チューブユニットとしてチューブと共に電池を交換すれば、使用期間途中で電池容量が不足することを防止することができる。

［適用例９］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記電源が、前記チューブユニットに着脱可能に装着されていることが望ましい。

電源として小型電池を用いる場合に、使用期間途中で電池容量が不足することが予想される。そこで、電池を単独で容易に交換できる構成とすれば長時間にわたってマイクロポンプを継続使用することができる。

［適用例１０］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記リザーバが、前記チューブに対して着脱可能に装着されていることが好ましい。

マイクロポンプ使用時にリザーバの収容薬液が不足することが考えられる。そこで、リザーバをチューブと着脱可能な構造にすることで、薬液が少なくなったリザーバを取り外し、薬液が収容されたリザーバをチューブに接続し、長時間にわたってマイクロポンプを使用することができる。

［適用例１１］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記リザーバが、前記チューブユニットに収容されていることが好ましい。

このようにすれば、リザーバ内の液体が無くなった時点でチューブを含むチューブユニットを交換すれば、チューブの圧閉、開放を長時間繰り返すことで発生することが考えられるチューブの劣化前に、チューブをチューブユニットとして交換することができ、マイクロポンプの信頼性を高めることができる。

［適用例１２］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記リザーバと前記電源とが、前記チューブユニットに収容されていることが好ましい。

チューブユニットは、制御ユニットの機枠内に装着される。従って、リザーバと電源とを共にチューブユニットの内部に備えることは、これらが制御ユニット内に収容されていることになる。

このようにすれば、マイクロポンプに必要な実質機能が機枠内に収容されることになり小型化できると共に、機枠から突設する部品がないので取り扱いが容易になる他、生体内に装着して使用する場合に好適である。

また、リザーバの交換時、またはチューブの交換時に合わせて電池の交換をチューブユニットとしてできることから、信頼性をより一層高めることができる。

さらに、電池をマイクロポンプの外部に備える場合には、接続のための長いリードや電池ケースが必要になるが、本適用例によれば、それは必要なくなるという利点もある。

［適用例１３］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記リザーバが、内部に流体を注入、または封止するためのポートを備えていることが望ましい。
ここで、ポートとしては、例えば、セプタム等を採用することができる。

リザーバにセプタムを設けることにより、リザーバをチューブに接続した状態で、リザーバへの流体の注入を容易に行うことができる。

［適用例１４］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記リザーバが前記チューブユニットに収容され、前記ポートは、前記案内枠に設けられる開口部に密着保持され、且つ、前記案内枠の外側から前記ポートの流入口部が覗くように配設されていることが望ましい。

このような構成によれば、チューブユニットの状態でリザーバに流体の追加注入を容易に行うことができる。また、チューブユニットを制御ユニットに装着した状態でも流体の追加注入を容易に行うことができる。さらに、マイクロポンプを使用している状態においても流体の注入を容易に行うことができる。

なお、ポートをチューブ案内枠に密着固定することにより、ポートとチューブ案内枠との間からチューブユニット内部への流体の進入を防止することができる。

［適用例１５］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記リザーバと前記チューブの連通部に、気泡の通過を遮断するためのエアベントフィルタが備えられていることが望ましい。

リザーバに収容される流体中には空気が溶け込んでいることがあり、時間経過と共に溶け込んでいる空気が集合して気泡となることが考えられる。液体が薬液であって生体内に吐出する場合に、気泡も含んで注入すると看過できない影響がでることがある。

そこで、リザーバとチューブの連通部に液体は通過し、気泡の通過は遮断するためのエアベントフィルタを設けることにより、気泡が生体内に浸入することを抑制することができ、安全性を高めることができる。

［適用例１６］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記電源が、前記制御ユニットに収容されていることが好ましい。

このような構成では、電源を制御ユニットに収容することにより、制御回路部と電源との接続を容易に行うことができる。

また、チューブユニットが装着される範囲以外に電源を配設することで、チューブユニット内に電源を装着する構成に比べ電源を厚くできるので、容量の大きい電源を採用することができる。

さらに、チューブユニットの空きスペースが増えるので、その分、リザーバの液体容量を増やすことができる。

［適用例１７］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記電源が、前記制御ユニットに対して着脱可能であることが望ましい。

このようにすれば、チューブユニットを制御ユニットに装着した状態でも、電源の交換をすることができる。

［適用例１８］本適用例に係る制御ユニットは、一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の円弧中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットに対して着脱可能であって、前記複数のフィンガーを前記チューブの流入側から流出側に順次押圧するカムと、前記カムに回転力を与える駆動部と、前記駆動部の駆動制御を行う制御回路部と、前記カムと前記駆動部と前記制御回路部を保持する機枠と、を有していることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、制御ユニットは駆動部、カム、制御回路部等の駆動に関る要素を含んで構成されている。従って、制御ユニットとして駆動確認を行うことができる。また、駆動に係る各要素間の連結機構が不要であり、チューブユニットをスライド装着することで即使用状態にすることができる。

［適用例１９］上記適用例に係る制御ユニットは、前記制御回路部に電力を供給する電源が着脱可能に装着されていることが望ましい。

このような構成では、電源を制御ユニットに収容することにより、制御回路部と電源との接続を容易に行うことができる。

また、このようにすれば、制御ユニットの状態、またはチューブユニットを制御ユニットに装着した状態でも、電源の交換を行うことができる。

［適用例２０］本適用例に係るチューブユニットは、カムと、前記カムに回転力を与える駆動部と、前記駆動部の駆動制御を行う制御回路部と、前記カムと前記駆動部と前記制御回路部とを保持する機枠とを有する制御ユニットに対して着脱可能であって、前記カムの回転中心と円弧形状の中心が略一致するよう配設されるチューブと、前記カムの回転中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有していることを特徴とする。

本適用例によれば、チューブユニットの状態では、チューブは開放された状態が維持されるため、チューブ圧閉状態で保持することに伴う復元力の劣化による吐出精度の低下を防止することができる。

また、チューブユニットは、カム、駆動部、制御回路部などの高コストの要素を含む制御ユニットに対してはるかに低コストとすることができる。従って、薬液に直接接触するチューブを含むチューブユニットを使い捨て使用とすれば、ランニングコストを低減することができる。

［適用例２１］上記適用例に係るチューブユニットは、前記案内枠が、前記チューブが挿着されるチューブ案内溝と連通するフィンガー案内孔を有し、前記複数のフィンガーの一つ一つが前記フィンガー案内孔に挿着される軸部と、前記フィンガー案内孔の直径より大きく前記チューブに当接する鍔状のチューブ押圧部と、を有していることが好ましい。

このようにすれば、チューブユニット単体の状態において、チューブ押圧部が、チューブを圧閉する機能と、フィンガーの進退の位置決め機能を有し、フィンガー案内孔からフィンガーが抜け落ちることを防止することができる。

［適用例２２］上記適用例に係るチューブユニットは、前記チューブの流入口部に連通するリザーバが収容されていることが好ましい。

チューブユニットの内部にリザーバを収容することにより、リザーバを含むチューブユニットの取り扱いが容易になる。また、チューブユニット内部でリザーバとチューブとを接続するため、チューブを短くすることができる。

［適用例２３］上記適用例に係るチューブユニットは、前記制御回路部に電力を供給する電源が収容されていることが好ましい。

電源としては、チューブユニットの小型化を実現するために、例えば、小型ボタン型電池または薄型シート型電池が採用される。

使用する薬液を変更する場合、または長期間使用してチューブを交換する場合に、チューブユニットとしてチューブと共に電池を交換することができ、使用期間途中で電池容量が不足することを防止することができる。

［適用例２４］上記適用例に係るチューブユニットは、前記チューブの流入口部に連通するリザーバと、前記制御回路部に電力を供給する電源と、が収容されていることが望ましい。

このような構成によれば、リザーバの交換時、またはチューブの交換時に合わせて電池の交換をチューブユニットとしてできることから、信頼性をより一層高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は実施形態１のマイクロポンプを示し、図８は実施形態２、図９は実施形態３、図１０は実施形態４、図１１は実施形態５を示している。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）

図１は、実施形態１に係るマイクロポンプを示す概観平面図、図２は概観正面図である。図１、図２において、マイクロポンプ１０は、チューブユニット１１を制御ユニット１２の図示左側側面の開口部から空間１１０内にスライド挿入して装着し、蓋部材としての固定枠１３により制御ユニット１２に固定螺子９０により固定されて一体に構成されている。

チューブユニット１１は、一部が円弧形状に配設される弾性を有するチューブ５０と、チューブ５０を保持する案内枠としての第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８と、チューブ５０の流入口部５２が連通し液体を収容するリザーバ１４と、複数のフィンガー４０〜４６と、から構成されている。なお、以降、流体を薬液等の液体として表し説明する。

制御ユニット１２は、カム２０と、カム２０に回転力を与える駆動部としてのモータと伝達機構と、モータの駆動制御を行う制御回路部（共に図示を省略する）と、を有して構成されている。

カム２０、モータ、伝達機構、フィンガー４０〜４６、制御回路部は機枠としての第１機枠１５と第２機枠１６とによって形成される空間１００の内部に保持されている。

また、チューブ５０の一端は流出口部５３であって、固定枠１３を貫通して外部に突設され、リザーバ１４から液体を外部に吐出する。

リザーバ１４の一部には、リザーバ１４の内部に液体を注入、または封止するためのポートとしてのセプタム９５が設けられている。セプタム９５は、固定枠１３の内部に突設されている。

続いて、チューブユニット１１、制御ユニット１２、及び固定枠１３の構成と、組立方法について説明する。
図３は、マイクロポンプの分解平面図、図４は分解正面図である。なお、図３，４において、（ａ）は固定枠１３、（ｂ）はチューブユニット１１、（ｃ）は制御ユニット１２を示している。

図３、図４に示すように、制御ユニット１２には、第１機枠１５と第２機枠１６とによって空間１００，１１０が構成されている。空間１００にはカム２０と、モータ、伝達機構、制御回路部（図示を省略）が配設され、一方に開口部を有する空間１１０はチューブユニット１１が装着される空間である。

フィンガー４０〜４６は、案内枠としての第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８によって形成されるフィンガー案内孔８５（フィンガー４０〜４６の一つ一つに対応して設けられる）に挿着されている。フィンガー４０〜４６は、一方の端部が空間１１０方向に突設され、他方の端部がチューブ５０に当接する方向に突設され、チューブユニット１１が制御ユニット１２に装着されたときにチューブ５０を圧閉可能な状態となる。

チューブユニット１１は、チューブ５０とリザーバ１４とが連通部材により連結され、第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８とで保持された状態で、制御ユニット１２の空間１１０に、図示左側から装着される。

なお、カム２０は、回転中心Ｐを軸として回転する。チューブユニット１１は、カム２０の回転平面に対して平行に制御ユニット１２に装着される。

また、チューブユニット１１の固定枠１３側近傍には、外周面に沿ってパッキン９７が嵌着されており、チューブユニット１１が制御ユニット１２に挿着された状態で、空間１１０が密閉される。

また、チューブユニット１１は、凹形状の壁面１８ａが制御ユニット１２の円弧状に突設された壁面１５ａに当接するまで制御ユニット１２に押し込まれる。壁面１５ａ，１８ａは互いにカム２０の回転中心Ｐと同心円で形成されている。

ここで、壁面１５ａと壁面１８ａが当接した状態で、チューブユニット１１の制御ユニット側端部１８ｃ，１８ｄは、制御ユニット１２の内側側壁１５ｂ，１５ｃとの間に隙間ができるよう寸法設定されている（図５も参照する）。

この隙間は、壁面１５ａと壁面１８ａを確実に当接させ、チューブ５０の円弧形状部分（フィンガー４０〜４６で押圧される範囲）の円弧中心Ｐ’をカム２０の回転中心Ｐと一致させるために設けられている。

チューブユニット１１を制御ユニット１２に挿着した後、固定枠１３をチューブユニット１１の尾部方向（空間１１０の開口部側）から装着する。具体的には、固定枠１３に開設された貫通孔１３ｄ，１３ｅに固定螺子９０を挿入して、制御ユニット１２の第１機枠１５に設けられる螺子孔（図示せず）に螺着固定する。

チューブ５０の流出口部５３と、リザーバ１４に設けられるセプタム９５とは、チューブユニット１１から突設され、固定枠１３を固定したときに、チューブ５０をチューブ挿通孔１３ａ、セプタム９５をセプタム挿通孔１３ｂに挿通して、流出口部５３は固定枠１３の外に突設、延在される。

第１チューブ案内枠１７の固定枠１３側側面には突起部９６が形成されている。この突起部９６は、チューブユニット１１を制御ユニット１２から抜き取る際に用いられる。突起部９６は、固定枠１３に穿設された凹部１３ｃ内に収容される。

続いて、上述したように組み立てられたマイクロポンプ１０の各要素の構成、及び作用について図面を参照して説明する。

図５〜図７は、本実施形態に係るマイクロポンプを示し、図５は平面図、図６（ａ）は図５のＡ−Ｐ−Ａ’切断面を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ切断面を示す断面図、図７はチューブ保持構造を示す部分断面図である。まず、図５，６を参照して駆動部の構成について説明する。なお、図５は、第２機枠１６及び第２チューブ案内枠１８を透視して表している。

駆動部は、モータとしてステップモータ７０を備え、ステップモータ７０の回転を伝達機構（モータ歯車７１、第１伝達車７２、第２伝達車７３から構成される）を介してカム駆動歯車７４まで伝達する。

ステップモータ７０は、モータ支持枠１９により保持され、第１機枠１５に固定螺子９３によって固定されている。ステップモータ７０はモータ歯車７１を有する。

第１伝達車７２、第２伝達車７３は、第１機枠１５と第２機枠１６によって回転可能に軸支されている。

第１伝達車７２は、伝達歯車７２ａがピニオン７２ｂに軸止された状態で、第１機枠１５に設けられる軸受１１５と、第２機枠１６に設けられる軸受１１２によって軸支されている。

第２伝達車７３は、伝達歯車７３ａがピニオン７３ｂに軸止された状態で、第１機枠１５に設けられる軸受１１３と、第２機枠１６に設けられる軸受１１３によって軸支されている。

また、カム駆動歯車７４は、カム軸７５にカム２０と共に軸止されてカム駆動車８０を構成し、第１機枠１５に設けられる軸受１１４と、第２機枠１６に設けられる軸受１１４によって軸支されている。モータ歯車７１からカム駆動歯車７４までの間は、減速駆動となるように各歯車の歯数比が設定されると共に、カム２０の所定の回転速度と回転トルクとを設定している。

ステップモータ７０、第１伝達車７２、第２伝達車７３、カム駆動車８０は、第１機枠１５と第２機枠１６とで構成される空間１００に配設される。第１機枠１５と第２機枠１６の互いの接合面は密接される。

第１機枠１５と第２機枠１６の接合構造としては、図５に示すような固定螺子９１を用いて固定する構造、互いの接合面を溶着または接着する構造等を採用できる。

また、制御ユニット１２には、制御回路部３０が備えられており、図示しない回路基板に設けられる回路パターンを介してステップモータ７０に接続され、ステップモータ７０を所定の回転速度で回転する。

カム２０は、外周方向に凹凸を有し、最外周部にフィンガー押圧面２１ａ〜２１ｄが形成されている。フィンガー押圧面２１ａ〜２１ｄは、回転中心Ｐから等距離の同心円上に形成される。

また、フィンガー押圧面２１ａとフィンガー押圧面２１ｂ、フィンガー押圧面２１ｂとフィンガー押圧面２１ｃ、フィンガー押圧面２１ｃとフィンガー押圧面２１ｄ、及びフィンガー押圧面２１ｄとフィンガー押圧面２１ａ、の周方向ピッチと外形形状は等しく形成されている。

フィンガー押圧面２１ａ〜２１ｄは、フィンガー押圧斜面２２と回転中心Ｐを中心とする同心円上の円弧部２３と連続して形成されている。この円弧部２３は、フィンガー４０〜４６を押圧しない位置に設けられる。

また、フィンガー押圧面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの端部と円弧部２３とは、回転中心Ｐから延長した直線部２４で結ばれている。

次に、チューブユニット１１の構成について図５、図６を参照して説明する。チューブ５０はカム２０に対向する一部が円弧形状を有しており、第１チューブ案内枠１７に形成されるチューブ案内溝１７ｃに装着されている。

チューブ５０の円弧形状の円弧中心Ｐ’（図３、参照）は、装着された状態でカム２０の回転中心Ｐと一致している。チューブ５０の一端はリザーバ１４に連通し、他端は固定枠１３のチューブ挿通孔１３ａを通って延在される流出口部５３である。

フィンガー４０〜４６は、第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８によって形成されるフィンガー案内孔８５に挿着されている。フィンガー案内孔８５は、フィンガー４０〜４６の一つ一つに対応して設けられており、カム２０の回転中心Ｐ（つまり、チューブ５０の円弧中心Ｐ’と一致）から等間隔で放射状に延設されている。

なお、フィンガー４０〜４６は同じ形状で形成されているのでフィンガー４３を例示して説明する。

フィンガー案内孔８５は図６（ｂ）に示すように、第１チューブ案内枠１７形成された略Ｕ字形状の溝１５ｈの図示上方の開口部を第２チューブ案内枠１８で封止することにより構成される。フィンガー案内孔８５は、チューブ案内溝１７ｃから壁面１８ａまで貫通している。

フィンガー４３は、図６（ａ）に示すように、円柱状の軸部４３ａと、軸部４３ａの一方の端部に設けられる鍔形状のチューブ押圧部４３ｃと、他方の端部が半球状に丸められたカム当接部４３ｂと、から構成されている。

チューブ押圧部４３ｃの直径は、フィンガー案内孔８５の直径よりも大きく設定され、フィンガー４３の軸方向の移動を規制し、チューブユニット１１から脱落することはない。
フィンガー４３は、軸部４３ａを溝１５ｈに開口部方向から装着した後、第２チューブ案内枠１８を上方より第１チューブ案内枠１７に装着することで、断面方向の位置が規制される。

チューブ５０は、ほぼ全体をチューブ案内溝１７ｃ内に装着することで平面位置が規制されると共に、チューブ案内溝１７ｃの側壁の一部にチューブ保持部としての突起部を形成して上方への浮き上がりを規制する。

図７は、チューブ保持構造を示す部分断面図である。なお、図７は、フィンガー４０〜４６の互いに隣り合うフィンガーの間の突起部のうちフィンガー４５とフィンガー４６の間の突起部を例示して説明する（図５も参照する）。

チューブ案内溝１７ｃには、フィンガー４５とフィンガー４６との間にフィンガー４５，４６の進退を妨げない幅の突起部としてのチューブ案内側壁１７ｆが設けられ、チューブ案内側壁１７ｆの上部にチューブ５０の上方一部にせり出すような突起部１７ｅが形成されている。

このように、各フィンガーの間にチューブ案内側壁１７ｆと突起部１７ｅを設けることで、フィンガー４０〜４６が配設される範囲において、チューブの平面方向の位置規制と浮き上がりの抑制を行う。

なお、本実施形態では、図５に示すようにチューブ５０の流出口部５３に近い位置、及び流入口部５２に近い位置にも突起部１７ｅと同様な機能を有する突起部１７ｈが設けられている。

チューブ５０及びリザーバ１４とフィンガー４０〜４６を第１チューブ案内枠１７に装着した状態で、第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８とを、互いの接合面を密接させ、固定螺子９２を用いて固定することで、チューブユニット１１が構成される。

なお、チューブ５０の流出口部５３の近傍は、第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８とを固定した状態で、パッキンまたは接着等を用いてチューブ案内溝１７ｃとチューブ５０との間を密閉する。このようにすることで、チューブユニット１１内が密閉構造となる。

また、チューブユニット１１の固定枠１３近傍の外周には、パッキン９７が嵌着されており、チューブユニット１１を制御ユニット１２に挿着した状態で、内部を密閉空間とし、マイクロポンプ１０を防水構造及び防塵構造としている。
なお、マイクロポンプ１０が非防水構造でよい場合には、パッキン９７は不要である。

また、チューブ案内溝１７ｃのうち、少なくともフィンガー４０〜４６がチューブ５０を押圧する平面範囲には、フィンガー４０〜４６が進行する方向にチューブ案内溝１７ｃに沿った凹部により形成されたチューブ規制壁１７ｄが形成されている。

この凹部内には、弾性部材６０が設けられている。つまり、弾性部材６０は、チューブ規制壁１７ｄとチューブ５０との間に設けられる。弾性部材６０は、チューブ５０がフィンガー４０〜４６によって必要以上の押圧力で圧閉される際のダンパーとなりチューブ５０が劣化しないように設けられている。なお、弾性部材６０は、チューブ圧閉に耐える弾性力を有している。また、チューブ５０との摩擦係数を小さくしておくことがより好ましい。

また、チューブ５０の流入口部５２とリザーバ１４との接合部には互いの連通部材としてのエアベントフィルタ６５が備えられている。エアベントフィルタ６５の内部には、親液性を有し微細な孔が形成されるフィルタが備えられている。このフィルタは、液体は通過し、気泡の通過を遮断する。

なお、本実施形態では、エアベントフィルタをリザーバ１４とチューブ５０との連結部材とし、リザーバ１４とチューブ５０の分離、挿着を行うことができる。

フィルタに形成される孔は０．１〜１μｍの範囲であって、液体を通過させ、リザーバ１４内に発生する０．１μｍ以上または１μｍ以上の気泡のチューブ５０への浸入を抑制する。

なお、第１チューブ案内枠１７の元部（固定枠１３側）の側面及び裏面には突起部１７ｂ、先端部の側面及び裏面には突起部１７ｎが形成され、第２チューブ案内枠１８の元部及び先端部の外側表面にも同様な突起部１８ｂ，１８ｅが形成されている。

第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８を接合した状態で、突起部１７ｂ，１８ｂが連続したリング状の突起部となり、突起部１７ｎ，１８ｅとが連続したリング状の突起部となる。

チューブユニット１１は、制御ユニット１２にスライド挿着される。この際、突起部１７ｂ，１７ｎ，１８ｂ，１８ｅを設けることで、制御ユニット１２とチューブユニット１１の位置精度を高めると共に、挿着時または抜き取り時の抵抗を減じている。

なお、チューブユニット１１の尾部（固定枠１３側）には、溝９６ａを有する突起部９６が形成されている。この突起部９６は、制御ユニット１２からチューブユニット１１を溝９６ａを抓まんで抜き取るときに用いられる。

続いて、本実施形態による液体の輸送、吐出に係る作用について図５を参照して説明する。図５に示す状態では、カム２０は、ステップモータ７０からの回転力により伝達機構を介して回転され（図示、矢印Ｒ方向）、カム２０のフィンガー押圧面２１ｄでフィンガー４４を押圧しチューブ５０を圧閉している。

フィンガー４５もフィンガー押圧面２１ｄとフィンガー押圧斜面２２との接合部に当接しており、チューブ５０を圧閉している。また、フィンガー４６はフィンガー押圧斜面２２上でチューブ５０を押圧しているが、フィンガー４４の押圧量より小さく、チューブ５０を完全には圧閉していない。

フィンガー４１〜４３は、カム２０の円弧部２３の範囲にあり、押圧しない初期位置にある。また、フィンガー４０はカム２０のフィンガー押圧斜面２２に当接しているが、この位置では、まだチューブ５０を圧閉していない。

この位置から、さらにカム２０を矢印Ｒ方向に回転すると、カム２０のフィンガー押圧面２１ｄによって、フィンガー４５，４６の順で押圧してチューブ５０を圧閉していく。フィンガー４４はフィンガー押圧面２１ｄから解除されチューブ５０は開放される。チューブ５０の液体流動部５１には、フィンガーから圧閉が開放される位置、または、まだ圧閉されていない位置に液体が流入してくる。

カム２０をステップモータ７０によりさらに回転すると、フィンガー押圧斜面２２が、フィンガー４０，４１，４２，４３の順に液体の流入側から流出側に順次押圧していき、フィンガー押圧面２１ｃに達したときにチューブ５０を圧閉する。

このような動作を繰り返すことにより、液体を流入口部５２側から流出口部５３側に向けて流動し、流出口部５３から吐出する。

この際、カム２０のフィンガー押圧面のいずれかには、フィンガー４０〜４６のうちの２本が当接し、次のフィンガーを押圧する位置に移動するときには、フィンガー４０〜４６のうちの１本を押圧する。このように、フィンガーを２本押圧する状態と、一本を押圧する状態と、を繰り返すことにより、少なくとも１本のフィンガーがチューブ５０を常時圧閉している状態を形成する。このようなフィンガー４０〜４６の運動によるマイクロポンプの構造は蠕動駆動方式と呼ばれる。

従って、本実施形態によれば、チューブユニット１１が、チューブ５０を圧閉するフィンガー４０〜４６を押圧するカム２０を含む制御ユニット１２から分離可能であることから、チューブユニット１１単体の状態ではチューブ５０は開放された状態が維持される。そのため、チューブ５０の継続的な圧閉による復元力の劣化に伴う吐出精度の低下を防止し、所望の吐出精度を維持することができる。

また、チューブ５０の圧閉と開放を長時間繰り返すことによりチューブ５０の復元力が劣化することが考えられ、このような場合チューブ交換が必要となるが、一定時間使用後、チューブ５０をチューブユニットとして容易に交換することができる。

また、カム２０とステップモータ７０と伝達機構とを制御ユニット１２として構成しているため、チューブユニット１１を制御ユニット１２を装着する際、前述した従来技術のようなピニオンとギヤとを噛合させて結合することが必要ないため、噛合させる過程における破壊はない。

また、チューブユニット１１を制御ユニット１２に対して水平方向に装着すれば、フィンガー４０〜４６をチューブ押圧可能な状態にすることができる。従って、従来技術のようにモータモジュールとポンプモジュールとの間に連結機構を必要とせず、構造を簡素化でき、組立性を向上させることができ、さらに、薄型化を実現できる。

また、チューブユニット１１は、カム２０とステップモータ７０と伝達機構と制御回路部３０を含む制御ユニット１２に対してはるかに低コストとすることができる。そこで、薬液等に直接接触するチューブ５０を含むチューブユニット１１を使い捨て使用とし、制御ユニット１２を繰り返し使用すれば、ランニングコストを低減することができる。

また、チューブ５０の内径及び外径は寸法ばらつきが考えられる。これらの寸法ばらつきは吐出精度に影響する。そこで、チューブ５０と、チューブ５０の寸法に適合する長さのフィンガー４０〜４６を１セットとしてチューブユニット化することで、吐出精度を向上させることができる。

また、チューブユニット１１を、制御ユニット１２に設けられる空間１１０の内部に装着することから、制御ユニット１２を構成する第１機枠１５と第２機枠１６とがケースの機能を有し、チューブユニット１１と制御ユニット１２とを収容するためのケースが不要となり、構造を簡素化できる。

また、チューブユニット１１を制御ユニット１２に対して水平方向に挿着する構造のため、従来技術のような積み重ね構造よりも薄型化することができる。

また、本実施形態のマイクロポンプ１０は、カム２０の回転によりフィンガー４０〜４６を押圧してチューブ５０を圧閉する構成である。従って、チューブ５０の円弧形状の円弧中心Ｐ’とカムの回転中心Ｐとを一致させることが必要である。

そこで、チューブユニット１１を制御ユニット１２に装着する際、双方に案内部（壁面１８ａと壁面１５ａ）を設け互いに当接することにより、チューブ５０の円弧形状の円弧中心Ｐ’とカムの回転中心Ｐとを略一致させることができ、専用の位置規制部材を設けなくても、フィンガー４０〜４６の全てがチューブ圧閉を確実に行うことができる。

なお、本実施形態では、第１機枠１５、第２機枠１６、第１チューブ案内枠１７、第２チューブ案内枠１８のうちの一つまたは全部、あるいは、第１機枠１５、第２機枠１６、第１チューブ案内枠１７、第２チューブ案内枠１８の一部または全体が透明材料で形成されている。

このようにすることにより、内部の構成部品または各構成部品の係合関係や駆動状態を視認することができ、正常な状態であるか、どこに不具合があるか等を検出することができる。なお、透明にする範囲は、少なくとも視認したい部分の範囲とすればよい。

また、リザーバ１４の上部方向または下部方向から視認できるようにすれば、収容する液体量を観察することができる。リザーバ１４を透明容器とすればなおよい。

また、リザーバ１４をチューブユニット１１に収容することで、リザーバ１４内の液体が無くなった時点でチューブ５０を含むチューブユニット１１を交換すれば、チューブ５０の劣化前に交換することができることから、マイクロポンプの信頼性を高めることができる。

また、リザーバ１４とチューブ５０との間には、エアベントフィルタ６５を連結部材として備え、互いに着脱可能な構成としている。従って、薬液が少なくなったリザーバ１４を取り外し、薬液が収容されたリザーバ１４をチューブ５０に接続し、長時間にわたってマイクロポンプを使用することができる。

また、リザーバ１４とチューブ５０との間にエアベントフィルタ６５を設けることにより、液体中に含まれる気泡のチューブ５０内への通過を遮断し、液体が薬液であって生体内に吐出する場合に、生体内に気泡が注入されることを防止することができ、安全性を高める。

また、リザーバ１４が、内部に液体を流入、且つ封止するためのポートとしてのセプタム９５を備えている。リザーバ１４にセプタム９５を設けることにより、チューブ５０をリザーバ１４に接続した状態で、リザーバ１４に液体の注入を容易に行うことができる。

さらに、セプタム９５を、第１チューブ案内枠１７の外部に突設し、固定枠１３の外側からセプタム９５の流入口部が覗くように配設することにより、チューブユニット１１の状態、または制御ユニット１２に装着した状態で、リザーバ１４に液体の注入を容易に行うことができる。

さらに、マイクロポンプ１０を使用している状態においても液体の追加注入を容易に行うことができる。
（実施形態２）

続いて、実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態２は、チューブユニット１１を制御ユニット１２に付勢する弾性部材を設けていることに特徴を有する。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。

図８は、実施形態２に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ切断面を示す断面図である。図８（ａ）において、チューブユニット１１と固定枠１３の間には、弾性部材としての板バネ９９が備えられている。

板バネ９９は、固定枠１３のチューブユニット１１側に設けられた凹形状の板バネ固定部１３ｆに固定される。板バネ９９の力点は中心線Ｊ上にあって、チューブユニット１１をカム２０の回転中心Ｐに向かって付勢している。

そのことによって、チューブユニット１１の壁面１８ａと制御ユニット１２の壁面１５ａとが、中心線Ｊ上で当接される。

板バネ９９の固定は、図８（ｂ）に示すように、固定枠１３の板バネ固定部１３ｆに突設された案内軸１３ｇを熱溶着等の固定手段を用いて行われる。なお、板バネ９９は、固定枠１３を固定した状態で脱落しなければよいので必ずしも固定しなくてもよい。

チューブユニット１１を制御ユニット１２に固定枠１３により固定する場合、チューブユニット１１、制御ユニット１２、固定枠１３等の構成部品の寸法ばらつきにより、チューブユニット１１と制御ユニット１２との間に水平方向（平面方向）の隙間が発生し、チューブ５０をフィンガー４０〜４６により圧閉できなくなることが考えられる。

そこで、板バネ９９によりチューブユニット１１を制御ユニット１２の方向に付勢することにより、互いの壁面１５ａ，１８ａを当接させて、チューブ５０の円弧形状の円弧中心Ｐ’とカム２０の回転中心Ｐとを一致させ、フィンガー４０〜４６の全てがチューブ５０を確実に圧閉させることができる。

また、板バネ９９の付勢力は、フィンガー４０〜４６のチューブ押圧力よりも大きくなるよう設定される。

このようにすれば、フィンガー４０〜４６がチューブ５０を圧閉する際に、チューブユニット１１（つまり、チューブ５０）がフィンガー４０〜４６から遠ざかる方向に移動しないので、確実にチューブを圧閉することができる。

なお、本実施形態では、弾性部材として板バネ９９を例示したが、板バネに限らず、コイルバネ、厚さ方向に弾性を有する平板でもよく、また、これらを複数用いる構造としてもよい。
（実施形態３）

続いて、実施形態３に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態３は、電源がチューブユニットに収容されていることを特徴としている。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。

図９は実施形態３に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ切断面を示す断面図である。図９（ａ），（ｂ）において、電源としての小型ボタン型電池１２０（以降、単に電池１２０と表す）は、チューブユニット１１の内部に収容されている。

電池１２０はリザーバ１４と共に、第１チューブ案内枠１７に形成される凹部内に装着されて、上部を第２チューブ案内枠１８によって封鎖される。ここで、電池１２０の図示下方面をマイナス極、上面及び側面をプラス極とするとき、下方面はマイナス端子１２１に接続され、側面がプラス端子１２２に接続される。

マイナス端子１２１及びプラス端子１２２は、図示しないリードによって第１チューブ案内枠１７の端部に植立される接続端子１２３，１２４に接続されている。

接続端子１２３，１２４は、第１チューブ案内枠１７から突設されて、制御ユニット１２の内部にまで延在されている。制御ユニット１２には、接続端子１２３，１２４に電気的に独立して接続する接続端子（図示せず）が設けられ、これら接続端子は制御回路部３０（図５、参照）に接続される。

チューブユニット１１を制御ユニット１２に装着した状態で、電池１２０から制御回路部３０に電力が供給され、マイクロポンプ１０が駆動可能な状態となる。

なお、電池１２０をチューブユニット１１の内部に収容し、リザーバ１４をチューブユニットの外部に備える構造としてもよい。

使用する薬液を変更する場合、または使用したチューブ５０を交換する場合に、チューブユニット１１としてチューブ５０と共に電池１２０を交換することで、使用途中で電池容量が不足することを防止することができる。

また、電池１２０は、チューブユニット１１に対して着脱可能である。図９に示す構成では、第１チューブ案内枠１７と第２チューブ案内枠１８とを接合する固定螺子９２（図５、参照）を外して、電池１２０を着脱する例を示している。

ここで、電池１２０の着脱構造としては、第２チューブ案内枠１８に電池蓋を設ける構造としてもよく、また、電池１２０をチューブユニット１１の尾部（固定枠１３側）からスライド挿入する構造として、固定枠１３を外して電池１２０の着脱をする構造としてもよい。

なお、本実施形態では、電池として小型ボタン型電池を例示したが、他にシート電池、リチウムイオン電池等の二次電池を採用することができる。これらの電池を用いる場合はリザーバと重ねて配設することができ、電池をチューブユニット内に収容する構成としても、リザーバの容量を大きくできるという利点がある。
（実施形態４）

続いて、実施形態４に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態４は、チューブユニットが制御ユニットに対して正確な位置に挿着されているかを検出する接続端子と検出端子とからなる検出器を備えていることに特徴を有する。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。

図１０は、実施形態４に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ切断面を示す断面図である。図１０（ａ），（ｂ）において、チューブユニット１１に形成される壁面１８ａの両側の半島状端部に、第１接続端子６６と第２接続端子６７とが植立されている。

第１接続端子６６と第２接続端子６７とは、一方の端部が接続リード９４によって電気的に接続されている。また、他方の端部は制御ユニット１２の内部まで入り込むように制御ユニット側端部１８ｃ，１８ｄから突設されている。

制御ユニット１２（第１機枠１５）には、略Ｕ字バネ形状の第１検出端子６８、第２検出端子６９とが備えられている。第１検出端子６８、第２検出端子６９とは同じ形状のため、第２検出端子を例示して説明する。

第２検出端子６９は、第１機枠１５に設けられる凹部内に撓められて装着される。ここで第２検出端子６９の腕部６９ａ，６９ｂは、凹部内の対向する側壁を押圧する。

従って、腕部６９ａは、凹部内の側壁１５ｇによって位置規制される。側壁１５ｇの位置は、カム２０の回転中心Ｐ位置に対して正確に位置規制されている。また、第１接続端子６６と第２接続端子６７の先端部位置も、カム２０の回転中心Ｐ位置に対して正確に位置規制されている。

チューブユニット１１の円弧状の壁面１８ａと制御ユニットの円弧状の壁面１５ａとが当接する位置までチューブユニット１１を制御ユニット１２に装着したとき、第２接続端子６７が第２検出端子６９に電気的に接続される。同時に第１接続端子６６も第１検出端子６８に電気的に接続される。

第２検出端子６９にはリード６４が接続され、リード６４は制御回路部３０の検出端子Ａ（図示せず）に接続されている。一方、第１検出端子６８にはリード６３が接続され、リード６３は制御回路部３０の検出端子Ｂ（図示せず）に接続されている。

ここで、第２接続端子６７と第２検出端子６９、及び第１接続端子６６と第１検出端子６８の両方が、電気的に接続されたことを検出端子Ａと検出端子Ｂで検出したとき、チューブユニット１１の壁面１８ａと制御ユニットの壁面１５ａとが当接したと判定する。

このような状態のとき、チューブ５０の円弧形状の円弧中心Ｐ’とカム２０の回転中心Ｐとが一致していると判定し、制御回路部３０によりステップモータ７０（図示せず）を駆動可能な状態にする。

また、第２接続端子６７と第２検出端子６９、及び第１接続端子６６と第１検出端子６８の両方が、電気的に接続されていない場合には、チューブユニット１１と制御ユニット１２とが、所定の位置に装着されていない状態と判定し、チューブユニット１１の制御ユニット１２への装着をやり直す。

なお、本実施形態では検出器として接点方式を例示したが、光検出や磁気検出構造を採用することができる。

このような構成にすれば、チューブ５０の円弧形状の円弧中心Ｐ’とカム２０の回転中心Ｐとを一致したことを検出した場合にステップモータ７０を駆動することにより、設定通りのチューブ５０の圧閉と開放ができるため、液体を所望の単位時間当り流動量で輸送することができる。
（実施形態５）

続いて、実施形態５に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態５は、電源としての電池が制御ユニットに収容されていることを特徴としている。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。

図１１は、実施形態５に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ切断面を示す断面図である。図１１において、電源としての小型ボタン型電池１２０（以降、単に電池１２０と表す）は制御ユニット１２に収容されている。

電池１２０は、第１機枠１５に形成される凹部内に装着されて、上部を電池蓋１３０によって封鎖、固定される。ここで、電池１２０の図示下方面をマイナス極、上面及び側面をプラス極とするとき、下方面はマイナス端子１２１に接続され、側面がプラス端子１２２に接続される。

マイナス端子１２１及びプラス端子１２２は、図示しないリードによって制御回路部３０の電源端子（図示せず）に接続される。

電池蓋１３０は、電池１２０の外周を取り巻くように突設される電池案内部１３１と、鍔部１３４を有している。電池案内部１３１の外周部には螺子１３２が形成されており、第２機枠１６の螺子部に螺合することにより、電池１２０を固定する。

電池蓋１３０には溝１３３が形成され、この溝にコイン等を差し込んで回転することで、電池蓋１３０の開閉を行う。

電池蓋１３０を螺合する際、鍔部１３４と第２機枠１６との接合部は密接される。鍔部１３４と第２機枠１６の間にシール材としてのパッキンを用いれば一層密閉性を向上させることができる。

なお、電池蓋１３０の固定構造としては、第２機枠１６に圧入する構造としてもよい。また、電池蓋１３０をバヨネット構造としてもよい。また、第１機枠１５と第２機枠１６の側面に開口部を設け、この開口部から電池１２０を挿入して、固定枠１３と同様な固定枠固定構造にて固定する構造としてもよい。

このように電池１２０を制御ユニット１２に収容することにより、チューブユニット１１を制御ユニット１２に装着した状態、または、制御ユニット１２単体の状態で電池交換を行うことができる。

電池１２０を制御ユニット１２に収容することにより、制御回路部３０と電池との接続を、実施形態３（図９、参照）のような接続端子１２３，１２４を用いることなく行うことができ、構造を簡素化できる。

また、制御ユニット１２のチューブユニット１１が装着される範囲以外の空間に電池１２０を配設することで、チューブユニット１１内に電池１２０を装着する構成に比べ電池１２０を厚くできるので、容量の大きい電池を採用することができる。

さらに、チューブユニット１１の空きスペースが増えるので、その分、リザーバ１４の液体容量を増やすことができる。

以上、前述した実施形態１〜実施形態５によるマイクロポンプ１０は、小型化、薄型化が可能で、微量流量を安定して連続的に流動することができるため、生体内または生体表面に装着し、新薬の開発やドラッグデリバリなどの医療用に好適である。また、様々な機械装置において、装置内、または装置外に搭載し、水や食塩水、薬液、油類、芳香液、インク、気体等の流体の輸送に利用することができる。さらに、マイクロポンプ単独で、流体の流動、供給に利用することができる。

実施形態１に係るマイクロポンプを示す概観平面図。 実施形態１に係るマイクロポンプを示す概観正面図。 実施形態１に係るマイクロポンプの分解平面図。 実施形態１に係るマイクロポンプの分解正面図。 実施形態１に係るマイクロポンプの平面図。 （ａ）は図５のＡ−Ｐ−Ａ’切断面を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ切断面を示す断面図。 実施形態１に係るマイクロポンプのチューブ保持構造を示す部分断面図。 実施形態２に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ切断面を示す断面図。 実施形態３に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ切断面を示す断面図。 実施形態４に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ切断面を示す断面図。 実施形態５に係るマイクロポンプの一部を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ切断面を示す断面図。

符号の説明

１０…マイクロポンプ、１１…チューブユニット、１２…制御ユニット、１３…固定枠、１４…リザーバ、１５…第１機枠、１６…第２機枠、１７…第１チューブ案内枠、１８…第２チューブ案内枠、２０…カム、３０…制御回路部、４０〜４６…フィンガー、５０…チューブ、７０…ステップモータ、１２０…電池。

Claims (24)

1. 一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の円弧中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと、
   前記複数のフィンガーを前記チューブの流入側から流出側に順次押圧するカムと、前記カムに回転力を与える駆動部と、前記駆動部の駆動制御を行う制御回路部と、前記カムと前記駆動部と前記制御回路部を保持する機枠と、を有する制御ユニットと、
   前記チューブの流入口部が連通するリザーバと、
   前記制御回路部に電力を供給する電源と、
   が備えられ、
   前記チューブユニットが、前記制御ユニットに対して前記カムの回転面に略水平方向に着脱可能に装着されていることを特徴とするマイクロポンプ。
2. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブユニットが、前記機枠に設けられる空間の内部に装着されていることを特徴とするマイクロポンプ。
3. 請求項１または請求項２に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブユニットを前記制御ユニットに装着する際、前記チューブの円弧形状の円弧中心と前記カムの回転中心とを略一致させる案内部が、前記チューブユニット及び前記制御ユニットに設けられていることを特徴とするマイクロポンプ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブユニットを前記制御ユニットに装着する際、前記チューブの円弧形状の円弧中心と前記カムの回転中心とを略一致したことを検出する検出器が、前記チューブユニットと前記制御ユニットの間に設けられていることを特徴とするマイクロポンプ。
5. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記チューブユニットを前記制御ユニットに固定するための蓋部材を有し、
   前記蓋部材と前記チューブユニットとの間に、前記チューブの円弧形状の円弧中心と前記カムの回転中心とを略一致させる方向に前記チューブユニットを前記制御ユニットに付勢する弾性部材が備えられていることを特徴とするマイクロポンプ。
6. 請求項５に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記弾性部材の付勢力が、前記複数のフィンガーのチューブ押圧力よりも大きいことを特徴とするマイクロポンプ。
7. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記機枠及び前記案内枠の一部または全部が透明であることを特徴とするマイクロポンプ。
8. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記電源が、前記チューブユニットに収容されていることを特徴とするマイクロポンプ。
9. 請求項８に記載のマイクロポンプにおいて、
   前記電源が、前記チューブユニットに着脱可能に装着されていることを特徴とするマイクロポンプ。
10. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記リザーバが、前記チューブに対して着脱可能に装着されていることを特徴とするマイクロポンプ。
11. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記リザーバが、前記チューブユニットに収容されていることを特徴とするマイクロポンプ。
12. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記リザーバと前記電源とが、前記チューブユニットに収容されていることを特徴とするマイクロポンプ。
13. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記リザーバが、内部に流体を注入、または封止するためのポートを備えていることを特徴とするマイクロポンプ。
14. 請求項１３に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記リザーバが前記チューブユニットに収容され、
    前記ポートは、前記案内枠に設けられる開口部に密着保持され、且つ、前記案内枠の外側から前記ポートの流入口部が覗くように配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
15. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記リザーバと前記チューブの連通部に、気泡の通過を遮断するためのエアベントフィルタが備えられていることを特徴とするマイクロポンプ。
16. 請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記電源が、前記制御ユニットに収容されていることを特徴とするマイクロポンプ。
17. 請求項１６に記載のマイクロポンプにおいて、
    前記電源が、前記制御ユニットに対して着脱可能であることを特徴とするマイクロポンプ。
18. 一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の円弧中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットに対して着脱可能であって、
    前記複数のフィンガーを前記チューブの流入側から流出側に順次押圧するカムと、前記カムに回転力を与える駆動部と、前記駆動部の駆動制御を行う制御回路部と、前記カムと前記駆動部と前記制御回路部を保持する機枠と、を有していることを特徴とする制御ユニット。
19. 請求項１８に記載の制御ユニットにおいて、
    前記制御回路部に電力を供給する電源が着脱可能に装着されていることを特徴とする制御ユニット。
20. カムと、前記カムに回転力を与える駆動部と、前記駆動部の駆動制御を行う制御回路部と、前記カムと前記駆動部と前記制御回路部とを保持する機枠とを有する制御ユニットに対して着脱可能であって、
    前記カムの回転中心と円弧形状の中心が略一致するよう配設されるチューブと、前記カムの回転中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有していることを特徴とするチューブユニット。
21. 請求項２０に記載のチューブユニットにおいて、
    前記案内枠が、前記チューブが挿着されるチューブ案内溝と連通するフィンガー案内孔を有し、
    前記複数のフィンガーの一つ一つが前記フィンガー案内孔に挿着される軸部と、前記フィンガー案内孔の直径より大きく前記チューブに当接する鍔状のチューブ押圧部と、を有していることを特徴とするチューブユニット。
22. 請求項２０に記載のチューブユニットにおいて、
    前記チューブの流入口部に連通するリザーバが収容されていることを特徴とするチューブユニット。
23. 請求項２０に記載のチューブユニットにおいて、
    前記制御回路部に電力を供給する電源が収容されていることを特徴とするチューブユニット。
24. 請求項２０に記載のチューブユニットにおいて、
    前記チューブの流入口部に連通するリザーバと、前記制御回路部に電力を供給する電源と、が収容されていることを特徴とするチューブユニット。

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