JP2014188240A - 流体噴射装置および医療機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射することのできる技術を提供する。
【解決手段】流体を噴射する流体噴射装置は、流体を噴射する開口部を有する噴射管と、噴射管に連通し、圧電素子の変位により容積が変化する流体室と、流体室に連通する供給流路と、供給流路に設けられ、供給流路の開閉を行なう開閉手段と、流体を加圧し、供給流路を介して流体室に流体を供給する流体供給部と、圧電素子に駆動電圧を印加する電圧制御部とを備える。電圧制御部は、圧電素子に印加される駆動電圧が、開閉手段による供給流路の開放より後に所定の電圧に達するように制御する。
【選択図】図4
【解決手段】流体を噴射する流体噴射装置は、流体を噴射する開口部を有する噴射管と、噴射管に連通し、圧電素子の変位により容積が変化する流体室と、流体室に連通する供給流路と、供給流路に設けられ、供給流路の開閉を行なう開閉手段と、流体を加圧し、供給流路を介して流体室に流体を供給する流体供給部と、圧電素子に駆動電圧を印加する電圧制御部とを備える。電圧制御部は、圧電素子に印加される駆動電圧が、開閉手段による供給流路の開放より後に所定の電圧に達するように制御する。
【選択図】図4
Description
本発明は、流体噴射装置および医療機器に関する。
噴射した流体を患部に当てて治療する医療機器としては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された流体噴射装置では、圧電素子を駆動させることによって流体室の容積を増減させ、噴射管から脈流(パルス流)を噴射させる。
流体噴射装置は、例えば医療用のメスとして用いられるため、脈流の強さ(勢い)が安定していることが求められる。特に、術者の使用感を向上させるために、噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射したいといった要望があった。
そのほか、従来の流体噴射装置においては、その小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれていた。
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、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、流体を噴射する流体噴射装置が提供される。この流体噴射装置は、前記流体を噴射する開口部を有する噴射管と;前記噴射管に連通し、圧電素子の変位により容積が変化する流体室と;前記流体室に連通する供給流路と;前記供給流路に設けられ、前記供給流路の開閉を行なう開閉手段と;前記流体を加圧し、前記供給流路を介して前記流体室に前記流体を供給する流体供給部と;前記圧電素子に駆動電圧を印加する電圧制御部とを備える。前記電圧制御部は、前記圧電素子に印加される前記駆動電圧が、前記開閉手段による前記供給流路の開放より後に所定の電圧に達するように制御する。開閉手段による供給流路の開放直後は、供給流路から供給される流体の圧力が一時的に高くなり、流体室の圧力も一時的に高くなる。この形態の流体噴射装置によれば、開閉手段による供給流路の開放時には、圧電素子に印加される駆動電圧は所定の電圧に達していない。したがって、流体室内の流体の圧力が一時的に高くなっている状態で、圧電素子に所定の電圧が印加されることを抑制することができる。この結果、噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射することができる。
(2)上記形態の流体噴射装置において、前記電圧制御部は、前記開閉手段による前記供給流路の開放より後に、前記圧電素子に対して前記駆動電圧を印加するように制御してもよい。この形態の流体噴射装置によれば、流体室への流体の供給が開始された後に圧電素子が駆動を開始するので、流体室の流体が不足した状態で圧電素子が駆動することを抑制することができる。この結果、流体室の流体が不足した状態で圧電素子が駆動することによる気泡の発生を抑制することができ、圧力の伝搬が気泡によって弱められてしまうことを抑制することができる。
(3)上記形態の流体噴射装置において、前記電圧制御部は、前記開閉手段が前記供給流路を開放してから所定時間経過後に、前記圧電素子に対して前記駆動電圧を印加するように制御してもよい。供給流路が開放されてから所定時間経過後には、一時的に高くなっていた流体室の圧力は下がり、ほぼ一定の値に安定する。この形態の流体噴射装置によれば、供給流路が開放されてから所定時間経過後に圧電素子が駆動を開始するので、噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射することができる。さらに、この形態の流体噴射装置によれば、流体室への流体の供給が開始された後に圧電素子が駆動を開始するので、流体室における気泡の発生を抑制することができ、圧力の伝搬が気泡によって弱められてしまうことを抑制することができる。
(4)上記形態の流体噴射装置において、前記供給流路は、弾性を有する管路を含み;前記開閉手段は、前記弾性を有する管路を外側から押圧することによって、前記供給流路を閉塞させるピンチバルブを含んでもよい。この形態の流体噴射装置によれば、開閉手段が管路内の流体に触れることなく、供給流路の開閉を行なうことができるので、流体の衛生面を向上させることができる。
(5)上記形態の流体噴射装置を用いた医療機器。この形態によれば、信頼性の高い医療機器を提供することができる。
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
例えば、本発明の一形態は、噴射管と、流体室と、供給流路と、開閉手段と、流体供給部と、電圧制御部との6つの要素の内の一つ以上の要素を備えた装置として実現可能である。すなわち、この装置は、噴射管を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、流体室を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、供給流路を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、開閉手段を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、流体供給部を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、電圧制御部を有していてもよく、有していなくてもよい。噴射管は、例えば、前記流体を噴射する開口部を有する噴射管として構成されてもよい。流体室は、例えば、前記噴射管に連通し、圧電素子の変位により容積が変化する流体室として構成されてもよい。供給流路は、例えば、前記流体室に連通する供給流路として構成されてもよい。開閉手段は、例えば、前記供給流路に設けられ、前記供給流路の開閉を行なう開閉手段として構成されてもよい。流体供給部は、例えば、前記流体を加圧し、前記供給流路を介して前記流体室に前記流体を供給する流体供給部として構成されてもよい。電圧制御部は、例えば、前記圧電素子に駆動電圧を印加する電圧制御部であって、前記圧電素子に印加される前記駆動電圧が、前記開閉手段による前記供給流路の開放より後に所定の電圧に達するように制御する電圧制御部として構成されてもよい。こうした装置は、例えば流体を噴射する流体噴射装置として実現できるが、流体を噴射する流体噴射装置以外の他の装置としても実現可能である。このような形態によれば、装置の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等の種々の課題の少なくとも1つを解決することができる。前述した流体を噴射する流体噴射装置の各形態の技術的特徴の一部又は全部は、いずれもこの装置に適用することが可能である。
本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、流体を噴射する方法や流体噴射装置の製造方法等の形態で実現することができる。
次に、本発明の実施の形態を、第1〜第3実施形態および変形例の順序で説明する。
A.第1実施形態:
図1は、本発明の一実施形態としての流体噴射装置100の構成を示す説明図である。本実施形態の流体噴射装置100は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して流体を噴射することによって患部の切開または切除を行なうメスとしての機能を有している。
A.第1実施形態:
図1は、本発明の一実施形態としての流体噴射装置100の構成を示す説明図である。本実施形態の流体噴射装置100は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して流体を噴射することによって患部の切開または切除を行なうメスとしての機能を有している。
流体噴射装置100は、流体供給手段10と、ハンドピース14と、制御部16と、フットスイッチ18とを備えている。流体供給手段10とハンドピース14との間は、樹脂製の接続チューブ19によって接続されている。
接続チューブ19には、流路の開閉を行なう開閉手段としてのバルブ12と、接続チューブ19内の異物や細菌、気泡などを除去するフィルタ13とが設けられている。
流体供給手段10は、接続チューブ19を介して、ハンドピース14に流体を供給する。本実施形態では、流体供給手段10は、シリンジ型のポンプであり、円筒状のシリンジ10aと、シリンジ10aの容積を変化させるピストン10bと、シリンジ10a内のピストン10bを移動させるアクチュエーター10cとを備えている。
シリンジ10aは、ハンドピース14に供給される流体として、生理食塩水を収容している。ただし、シリンジ10aは、生理食塩水の代わりに、例えば純水や薬液など、患部に噴射されても有害でない他の流体を収容してもよい。
ピストン10bは、アクチュエーター10cが動作することによってシリンジ10a内で移動可能であり、シリンジ10aの容積を変化させる。本実施形態では、ピストン10bは、シリンジ10aの気密性を高めるために、樹脂によって形成されている。
バルブ12は、流路の開閉を行なう開閉手段であり、本実施形態では、弾性を有する接続チューブ19を外側から挟むことによって、接続チューブ19内の流路を閉塞させるピンチバルブが用いられている。したがって、本実施形態では、接続チューブ19内の流体に触れることなく流路の開閉を行なうことができ、流路内の流体を衛生的に保つことができる。また、使用済みや、古くなった接続チューブ19を廃棄して、新しい接続チューブ19に取り替える場合であっても、ピンチバルブを再利用することができる。ただし、バルブ12として、ゲートバルブやボールバルブなど、他の種類のバルブが用いられてもよい。
本実施形態では、流体供給手段10には、シリンジ10a内の流体の圧力を測定するセンサーが設けられており、アクチュエーター10cは、バルブ12が閉じられている場合には、シリンジ10a内の流体の圧力が所定の圧力となるように制御されている。流体供給手段10は、ハンドピース14に対して流体を供給する旨の指令を制御部16から受信すると、バルブ12を開放させるとともに、アクチュエーター10cを動作させることによってピストン10bを所定の速度で移動させる。この結果、シリンジ10aの容積が減少し、シリンジ10a内の流体が接続チューブ19に押し出される。
ハンドピース14は、術者が手に持って操作する器具であり、流体噴射管20と、脈動付与部22と、筐体24とを備えている。ハンドピース14は、流体供給手段10から流体を供給されると、供給された流体に対して脈動付与部22によって脈動を付与し、流体噴射管20の先端の開口部20aから、脈動が付与された流体(脈流)を高速噴射する。術者は、ハンドピース14から噴射される流体を患者の患部に当てることによって、患部の切開または切除を行なう。
制御部16は、電圧印加ケーブル17aを介して脈動付与部22に駆動電圧を印加するとともに、制御ケーブル17bを介して流体供給手段10およびバルブ12を制御することによって、ハンドピース14に供給される流体の流量の制御を行なう。
フットスイッチ18は、術者が足元で操作するスイッチであり、制御部16に接続されている。術者がフットスイッチ18をオンにすると、脈動付与部22へ駆動電圧が印加されるとともに、バルブ12が開放され、流体供給手段10が流体の供給を開始する。この結果、ハンドピース14の流体噴射管20の先端の開口部20aから、脈動が付与された流体(脈流)が高速噴射される。
本実施形態の流体噴射装置100では、バルブ12の開閉によって、ハンドピース14への流体の供給を制御するので、術者の操作に対する応答性が優れている。
図2は、ハンドピース14の内部構成の一部を拡大して示す断面図である。ハンドピース14の筐体24の内部には、流体供給手段10から供給された流体に対して脈動を付与する脈動付与部22が設けられている。脈動付与部22は、圧電素子30と、ダイアフラム32と、第1ケース34と、第2ケース36と、第3ケース38とを備えている。
脈動付与部22の内部には、流体供給手段10から供給された流体が通過する流路として、入口流路40と、流体室42と、出口流路44とが形成されている。本実施形態では、入口流路40および出口流路44は、第1ケース34に形成されており、流体室42は、第1ケース34とダイアフラム32との間に形成されている。入口流路40には、接続チューブ19が接続されており、出口流路44には、流体噴射管20が接続されている。
ダイアフラム32は、円盤状の金属薄板であり、その外周部分が第1ケース34と第2ケース36との間に挟まれて固定されている。
圧電素子30は、制御部16から駆動電圧が印加されると、ダイアフラム32と第1ケース34との間に形成された流体室42の容積を変化させる。本実施形態では、圧電素子30は、積層型圧電素子であり、一端がダイアフラム32に固定され、他端が第3ケース38に固定されている。
圧電素子30に印加される駆動電圧が大きくなると、圧電素子30が伸長し、ダイアフラム32が圧電素子30に押されて流体室42側に撓む。ダイアフラム32が流体室42側に撓むと、流体室42の容積が小さくなり、流体室42内の流体は流体室42から押し出される。本実施形態では、出口流路44の内径は、入口流路40の内径よりも大きい。すなわち、出口流路44のイナータンスは、入口流路40のイナータンスよりも小さいので、流体室42内の流体の大部分は、出口流路44を通って流体室42から押し出される。
一方、圧電素子30に印加される駆動電圧が小さくなると、圧電素子30が縮小して流体室42の容積が大きくなり、入口流路40から流体室42内に流体が供給される。
圧電素子30に印加される駆動電圧は、高い周波数(例えば300Hz)でオン(最大電圧)とオフ(0V)とを繰り返すので、流体室42の容積の拡大と縮小が繰り返され、流体に脈動が与えられる。流体室42から押し出された流体は、流体噴射管20の先端のノズル20a(開口部20a)から噴射される。なお、オフ電圧は0Vと記述したが、オン状態の最大電圧より小さい電圧であれば、0Vでなくともよい。
図3は、バルブ12の開放の直後における流体室42内の流体の圧力の測定結果を示す説明図である。この図3において、横軸は時間を示しており、縦軸は流体室42内の流体の圧力を示している。また、この図3に示す圧力の測定時には、圧電素子30は駆動していない。
図3に示すように、時刻0において、バルブ12が開放され、流体供給手段10が流体の供給を開始すると、流体室42内の流体の圧力は、バルブ12の開放直後に一時的に高い値を示した後に低下し、ほぼ一定の値に安定することが確認された。
この理由の1つは、次のように考えることができる。シリンジ10aに高い圧力が負荷された状態でバルブ12が開放されると、流体がハンドピース14へ一気に流れ出そうとする。しかし、流体供給手段10からハンドピース14の流体室42までの流路の途中には、フィルタ13等の流路抵抗の原因となる要素が存在しているため、一時的に流体がせき止められる。一方、シリンジ10aからの流体の供給は継続されるため、フィルタ13等の抵抗要素の手前が一時的に高い圧力となり、この高まった圧力がハンドピース14に流れ込むためであると考えられる。その他、バルブ12が開放されると、圧力の伝達過程において、ステップ入力がなされたことと同視され、バルブ12の開放直後に、ハンドピース14の流体室42内に高い圧力が発生するとも考えられる。
図4は、第1実施形態において圧電素子30に印加される駆動電圧の変化を示す説明図である。図4に示す破線は、圧電素子30に印加される駆動電圧の一例を表している。なお、実際には、圧電素子30に印加される駆動電圧は、高い周波数(例えば300Hz)でオン(最大電圧)とオフ(0V)とを繰り返しているが、最大電圧の推移を分かりやすく表現するため、実際の周波数より低い周波数で駆動電圧が描かれている。図4の実線は、駆動電圧の最大電圧の推移を示している。また、この図4の横軸のスケールは、図3とは異なっている。以後、圧電素子30に印加される駆動電圧の変化を示す図中には、駆動電圧の最大電圧の推移のみを示す。
図4に示すように、フットスイッチ18がオンになると、制御部16は、圧電素子30への駆動電圧の印加を開始するとともに、駆動電圧の最大電圧を徐々に大きな値とし、所定の電圧V1に達するように制御する。制御部16は、さらに、バルブ12を開放させるとともに、流体供給手段10のアクチュエーター10cを動作させて流体の供給を開始させる。
本実施形態では、制御部16は、圧電素子30に印加される駆動電圧の最大電圧が、バルブ12の開放より後に所定の電圧V1に達するように制御する。このため、図4に示すように、バルブ12の開放時には、駆動電圧の最大電圧は所定の電圧V1に達していない。
具体的には、本実施形態では、流体室42内の流体の圧力が一時的に高まっているバルブ12の開放直後は、所定の電圧V1より低い駆動電圧が圧電素子30に印加される。流体室42内の流体の圧力がほぼ一定の値に安定した後は、所定の電圧V1を最大電圧とする駆動電圧が圧電素子30に印加される。したがって、噴射開始の直後に、勢いの強い脈流が噴射されることを抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射することができる。
図5は、フットスイッチ18がオンになった場合におけるタイミングチャートの一例を示す説明図である。制御部16は、フットスイッチ18がオンになったことを契機として、駆動電圧の印加を開始する。制御部16は、さらに、フットスイッチ18がオンになったことを契機として、バルブ12を開放するとともに、アクチュエーター10cを動作させる。すると、バルブ12の開放直後には、流体室42内の流体の圧力が一時的に高まり、その後、ほぼ一定の値に安定する。上述したように、本実施形態では、流体室42内の流体の圧力が一時的に高まっている期間には、所定の電圧V1より低い駆動電圧が圧電素子30に印加され、流体室42内の流体の圧力がほぼ一定の値に安定した後は、所定の電圧V1を最大電圧とする駆動電圧が圧電素子30に印加される。
一方、制御部16は、フットスイッチ18がオフになったことを契機として、バルブ12を閉塞させるとともに、アクチュエーター10cを停止させ、駆動電圧の印加を停止する。
なお、フットスイッチ18がオンになってから、駆動電圧の最大電圧が所定の電圧V1に達するまでの時間が短い方が、術者の使用感を向上させることができる。したがって、フットスイッチ18がオンになってから、駆動電圧の最大電圧が所定の電圧V1に達するまでの時間は、0.2秒以下であることが好ましい。
このように、本実施形態によれば、流体室42内の流体の圧力が一時的に高まっているバルブ12の開放直後は、所定の電圧V1より低い駆動電圧が圧電素子30に印加されるので、噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射することができる。
B.第2実施形態:
図6は、第2実施形態において圧電素子30に印加される駆動電圧の最大電圧の変化を示す説明図である。図7は、第2実施形態においてフットスイッチ18がオンになった場合におけるタイミングチャートの一例を示す説明図である。図4および図5に示した第1実施形態との違いは、バルブ12の開放より後に、圧電素子30に対して駆動電圧を印加する点だけであり、他の構成は第1実施形態と同じである。
図6は、第2実施形態において圧電素子30に印加される駆動電圧の最大電圧の変化を示す説明図である。図7は、第2実施形態においてフットスイッチ18がオンになった場合におけるタイミングチャートの一例を示す説明図である。図4および図5に示した第1実施形態との違いは、バルブ12の開放より後に、圧電素子30に対して駆動電圧を印加する点だけであり、他の構成は第1実施形態と同じである。
本実施形態によれば、流体室42への流体の供給が開始された後に圧電素子30が駆動を開始するので、流体室42の流体が不足した状態で圧電素子30が駆動することを抑制することができる。この結果、流体室42の流体が不足した状態で圧電素子30が駆動することによる気泡の発生を抑制することができる。
このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、流体室42における気泡の発生を抑制することができ、圧力の伝搬が気泡によって弱められてしまうことを抑制することができる。
C.第3実施形態:
図8は、第3実施形態において圧電素子30に印加される駆動電圧の最大電圧の変化を示す説明図である。図9は、第3実施形態においてフットスイッチ18がオンになった場合におけるタイミングチャートの一例を示す説明図である。図4および図5に示した第1実施形態との違いは、バルブ12が開放されてから所定時間経過後に、圧電素子30に対して駆動電圧を印加する点と、印加の開始の直後から駆動電圧の最大電圧が所定の電圧V1に達しているという点だけであり、他の構成は第1実施形態と同じである。
図8は、第3実施形態において圧電素子30に印加される駆動電圧の最大電圧の変化を示す説明図である。図9は、第3実施形態においてフットスイッチ18がオンになった場合におけるタイミングチャートの一例を示す説明図である。図4および図5に示した第1実施形態との違いは、バルブ12が開放されてから所定時間経過後に、圧電素子30に対して駆動電圧を印加する点と、印加の開始の直後から駆動電圧の最大電圧が所定の電圧V1に達しているという点だけであり、他の構成は第1実施形態と同じである。
図10は、第3実施形態においてフットスイッチ18がオンになった場合における処理を示すフローチャートである。制御部16は、フットスイッチ18がオンになったか否かを判定し(ステップS10)、フットスイッチ18がオンになった場合には、制御部16は、バルブ12を開放させた後(ステップS20)、流体供給手段10のアクチュエーター10cを動作させる(ステップS30)。制御部16は、バルブ12が開放されてから所定時間が経過したか否かを判定し(ステップS40)、所定時間が経過している場合には、圧電素子30への駆動電圧の印加を開始する(ステップS50)。
図3および図9に示すように、バルブ12が開放されてから所定時間経過後には、一時的に高くなっていた流体室42の圧力は下がり、ほぼ一定の値に安定する。本実施形態では、バルブ12が開放されてから所定時間経過後、すなわち、一時的に高くなっていた流体室42内の流体の圧力が下がり、ほぼ一定の値に安定した後に、圧電素子30が駆動を開始するので、噴射開始の直後から、適切な勢いの脈流を噴射することができる。
さらに、本実施形態では、バルブ12が開放され、流体室42への流体の供給が開始された後に圧電素子30が駆動を開始するので、流体室42の流体が不足した状態で圧電素子30が駆動することを抑制することができる。この結果、流体室42の流体が不足した状態で圧電素子30が駆動することによる気泡の発生を抑制することができ、圧力の伝搬が気泡によって弱められてしまうことを抑制することができる。
なお、図3によれば、本実施形態の流体噴射装置100では、流体室42内の流体の圧力は、バルブ12が開放されてから約0.1秒後に、ほぼ一定の値に安定することが理解できる。したがって、本実施形態の制御部16は、バルブ12が開放されてから約0.1秒後に、圧電素子30に対して駆動電圧を印加するように制御することが好ましい。ただし、流体室42内の流体の圧力が、ほぼ一定の値に安定するまでに要する時間は、流体噴射装置100の構成によって異なる。したがって、バルブ12が開放されてから駆動電圧の印加を開始するまでの時間は、流体噴射装置100の構成に応じて適宜設定することが好ましい。
D.変形例:
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
・変形例1:
上記実施形態では、流体噴射装置100は、医療機器として利用されている。これに対して変形例では、流体噴射装置100は、医療機器以外の他の装置として利用されてもよい。例えば、流体噴射装置100は、噴射した流体を対象物に当てることによって対象物の汚れを除去する清掃装置や、噴射した流体によって文字や絵等を描く描写装置として利用されてもよい。
上記実施形態では、流体噴射装置100は、医療機器として利用されている。これに対して変形例では、流体噴射装置100は、医療機器以外の他の装置として利用されてもよい。例えば、流体噴射装置100は、噴射した流体を対象物に当てることによって対象物の汚れを除去する清掃装置や、噴射した流体によって文字や絵等を描く描写装置として利用されてもよい。
・変形例2:
上記実施形態では、流体噴射装置100から噴射される流体として、液体が用いられている。これに対して変形例では、流体噴射装置100から噴射される流体として、気体が用いられてもよい。
上記実施形態では、流体噴射装置100から噴射される流体として、液体が用いられている。これに対して変形例では、流体噴射装置100から噴射される流体として、気体が用いられてもよい。
・変形例3:
上記実施形態において、制御部16は、例えば、CPUとDAC(デジタル-アナログ変換回路)とを備え、CPUによって整形された駆動波形を、DACによってアナログの駆動信号に変換して、圧電素子30に駆動信号を供給してもよい。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
上記実施形態において、制御部16は、例えば、CPUとDAC(デジタル-アナログ変換回路)とを備え、CPUによって整形された駆動波形を、DACによってアナログの駆動信号に変換して、圧電素子30に駆動信号を供給してもよい。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
・変形例4:
上記第2および第3実施形態において、バルブ12の開放およびアクチュエーター10cの動作開始のタイミングは、フットスイッチ18がオンになった直後であってもよい。このようにすれば、駆動電圧の最大電圧が所定の電圧V1に達するまでの時間を短縮することができる。
上記第2および第3実施形態において、バルブ12の開放およびアクチュエーター10cの動作開始のタイミングは、フットスイッチ18がオンになった直後であってもよい。このようにすれば、駆動電圧の最大電圧が所定の電圧V1に達するまでの時間を短縮することができる。
・変形例5:
上記実施形態において、足元で操作するフットスイッチ18の代わりに、手元で操作するスイッチが設けられてもよい。手元で操作するスイッチは、例えば、ハンドピース14に設けられてもよい。
上記実施形態において、足元で操作するフットスイッチ18の代わりに、手元で操作するスイッチが設けられてもよい。手元で操作するスイッチは、例えば、ハンドピース14に設けられてもよい。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10…流体供給手段
10a…シリンジ
10b…ピストン
10c…アクチュエーター
12…バルブ
13…フィルタ
14…ハンドピース
16…制御部
17a…電圧印加ケーブル
17b…制御ケーブル
18…フットスイッチ
19…接続チューブ
20…流体噴射管
20a…ノズル(開口部)
22…脈動付与部
24…筐体
30…圧電素子
32…ダイアフラム
34…第1ケース
36…第2ケース
38…第3ケース
40…入口流路
42…流体室
44…出口流路
100…流体噴射装置
10a…シリンジ
10b…ピストン
10c…アクチュエーター
12…バルブ
13…フィルタ
14…ハンドピース
16…制御部
17a…電圧印加ケーブル
17b…制御ケーブル
18…フットスイッチ
19…接続チューブ
20…流体噴射管
20a…ノズル(開口部)
22…脈動付与部
24…筐体
30…圧電素子
32…ダイアフラム
34…第1ケース
36…第2ケース
38…第3ケース
40…入口流路
42…流体室
44…出口流路
100…流体噴射装置
Claims (5)
- 流体を噴射する流体噴射装置であって、
前記流体を噴射する開口部を有する噴射管と、
前記噴射管に連通し、圧電素子の変位により容積が変化する流体室と、
前記流体室に連通する供給流路と、
前記供給流路に設けられ、前記供給流路の開閉を行なう開閉手段と、
前記流体を加圧し、前記供給流路を介して前記流体室に前記流体を供給する流体供給部と、
前記圧電素子に駆動電圧を印加する電圧制御部と
を備え、
前記電圧制御部は、前記圧電素子に印加される前記駆動電圧が、前記開閉手段による前記供給流路の開放より後に所定の電圧に達するように制御する、
流体噴射装置。 - 請求項1に記載の流体噴射装置であって、
前記電圧制御部は、前記開閉手段による前記供給流路の開放より後に、前記圧電素子に対して前記駆動電圧を印加するように制御する、
流体噴射装置。 - 請求項1または請求項2に記載の流体噴射装置であって、
前記電圧制御部は、前記開閉手段が前記供給流路を開放してから所定時間経過後に、前記圧電素子に対して前記駆動電圧を印加するように制御する、
流体噴射装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
前記供給流路は、弾性を有する管路を含み、
前記開閉手段は、前記弾性を有する管路を外側から押圧することによって、前記供給流路を閉塞させるピンチバルブを含む、
流体噴射装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の流体噴射装置を用いた医療機器。
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