CN102397093B - 液体喷射装置以及使用液体喷射装置的医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供液体喷射装置以及使用液体喷射装置的医疗设备。在供给了供给压力变动的液体的情况下，也能够避免液体喷射装置的操作感受到损害。使用液体压送单元向液体室压送液体，并且，对容积变更部施加驱动电压而减小液体室的容积，由此，从喷射嘴喷射加压后的液体室内的液体。在对容积变更部施加驱动电压时，通过对驱动电压的电压波形进行变更，由此，对向液体室压送的液体的压力变动给液体喷射造成的影响进行补偿，并且，在供给流量降低到预定压力以下的情况下，对驱动波形的时间间隔进行校正。这样，即使向液体室压送的液体的压力发生了变动，也不会给液体喷射装置的操作带来不舒适感。

Description

液体喷射装置以及使用液体喷射装置的医疗设备

技术领域

本发明涉及喷射加压后的液体的液体喷射装置以及使用液体喷射装置的医疗设备。

背景技术

已开发出了如下技术：对水或生理盐水等液体进行加压，从喷射嘴向活体组织等进行喷射，进行活体组织的切开或切除等(专利文献1)。该技术能够在不损伤血管等的脉管构造的情况下仅切开脏器等组织，对周围组织造成的损伤少，所以，能够减少患者的负担。

还曾提出过如下技术：在喷射液体时，不是从喷射嘴连续进行喷射，而是间断地喷射脉冲状的喷流，由此，能够利用较少的喷射量切开活体组织(专利文献2)。在该技术中，在向较小的液体室供给所要喷射的液体后，瞬间减小液体室的容积而对液体进行加压，由此，从喷射嘴以脉冲状喷射液体。

这里，为了从喷射嘴喷射液体，需要始终向喷射单元供给所需足够量的液体，以使液体充满液体室且到达喷射嘴的前端。在供给的液体中混入有气泡的情况下，当为了喷射液体而减小液体室的容积时，气泡也发生破裂，所以，无法对液体室内的液体进行恰当的加压喷射。因此，在喷射脉冲状的喷流的技术中，作为用于向液体室供给液体的泵，不使用容易产生气泡的离心型的泵(例如叶片泵等)，而是使用不产生气泡、能够确保充分流量的容积变更型的泵(例如活塞泵等)。

【专利文献1】日本特开2005-152127号公报

【专利文献2】日本特开2008-082202号公报

但是，对于容积变更型的泵而言，液体的供给压力容易产生变动，所以，存在容易损害液体喷射装置的操作感的问题。当供给压力降低时，相对于所要喷射的液体的喷射量，供给量不足，所以，喷射量显著降低，切开能力、或者喷射液体时操作者感觉到的反作用力发生显著的变动。因此，在以脉冲状喷射液体的技术中，不得不使用作为容积变更型的、能够尽量抑制压力变动的产生的特殊的泵。

发明内容

本发明正是为了解决现有技术所具有的上述课题的至少一部分而完成的，其目的在于，提供一种即使在提供了供给压力变动的液体的情况下也不会损害液体喷射装置的操作感的技术。

为了解决上述课题的至少一部分，本应用例的液体喷射装置采用了以下结构。

[应用例1]本应用例的液体喷射装置从喷射嘴喷射液体，其特征在于，该液体喷射装置具有：液体室，其被供给所要喷射的液体，并且连着所述喷射嘴；液体压送单元，其向所述液体室压送液体；容积变更部，其根据所施加的驱动电压而变形，由此变更所述液体室的容积；驱动电压施加单元，其在向所述液体室供给了液体的状态下，对所述容积变更部施加预定电压波形的所述驱动电压；以及存储部，其存储向所述液体室压送的液体的压力变动数据，所述液体压送单元是在伴有压力变动的状态下向所述液体室压送液体的单元，所述驱动电压施加单元根据所述存储部的所述压力变动数据变更所述电压波形，由此进行补偿并施加给所述容积变更部，所述压力变动数据小于预定压力时的、电压波形与所述电压波形之后下次施加的电压波形之间的时间间隔比所述压力变动数据大于预定压力时的、电压波形与所述电压波形之后下次施加的电压波形之间的时间间隔长。

根据这种结构，使用液体压送单元向液体室压送液体，并且，对容积变更部施加驱动电压而减小液体室的容积，由此，从喷射嘴喷射加压后的液体室内的液体。在对容积变更部施加驱动电压时，通过对驱动电压的电压波形进行变更，由此，对向液体室压送的液体的压力变动给液体喷射造成的影响进行补偿。

当向液体室压送的液体的压力发生变动时，从喷射嘴喷射的液体的状态发生变动。另一方面，变更对容积变更部施加的驱动电压的电压波形也会使从喷射嘴喷射的液体的状态发生变动。因此，如果变更驱动电压的电压波形，来抵消向液体室压送的液体的压力变动所造成的影响，则即使向液体室压送的液体的压力发生变动，也能够抑制在液体喷射装置的操作中出现不舒适感。

而且设定为：供给压力小于预定压力时的、一个电压波形与下次施加的电压波形之间的时间间隔比供给压力大于预定压力时的、一个电压波形与下次施加的电压波形之间的时间间隔长，由此，能够延长一次喷射后到下次喷射为止的间隔。如果延长了喷射的间隔(定时)，则即使从供给泵压送的液体的压力降低，也能够充分确保在一次喷射与下次喷射之间供给的液体的流量，所以，能够从喷射嘴前端确切地喷射出液体。

[应用例2]在上述应用例的液体喷射装置中，所述驱动电压施加单元可以是如下的单元：以向所述液体室压送的液体的压力越低、使得所述驱动电压的最大电位差越大的方式，对电压波形进行变更，之后将其施加给所述容积变更部。

根据这种结构，如果以增大驱动电压的最大电位差的方式对电压波形进行变更，则能够提高液体室内的液体的压力，所以，能够对压送到液体室内的液体的压力降低进行补偿。其结果，即使向液体室压送的液体的压力降低，也能够抑制液体喷射装置的操作感受到损害。

在向液体室压送的液体的压力增加的情况下，只要以压力越高、使得驱动电压的最大电位差越小的方式对电压波形进行变更，并施加给容积变更部即可。这样，能够抑制因液体室的容积变更引起的液体室内的压力增加，所以，能够对向液体室内压送的液体的压力增加进行补偿。其结果，即使向液体室压送的液体的压力增加，也能够抑制液体喷射装置的操作感受到损害。

[应用例3]在上述应用例的液体喷射装置中，所述驱动电压施加单元可以是如下的单元：以向所述液体室压送的液体的压力越低、使得所述驱动电压的电压上升速度越大的方式对电压波形进行变更，之后，施加给所述容积变更部。

根据这种结构，如果以增大驱动电压的电压上升速度的方式对电压波形进行变更，则能够提高液体室内的液体压力，所以，能够对向液体室内压送的液体的压力降低进行补偿。其结果，即使向液体室内压送的液体的压力降低，也能够抑制液体喷射装置的操作感受到损害。

在向液体室压送的液体的压力增加的情况下，只要以压力越高、使得驱动电压的电压上升速度越小的方式对电压波形进行变更，并施加给容积变更部即可。这样，能够抑制因液体室的容积变更引起的液体室内的压力增加，所以，能够对压送到液体室内的液体的压力增加进行补偿。其结果，即使向液体室压送的液体的压力增加，也能够抑制液体喷射装置的操作感受到损害。

[应用例4]本应用例的医疗设备的特征在于，该医疗设备使用了上述应用例的液体喷射装置。

根据这种结构，通过使用上述应用例的液体喷射装置，由此，即使向液体室内压送的液体的压力发生变动，也能够抑制液体喷射装置的操作感受到损害，所以，可提供能够在使用时实现稳定操作的医疗设备。

作为医疗设备，可以用于活体手术中使用的喷水刀等。可提供由于操作稳定而能够让医生集中于医疗行为的安全性高的医疗设备。

附图说明

图1是示出实施例的液体喷射装置的大体结构的说明图。

图2是示出喷射单元的详细构造的说明图。

图3是示出实施例的喷射单元喷射液体的动作的说明图。

图4是概念性地示出通过对致动器施加驱动电压来对液体室内的液体进行加压的状态的说明图。

图5是概念性地示出从供给泵供给伴有压力变动的液体时产生的现象的说明图。

图6是示出实施例的液体喷射装置变更对致动器施加的驱动电压波形的状态的说明图。

图7是示出实施例的液体喷射装置对驱动电压波形乘以校正系数来使液体室内的压力峰值保持恒定的状态的说明图。

图8是示出从供给泵供给伴有压力变动的液体时确定预定压力的说明图。

图9是示出实施例的液体喷射装置变更对致动器施加的驱动电压波形间隔的状态的说明图。

图10是示出如下状态的说明图：实施例的液体喷射装置对驱动电压波形乘以校正系数并在预定压力以下的情况下对驱动电压波形的时间间隔进行校正，由此使液体室内的压力峰值保持恒定并对喷射的时间间隔进行调整。

图11是示出实施例的变形例的液体喷射装置改变驱动电压波形的状态的说明图。

标号说明

10：液体喷射装置；100：喷射单元；102：喷射嘴；104：液体通道管；106：前组件；106c：凹部；106i：供给通道；106o：喷射通道；108：后组件；108c：凹部；108h：贯通孔；110：液体室；112：致动器；114：隔膜；116：垫片(shim)；118：底板；120：加强板；200：控制单元；300：供给泵；302：管；304：管；306：液箱。

具体实施方式

为了明确本申请发明的内容，按照以下顺序对实施例进行说明。

1.装置结构

2.液体的喷射动作

3.致动器的驱动方法

4.实施例的变形例

【实施例】

(1.装置结构)

图1是示出实施例的液体喷射装置10的大体结构的说明图。如图所示，液体喷射装置10大体划分时，由以下部分构成：以脉冲状喷射液体的喷射单元100、作为向喷射单元100压送要从喷射单元100喷射的液体而进行供给的液体压送单元的供给泵300、对喷射单元100和供给泵300的动作进行控制的控制单元200、以及作为预先存储有供给泵300的供给压力变动的存储部的存储部202等。另外，存储部202也可以嵌入在控制单元200内。

喷射单元100是在金属制的大致长方形形状的前组件106上重叠同样金属制的后组件108并通过螺钉紧固在一起的构造，在前组件106的前表面上竖立地设置有圆管形状的液体通道管104，在液体通道管104的前端插着作为喷射嘴的喷射嘴102。在前组件106与后组件108的组合面上设有薄圆板形状的作为液体室的液体室110，液体室110经由液体通道管104与喷射嘴102连接。在后组件108的内部设有由层叠型压电元件构成的作为容积变更部的致动器112，致动器112根据驱动电压而变形，由此能够使液体室110变形，从而变更液体室110的容积。

供给泵300在从贮存有待喷射的液体(水、生理盐水、药液等)的液箱306中经由管302吸出液体之后，经由管304将液体供给到喷射单元100的液体室110内。对于供给泵300，要求能够按照喷射单元100的要求供给所需足够量的液体，并且不在液体中混入气泡。因此，虽然省略了图示，但是，不使用让水车状的部件(被称为叶片或叶轮)在壳体内部旋转来压送液体的离心型的泵，而是使用在将液体吸入到能够增减容积的液体室内之后减小该液体室的容积来压送液体的容积变更型的泵(活塞泵或隔膜泵等)。

液体喷射装置10中使用的供给泵300是通过使2个活塞在缸内滑动来压送液体室内的液体的活塞泵。2个活塞以一个活塞前进时另一个活塞后退的方式，按彼此相反的相位滑动，所以，能够不间断地向喷射单元100压送液体。不过，在仅使2个活塞以相反相位滑动的情况下，连压送液体的压力也不均匀，因此，是在伴有压力变动的状态下向喷射单元100供给液体。

控制单元200通过对内置于喷射单元100内的致动器112和供给泵300进行控制，来控制液体喷射装置10的动作。并且，如上所述，在液体喷射装置10中，从供给泵300向喷射单元100供给伴有压力变动的液体。在存储部202中预先存储有由从供给泵300压送的液体引起的液体室110内的压力变动数据。详情后述，在液体喷射装置10中，根据存储在存储部202中的液体室110内的压力变动数据，对内置于喷射单元100内的致动器112的驱动方式进行变更，所以，即使向喷射单元100供给的液体伴有压力变动，也不会损害液体喷射装置10的操作感。

图2是示出喷射单元100的详细构造的说明图。图2(a)示出了截取喷射单元100的截面后的分解组装图，图2(b)示出组装后的截面图。在后组件108中，在与前组件106组合的面的大致中央处，形成有较大圆形的浅的凹部108c，在凹部108c的中央位置以贯通后组件108的方式形成有圆形截面的贯通孔108h。

在凹部108c的底部，以封闭贯通孔108h的状态设有金属制的薄的隔膜114，通过焊接或扩散接合等方法，使隔膜114的周缘部以气密的方式固定在凹部108c的底部。而且，在凹部108c中，从隔膜114的与凹部108c的底部侧相反的一侧(图中为上侧)，使圆环形状的金属制的加强板120缓缓地嵌入到凹部108c中。加强板120的板厚被设定为如下厚度：该厚度使得在隔着隔膜114嵌入了加强板120时，形成有凹部108c的后组件108的端面的面位置与加强板120的端面的面位置相同。

在一端侧被隔膜114封住的贯通孔108h中收纳有致动器112(在实施例中为层叠型压电元件)，在致动器112的另一端侧，通过圆板形状的金属制的底板118封住贯通孔108h。在致动器112与隔膜114之间收纳有圆形的金属制的垫片116。垫片116的厚度被选择为：该厚度使得在后组件108的贯通孔108h中收纳了致动器112，并利用底板118封住了贯通孔108h时，成为隔膜114、垫片116、致动器112以及底板118相接的状态。

在前组件106中，在与后组件108组合的一侧的面上形成有圆形的浅的凹部106c。该凹部106c的内径被设定为与嵌入后组件108的加强板120的圆环形状的内径大致相同的大小。在将前组件106与后组件108组合在一起并通过螺钉进行了紧固时，由设置在后组件108侧的隔膜114和加强板120的内周面与设置在前组件106中的凹部106c形成了大致圆板形状的液体室110。

在前组件106中设置有用于从前组件106的侧面向液体室110供给液体的供给通道106i。液体室110中被加压后的液体所通过的细径的喷射通道106o贯通于凹部106c的中央位置。液体通道管104通过其内径部分而插在开设了该喷射通道106o的部分上。而且，在该液体通道管104的前端插着喷射嘴102。因此，关于从喷射单元100喷射的液体的通道，在延伸出液体室110之后，经过喷射通道106o而到达液体通道管104，之后通道截面积变宽，在液体通道管104的前端的喷射嘴102的部分处，截面积重新变窄。

图2(b)示出了喷射单元100在组装后状态下的截面图。如图所示，加强板120的端面的面位置与后组件108的端面的面位置恰好相同，通过在该面处组合前组件106，由此，在前组件106与后组件108之间形成了液体室110。在后组件108的贯通孔108h中收纳了垫片116和致动器112并安装了底板118后，成为隔膜114、垫片116、致动器112、底板11恰好相接的状态。

(2.液体的喷射动作)

图3是示出实施例的喷射单元100喷射液体的动作的说明图。图3(a)表示驱动了供给泵300、但未驱动致动器112的状态(施加驱动电压之前的状态)。在该状态下，如图中粗虚线的箭头所示，由供给泵300供给的液体将液体室110充满。图中对液体室110标注了斜线，以此表示液体室110被液体充满。

接着，通过施加驱动电压来驱动致动器112。于是，致动器112在伸长方向上变形，使隔膜114变形，使液体室110的容积减小。其结果，液体室110的液体受到加压，经由喷射通道106o和液体通道管104从喷射嘴102喷射出去。

液体室110不仅连着喷射通道106o，还连着供给通道106i。因此，在液体室110中被加压后的液体不仅从喷射通道106o流出，还从供给通道106i流出。但实际上，液体室110中被加压的液体专从喷射通道106o流出，而不会从供给通道106i流出。

这是源于如下原因。首先，供给通道106i内的液体要流入液体室110内，所以，为了使液体室110中被加压的液体从供给通道106i流出，需要将供给通道106i内的液流推回去。而且，供给通道106i内的液体需要克服从后方由供给泵300压送的压力。

与此相对，在喷射通道106o中，不存在妨碍来自液体室110的流出动作的液流，而且，供给泵300压送液体的压力也不在妨碍从液体室110流出液体的方向上发挥作用。

因此，液体室110中被加压后的液体不会从供给通道106i流出，而是专从喷射通道106o流出。而且，通过调整喷射通道106o和供给通道106i的截面积和长度，能够相对于喷射通道106o，增大供给通道106i的惯性，从而在液体室110中被加压后的液体容易从喷射通道106o流出的方向上发挥作用。

例如，在延伸出喷射通道106o的部分处，将液体通道的截面积(即液体通道管104的截面积)形成为比供给通道106i的截面积大，或者将喷射通道106o的长度形成为比供给通道106i的长度短，由此，与喷射通道106o相比，能够增大供给通道106i的惯性。

基于这些原因，液体室110中被加压后的液体专从喷射通道106o流出，而不会从供给通道106i流出。

在图3(b)中，示出了以下状态：对致动器112施加驱动电压，由此，致动器112发生变形，使液体室110的容积减小，其结果，从喷射嘴102以脉冲状喷射出与押出量相应的液体。

以脉冲状喷射出液体后，去除对致动器112施加的电压。于是，变形后的致动器112恢复成原来的长度，与此相伴，减小了的液体室110的容积恢复成原来的容积。与该动作同时地，从供给泵300向液体室110供给液体。其结果，恢复成图3(a)所示的驱动致动器112之前的状态。从该状态起再次对致动器112施加驱动电压时，如图3(b)所示，致动器112发生变形，从喷射嘴102以脉冲状喷射来自液体室110的与押出量相应的液体。这样，在实施例的液体喷射装置10中，在每次对致动器112施加驱动电压时，能够从喷射嘴102以脉冲状喷射液体。

图4是概念性地示出通过对致动器112施加驱动电压而对液体室110内的液体进行加压的状态的说明图。在图4中，仅表示由致动器112产生的加减压量，所以，不包含从供给泵300向液体室110供给液体时的压力。图的上部示出了对致动器112施加的驱动电压波形，图的下部概念性地示出了通过致动器112的作用使得液体室110变形从而液体室110内的压力发生变化的状态。

在实施例中，当施加给致动器112的电压上升时，致动器112在伸长方向上发生变形，液体室110的容积减小，相反，当施加的电压降低时，液体室110的容积增加。

在图4所示的驱动电压波形中，在实线所示的部分处，液体室110被压缩，在虚线所示的部分处，液体室110扩大。在液体室110被压缩的部分(用实线表示驱动电压波形的部分)处，液体室110内的液体被加压，其结果，从喷射嘴102喷出液体。然后，在液体室110的容积复原的部分(用虚线表示驱动电压波形的部分)处，液体室110的压力降低，其结果，从供给通道106i向液体室110内供给液体。这里，当从供给泵300供给的液体的压力变动时，将产生以下状况。

图5是概念性地示出供给泵300向喷射单元100供给的液体中伴有压力变动时产生的现象的说明图。例如，如图5(a)所示，设供给泵300的出口部分处的液体压力以周期T1产生变动。关于该压力变动，在将供给泵300与喷射单元100(液体室110的入口部分)之间连接的管304的部分中，产生了略微的时间延迟D，并且，压力振幅也略微减小。

其结果，在压力如图5(b)那样变动的状态下，向喷射单元100的液体室110进行供给。因此，在未驱动致动器112的状态下，液体室110内的压力以图5(b)所示的状态变动。在存储部202中存储有如图5(b)所示的液体室110内的压力变动数据。

在液体室110内的压力如图5(b)所示的状态下，使用图4所示的驱动电压波形来驱动致动器112。于是，与液体室110响应于致动器112的作用而产生的压缩或扩大的动作相应地，液体室110内的压力增加或减小。其结果，例如，当对致动器112施加了后述的周期T2的驱动电压波形时，液体室110内的压力如图5(c)所示，以如下状态变动：在按周期T1变化的长周期的变动中叠加有按周期T2变化的短周期的变动。

在图5(c)所示的状态下，当液体室110内的压力变动时，如下所述，会损害液体喷射装置10的操作感。

首先，从喷射嘴102以周期T2的间隔呈脉冲状喷射液体，然而对于每个脉冲而言，喷射液体的状态存在变动。因此，生物组织的切开能力也发生变动，其结果，会产生过度切开组织的状况、或者相反地产生切开不足的状况。喷射嘴102的外侧为大气压，且是恒定的，所以，当液体室110内的压力变动时，与此相伴，从喷射嘴102喷射的液体的流量也发生变动。而且，喷射流量的变动也会引起切开能力的变动。

而且，当从喷射嘴102喷射液体时，其反作用力传递给喷射单元100，所以，当从喷射嘴102喷射的液体的状态发生变动时，保持喷射单元100所需的力也发生变动，其结果，液体喷射装置10的操作者难以将喷射单元100保持于同一位置。

而且，当从喷射嘴102喷射液体时，在刚刚喷射出液体之后，喷射嘴102以及连接喷射嘴102与液体室110的液体通道管104内的一部分成为未充满液体的状态。因此，在下次液体喷射以前的期间，需要将从供给泵300压送的液体填充到喷射嘴102的前端。一般而言，被压送的液体的压力越小，被压送的液体的流量越少，所以，在从供给泵300压送的液体为预定压力以下的情况下，在进行了一次喷射后，从供给泵300压送的液体的量不足，有可能直到进行下次喷射时，也无法将液体填充到喷射嘴102的前端。

在液体未填充到喷射嘴102的前端的状态下，从喷射嘴102喷射的液体的流量降低，其结果，会产生活体组织切开不足等状况。由于从喷射嘴102喷射的液体的状态发生变动，所以，保持喷射单元100所需的力也发生变动，其结果，液体喷射装置10的操作者难以将喷射单元100保持于同一位置。

基于以上原因，当供给泵300的压送压力发生变动时，会损害液体喷射装置10的操作感。因此，在实施例的液体喷射装置10中，根据从供给泵300供给的液体的压力，变更对致动器112施加的电压波形，而且，在供给压力为预定压力以下的情况下，对一次喷射与下次喷射之间的时间间隔进行校正，由此，即使在来自供给泵300的液体中存在压力变动，也能够抑制液体喷射装置10的操作感受到损害。

(3.致动器的驱动方法)

图6是示出实施例的液体喷射装置10变更对致动器112施加的驱动电压波形的状态的说明图。在实施例中，对作为标准而存储的驱动电压波形乘以校正系数，由此，变更对致动器112施加的驱动电压波形。例如，图6的上部所示的驱动电压波形中的左端所示的驱动电压波形是乘以校正系数“1”后的波形(即标准的驱动电压波形)，中央所示的驱动电压波形是乘以校正系数“1.2”后的波形，右端所示的波形是乘以校正系数“1.4”后的驱动电压波形。

图6的下部示出了由于上部所示的各个驱动电压波形的作用使得液体室110内的压力变动的状态。如图所示，校正系数越大(驱动电压波形的最大电压越大)，液体室110内产生的压力的峰值也越大。相反，当校正系数减小时，液体室110内产生的压力的峰值也减小。在实施例的液体喷射装置10中，通过这样地对施加给致动器112的驱动电压波形乘以校正系数，由此，能够抑制因来自供给泵300的液体的压力变动而损害液体喷射装置10的操作感。

图7是示出实施例的液体喷射装置10对驱动电压波形乘以校正系数来抵消来自供给泵300的液体供给压力的变动、从而使液体室110内的压力峰值保持恒定的状态的说明图。在图7中，不包含在供给压力为预定压力以下时对一次喷射与下次喷射之间的时间间隔进行校正的效果。

在供给泵300压送液体时的压力如图7(a)所示那样变动的情况下，当使用标准(不乘以校正系数)的驱动电压波形驱动致动器112时，液体室110内的压力如图7(b)所示那样变动。其结果，如使用图5所述的那样，会损害液体喷射装置10的操作感。

因此，对于向液体室110供给的液体的压力降低的部分，在对驱动电压波形乘以大于“1”的校正系数后，施加给致动器112，由此，如图7(c)所示，使得液体室110内的压力峰值始终成为大致相同的值而保持恒定。通过根据存储在存储部202中的液体室110内的压力变动数据，预先设定恰当的校正系数，由此，如图7(c)所示，能够使液体室110内的压力峰值保持大致恒定。

存储部202也可以被组装到供给泵300内。在将存储部202组装到供给泵300内的情况下，还可以在存储部202中存储图5(a)所示的供给泵300出口处的供给压力变动数据。相对于供给泵300所压送的液体的压力变动，向液体室110供给的液体的压力变动产生了相位延迟、振幅衰减等，但它们基本是由连接供给泵300与喷射单元100的管304的长度和管304的刚性等决定的，所以能够预先掌握。因此，也可以根据组装在供给泵300内的存储部202中存储的供给泵300出口处的供给压力变动数据，求出液体室110内的压力变动，求出驱动电压波形的校正系数。

在图5(b)中，为了易于理解，夸张地示出了在管304中产生的时间延迟D的大小，但是，实际的时间延迟D没有那么大。因此，为了简便，也可以忽略时间延迟D的影响而仅考虑由管304引起的压力变动的衰减，求出驱动电压波形的校正系数。在图7(c)中，设为以恒定周期呈脉冲状喷射液体的例子，但是，根据以上说明可知，不限于以恒定周期喷射液体的情况，在按照任意定时喷射液体的情况下，也能够使各个脉冲的峰值成为大致相同的压力。

这样，如果对驱动电压波形乘以校正系数来使从喷射嘴102喷射的液体的压力大致相同，则能够使液体喷射装置10的切开能力保持大致恒定。以脉冲状喷射的液体的每次流量也能够保持大致恒定。进而，在从喷射嘴102喷射液体时，喷射单元100受到的反作用力也能够保持大致恒定。因此，即使从供给泵300压送的液体的压力发生变动，也能够抑制液体喷射装置10的操作感受到损害。

接着，说明在供给压力小于预定压力时对一次喷射与下次喷射之间的时间间隔进行校正的情况。图8是示出在供给压力变动的情况下确定预定压力来变更一次喷射与下次喷射之间的时间间隔的说明图。在供给压力为预定压力以下的情况下，对驱动电压波形的时间间隔进行变更。

图9是示出实施例的液体喷射装置10变更对致动器112施加的驱动电压波形的时间间隔的状态的说明图。在图8中仅示出了波形间隔，而不包含上述电压校正的效果。为了喷出一个脉冲化的液体，对容积变更单元施加的驱动电压波形由图4所示的一对电压增加部分(用实线表示驱动电压波形的部分)和减小部分(用虚线表示驱动电压波形的部分)构成。

如图9所示，脉冲化的液体的喷射间隔由驱动电压波形的电压增加部分的开始时点与电压增加部分的下次的开始时点之间的时间间隔T3表示。因此，以与供给压力的降低相应地、延长时间间隔T3的方式变更驱动电压波形。例如，当设驱动电压波形中的左端为第1波、接着为第2波、之后为第3波、第4波时，第1波与第2波之间的驱动电压波形时间间隔T3是乘以校正系数“1”后的波形(即标准的驱动电压波形间隔)，第2波与第3波之间的驱动电压波形间隔是乘以校正系数“1.2”后的波形，第3波与第4波之间的驱动电压波形间隔是乘以校正系数“1.4”后的驱动电压波形。

校正系数越大(驱动电压波形间隔越长)，从供给泵300向液体室110内供给液体的时间越长，所以，即使在供给泵300的供给压力较低、供给流量降低的状态下，也能够使液体填充到喷射嘴102的前端。这样，通过对施加给致动器112的驱动电压波形间隔乘以校正系数，由此，能够抑制因来自供给泵300的液体的压力变动而损害液体喷射装置10的操作感。

预定压力还可按如下方式来确定。由于供给压力与供给流量之间的关系基本是由连接供给泵300与喷射单元100的管304的长度和喷射单元100内的流道的形状等决定的，所以能够预先掌握。因此，可根据存储在存储部400中的供给压力变动数据，计算在波形间隔T3的期间向喷射单元100供给的流量。通过进行上述驱动电压校正，喷射流量不会受到供给泵300的压力变动的影响，而保持为大致恒定。因此，可将(在标准的波形间隔T3的期间供给的流量)＝(以一个脉冲喷射的液体的流量)成立时的供给压力确定为预定压力。

优选预定压力处于供给压力变动的压力的下限值与上限值之间。这是因为，在将预定压力设定为供给压力变动的下限值以下的情况下，始终成为(在标准的波形间隔T3的期间供给的流量)≥(以一次脉冲喷射的液体)，所以，除了以脉冲形式喷射的流量以外，还从喷射嘴102流出液体，白白浪费了所供给的液体。另一方面，在将预定压力设定为供给压力变动的上限值以上的情况下，始终成为(在标准的波形间隔T3的期间供给的流量)≤(以一次脉冲喷射的液体)，供给流量始终欠缺，需要进行波形间隔的校正。

图10是示出如下状态的说明图：实施例的液体喷射装置10对驱动电压波形乘以校正系数，而且，在供给压力小于预定压力的情况下，对一个驱动电压波形与下次的驱动电压波形之间的时间间隔乘以校正系数，由此，使液体室内的压力峰值保持恒定，并对喷射的时间间隔进行调整。通过对驱动电压波形乘以校正系数，由此，液体室110内的压力峰值大致恒定。而且，在供给压力小于预定压力的情况下，通过对驱动电压波形间隔乘以校正系数，由此，即使在供给压力降低的状态下，也能够将液体填充到喷射嘴102的前端，能够从喷射嘴102的前端确切地喷射出液体。本实施例的波形仅是一例，可变更为矩形波或三角波等其他波形。

(4.实施例的变形例)

在上述实施例中，说明了如下情况：对施加给致动器112的驱动电压波形乘以校正系数，在保持驱动电压波形的相似形状的状态下进行变形(即扩大或缩小)，由此，对来自供给泵300的压力变动的影响进行补偿。但是，也可以通过将驱动电压波形变形为不相似的形状，来对来自供给泵300的压力变动的影响进行补偿。下面，对这种实施例的变形例进行说明。

图11是示出实施例的变形例的液体喷射装置10对驱动电压波形进行变形的状态的说明图。在图11的上部所示的3个驱动电压波形中，左侧所示的电压波形是作为标准存储的驱动电压波形。中央所示的驱动电压波形是将电压增加部分的输出所需的时间从标准时间ta缩短到时间tc(＝0.8×ta)后的电压波形。进而，右侧所示的驱动电压波形是将电压增加部分的时间缩短到时间td(＝0.6×ta)后的电压波形。

在实施例的变形例中，将对致动器112施加的驱动电压波形分为驱动电压值增加的部分(电压增加部分)与驱动电压值减小的部分(电压减小部分)而进行存储。通过对电压增加部分的输出所需的时间进行变更，来改变对致动器112施加的驱动电压波形。例如，设作为标准存储的驱动电压波形是在花费时间ta输出了电压增加部分之后、花费时间tb输出电压减小部分的电压波形，此时，通过缩短或延长电压增加部分的输出所需的时间，来改变驱动电压波形。当然，也可以在变更电压增加部分的时间ta的同时，一并变更电压减小部分的时间tb。

即，随着电压增加部分的输出所需的时间的缩短，对致动器112施加的电压值急剧增加，所以，致动器112急剧变形，使液体室110的容积急剧减小。其结果，对液体室110内的液体施加的压力的峰值增大。

图11的下部示出了随着驱动电压波形的电压增加部分的时间缩短、液体室110内的压力峰值增加的状态。在图11中，仅示出了缩短电压增加部分的输出所需的时间的情况，而在延长电压增加部分的输出所需的时间的情况下，液体室110内的压力峰值减小。

因此，在上述实施例的液体喷射装置10中，通过乘以以存储在存储部202中的压力变动数据为基准而确定的校正系数，由此来改变驱动电压波形，与此相同，在实施例的变形例的液体喷射装置10中，以存储在存储部202中的压力变动数据为基准缩短(或延长)电压增加部分的输出所需的时间，来改变驱动电压波形，由此，也能够避免因从供给泵300供给的液体的压力变动的影响而损害操作感。此外，在所供给的液体的压力降低到预定压力以下的情况下，对电压增加部分的时间ta乘以校正系数，校正为使得液体室110内的压力峰值大致恒定，并且对上述的、一次喷射与下次喷射之间的时间间隔进行校正。本实施例的波形仅是一例，可变更为三角波、锯齿形波等其他波形。

以上对实施例的液体喷射装置10进行了说明，但本发明不限于上述实施例和变形例，可在不脱离其主旨的范围内以各种方式来实施。

Claims (4)

1.一种液体喷射装置，该液体喷射装置从喷射嘴喷射液体，其特征在于，该液体喷射装置具有：

液体室，其被供给所要喷射的液体，并且连着所述喷射嘴；

液体压送单元，其向所述液体室压送液体；

容积变更部，其根据所施加的驱动电压而变形，由此变更所述液体室的容积；

驱动电压施加单元，其在向所述液体室供给了液体的状态下，对所述容积变更部施加预定电压波形的所述驱动电压；以及

存储部，其存储向所述液体室压送的液体的压力变动数据，

所述液体压送单元是在伴有压力变动的状态下向所述液体室压送液体的单元，

所述驱动电压施加单元根据所述存储部的所述压力变动数据变更所述电压波形，由此进行补偿并施加给所述容积变更部，

所述压力变动数据小于预定压力时的、电压波形与所述电压波形之后下次施加的电压波形之间的时间间隔比所述压力变动数据大于预定压力时的、电压波形与所述电压波形之后下次施加的电压波形之间的时间间隔长。

2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，

所述驱动电压施加单元是如下的单元：以向所述液体室压送的液体的压力越低、使得所述驱动电压的最大电位差越大的方式，变更电压波形，之后，施加给所述容积变更部。

3.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，

所述驱动电压施加单元是如下的单元：以向所述液体室压送的液体的压力越低、使得所述驱动电压的电压变化速度越大的方式，变更电压波形，之后，施加给所述容积变更部。

4.一种医疗设备，该医疗设备使用了权利要求1～3中的任一项所述的液体喷射装置。