JP2018033664A - 液体噴射装置および液体噴射方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】噴射する脈流が正常である液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体をノズルから噴射する液体噴射装置であって、液体に脈流を発生させる脈流発生部25と、脈流発生部25を駆動する脈動駆動装置51と、脈流発生部25を駆動する駆動波形を示す駆動波形データ57を記憶する第1メモリー48と、駆動波形データ57を検査する波形検査部66と、を備える。【選択図】図8
Description
本発明は、液体噴射装置および液体噴射方法に関するものである。
噴射した流体を患部に当てて治療する医療機器が活用されている。例えば、特許文献1に液体噴射装置が記載されている。それによると液体噴射装置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る。これにより流体室では脈流が形成され、液体噴射装置は噴射管から脈流を噴射させる。脈流はパルス流とも言う。
液体噴射装置は例えば医療用のメスとして用いられ、生体の細胞組織に向けて脈流を噴射する。これにより生体の細胞組織の一部が脈流に飛ばされる。そして、生体を切断する。脈流の圧力が異常に高いときには術者の予定以上に細胞組織が深くえぐられてしまう。従って、液体噴射装置は脈流の圧力を異常に高くしてはいけない装置である。
出力の異常を監視する医療機器が特許文献2に開示されている。この医療機器は歯の治療に用いるレーザー装置である。それによると、レーザー装置はレーザー光を照射するレーザー照射用回路、電源、電圧修復回路を備えている。そして、電源がレーザー照射用回路に供給する電圧を電圧修復回路がモニターする。そして、電源がレーザー照射用回路に供給する電圧が異常であるときには電圧修復回路が電圧を調整していた。
脈流は脈流発生部で形成される。そして、脈流発生部は駆動波形データに基づいて脈流を形成する。この駆動波形データは固体メモリーやHDD等の記憶装置に記憶される。記憶装置を長期に渡って使用するとき装置の劣化に伴い、一部のデータが破損したり書き換えられたりする。このとき、噴射する脈流の圧力が異常になる危険性がある。
特許文献2に示す修復回路を特許文献1の液体噴射装置に適用するとき、最初の脈流の圧力を検出して修復回路が脈流の圧力を調整する。このとき、噴射する脈流の圧力が異常であるときには、修正されるまで脈流が異常のまま吐出されてしまう。そこで、異常な脈流を噴射することを抑制できる液体噴射装置が望まれていた。
本発明は、上述の課題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]
本適用例にかかる液体噴射装置は、液体をノズル部から噴射する液体噴射装置であって、前記液体に脈流を発生させる脈流発生部と、前記脈流発生部を駆動する駆動部と、前記脈流発生部を駆動する駆動波形を示す駆動波形データを記憶する記憶部と、前記駆動波形データを検査する波形検査部と、を備えることを特徴とする。
本適用例にかかる液体噴射装置は、液体をノズル部から噴射する液体噴射装置であって、前記液体に脈流を発生させる脈流発生部と、前記脈流発生部を駆動する駆動部と、前記脈流発生部を駆動する駆動波形を示す駆動波形データを記憶する記憶部と、前記駆動波形データを検査する波形検査部と、を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、液体噴射装置は脈流発生部及び駆動部を備えている。駆動部が脈流発生部を駆動する。そして、脈流発生部が液体に脈流を発生させる。液体噴射装置は脈流になった液体をノズル部から噴射する。液体噴射装置は記憶部及び波形検査部を備えている。
記憶部は駆動波形データを記憶する。駆動波形データは脈流発生部を駆動する駆動波形を示すデータである。そして、波形検査部は駆動波形データを検査して駆動波形データが正常であるか異常であるかを判定する。駆動波形データが異常であるときには脈流の発生を停止できる。従って、駆動部は正常である駆動波形データが示す駆動波形を用いて脈流発生部に脈流を発生できる。その結果、液体噴射装置は異常な脈流を噴射することを抑制できる。
[適用例2]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記波形検査部は、前記駆動波形データが示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査することを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記波形検査部は、前記駆動波形データが示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査することを特徴とする。
本適用例によれば、波形検査部は、駆動波形データが示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査する。駆動波形の変位が目標振幅の上限基準より大きいとき、ノズル部から噴射される脈流の圧力変動が希望する圧力変動より大きくなる。そのとき、脈流を噴射される物体が予定以上に損傷を受ける。また、駆動波形の変位が目標振幅の下限基準より小さいとき、ノズル部から噴射される脈流の圧力変動が予定した圧力変動より小さくなる。そのとき、脈流の噴射により物体を変形させる力が小さくなる。本適用例ではノズル部から噴射される脈流の圧力変動が予定した圧力変動のときだけ脈流を噴射する為、脈流を噴射される物体に予定通りの衝撃力を加えることができる。
[適用例3]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記波形検査部は、前記駆動波形データが示す駆動波形の立上り時間を判定基準と比較して検査することを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記波形検査部は、前記駆動波形データが示す駆動波形の立上り時間を判定基準と比較して検査することを特徴とする。
本適用例によれば、波形検査部は、駆動波形データが示す駆動波形の立上り時間を判定基準と比較して検査する。駆動波形の立上り時間が立上り時間の下限基準である下限間隔より短いとき、ノズル部から噴射される脈流による衝撃力が希望する衝撃力より大きくなる。そのとき、脈流を噴射される物体が予定以上に損傷を受ける。また、駆動波形の立上り時間が立上り時間の上限基準である上限間隔より長いとき、ノズル部から噴射される脈流の衝撃力が予定した衝撃力より小さくなる。そのとき、脈流を噴射される物体を変形させる力が小さくなる。本適用例ではノズル部から噴射される脈流の立上り時間が予定した立上り時間の範囲にあるときだけ脈流を噴射する為、脈流を噴射される物体に予定通りの衝撃力を加えることができる。
[適用例4]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記記憶部には前記判定基準を示す判定基準データが複数の場所に記憶され、前記判定基準データを検査する基準検査部を備えることを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記記憶部には前記判定基準を示す判定基準データが複数の場所に記憶され、前記判定基準データを検査する基準検査部を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、記憶部には判定基準を示す判定基準データが複数の場所に記憶されている。そして、基準検査部は複数の判定基準データを比較して検査する。その後、記憶部に記憶された判定基準データが正常であることを確認した後に波形検査部が判定基準データを用いて駆動波形データを検査できる。その結果、判定基準データの1つが異常になることによりノズル部から異常な脈流が噴射されることを抑制できる。
[適用例5]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記記憶部には前記駆動波形データが複数の場所に記憶され、前記駆動波形データが示す駆動波形が異常であると前記波形検査部が判定するとき、前記波形検査部は他の前記駆動波形データを検査し、前記波形検査部が正常であると判定した前記駆動波形データを用いて前記駆動部が前記脈流発生部を駆動することを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記記憶部には前記駆動波形データが複数の場所に記憶され、前記駆動波形データが示す駆動波形が異常であると前記波形検査部が判定するとき、前記波形検査部は他の前記駆動波形データを検査し、前記波形検査部が正常であると判定した前記駆動波形データを用いて前記駆動部が前記脈流発生部を駆動することを特徴とする。
本適用例によれば、記憶部には駆動波形データが複数の場所に記憶されている。そして、波形検査部が駆動波形データを検査して駆動波形データが示す駆動波形が異常であると判定することがある。このとき、波形検査部は異常と判定されていない駆動波形データを検査する。そして、駆動波形データが正常であるとき、正常であると判定した駆動波形データを用いて駆動部が脈流発生部を駆動する。従って、複数ある駆動波形データの1つが異常になったときにも、液体噴射装置は他の正常な駆動波形データを用いてノズル部から正常な脈流を噴射できる。
[適用例6]
本適用例にかかる液体噴射方法であって、駆動波形データを検査し、前記駆動波形データが正常であるときには前記駆動波形データが示す駆動波形を用いて液体を脈流にし、前記液体をノズル部から噴射することを特徴とする。
本適用例にかかる液体噴射方法であって、駆動波形データを検査し、前記駆動波形データが正常であるときには前記駆動波形データが示す駆動波形を用いて液体を脈流にし、前記液体をノズル部から噴射することを特徴とする。
本適用例によれば、駆動波形データを検査して駆動波形データが正常であることを確認している。そして、正常な駆動波形データが示す駆動波形を用いて液体を脈流にしている。従って、異常な脈流が形成されることが抑制される。そして、脈流になった液体をノズル部から噴射する。その結果、本適用例の液体噴射方法は異常な脈流をノズル部から噴射することを抑制できる。
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
本実施形態では、液体噴射装置の特徴的な例について、図に従って説明する。実施形態にかかわる液体噴射装置について図1〜図12に従って説明する。液体噴射装置はウォータージェットメス装置ともいわれる。本実施形態の液体噴射装置は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して脈流を噴射し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。なお以下の実施形態では、実際に手術を行う医師等を術者といい、その補助を行う看護師等を補助者という。
図1は、液体噴射装置の構成を示す概略斜視図である。図1に示すように、液体噴射装置1は制御装置2を備えている。制御装置2の図中左側が前側であり、制御装置2の前側には操作パネル3が設置されている。
制御装置2の背面にはパック設置棒4が設置されている。パック設置棒4には生理食塩水が収納されたパック5が設置される。パック5にはチューブ6が接続され、チューブ6はチューブポンプ7に接続される。さらに、チューブ6はチューブポンプ7から延びて、チューブ検出センサー9、フィルター10に接続されている。さらに、チューブ6はハンドピース11に接続されている。ハンドピース11にはノズル部としてのノズル12が設置されている。パック5には生理食塩水が収容されており、ノズル12から生理食塩水が噴射される。以下生理食塩水を液体という。液体は水に食塩を溶解したものである。生理食塩水は生体に対して害が無いので、外科手術に広く用いられている。
操作パネル3には術者が液体噴射装置1を操作するためのスイッチ群や表示装置が設置されている。操作パネル3の図中下側には液体噴射装置1を起動するメインスイッチ13が設置されている。他にも、操作パネル3には図中右側にノズル12から噴射する水量を調整するための脈動量入力スイッチ14が設置されている。
脈動量入力スイッチ14の図中左側にはデジタル表示部15が設置されている。デジタル表示部15には液体噴射装置1の制御状態を示す数値が表示される。デジタル表示部15の図中下側には動作モードスイッチ16が設置されている。動作モードスイッチ16は液体噴射装置1の動作モードや駆動波形の周期等を設定するためのボタンである。
デジタル表示部15の図中左側には光学式のインジケーター17が設置されている。インジケーター17は光の点滅や点灯で液体噴射装置1の状態を報知する。
動作モードスイッチ16の図中下側には配線コード18及び配線コード21が設置されている。配線コード18はハンドピース11と接続されている。配線コード21は噴射スイッチ22と接続されている。
図2は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。図2に示すように、液体噴射装置1はハンドピース11を備えている。ハンドピース11は手術をするときに術者が手に持って操作する器具である。ハンドピース11には流体の流路である噴射管23が設置されている。噴射管23の一端には流体を噴射させるノズル12が設置されている。噴射管23の他端には脈流発生部25が設置されている。脈流発生部25にはチューブ6を介してフィルター10、チューブ検出センサー9、チューブポンプ7がこの順に接続されている。さらに、チューブポンプ7はチューブ6を介してパック5に接続されている。制御装置2は配線2aによりチューブポンプ7、チューブ検出センサー9及び脈流発生部25と接続され、液体噴射装置1の動作を制御する。
パック5の内部には液体26が設置され、液体26がチューブポンプ7に供給される。チューブポンプ7はチューブ6を外側から押してチューブ6内の液体26を移動させる方式のポンプである。チューブポンプ7は液体26を連続して流動させることができる。
チューブ検出センサー9は、チューブ6を流動する流体の流量を測定する。そして、チューブ検出センサー9はチューブ6及びハンドピース11内の流路が閉塞しているか否かや、チューブ検出センサー9に対して適切にチューブがセットされているか否かを検出する。流量計9には熱線式流量計や羽根車式流量計等を用いることができる。なお、チューブ検出センサー9がチューブ内を流動する流体の流量を測定する構成としたが、チューブ6から受ける力を測定する構成や、チューブ内の流体の圧力を測定する構成としても良い。
フィルター10は液体26内の異物、細菌、気泡等を除去する機能を有している。液体26が予め濾過されているときにはフィルター10を省略しても良い。脈流発生部25は通過する液体26の流れに脈流を発生させる部位である。
制御装置2にはメインスイッチ13が設置されている。また、制御装置2には配線コード21を介して噴射スイッチ22(フットスイッチ)等 が接続されている。メインスイッチ13は液体噴射装置1を起動させるスイッチである。メインスイッチ13をONにすると制御装置2に電力が供給される。噴射スイッチ22はノズル12から流体の噴射と非噴射とを切り換えるスイッチである。噴射スイッチ22は術者が足で踏んで操作するスイッチになっている。
術者がメインスイッチ13を入れると制御装置2が起動する。制御装置2が起動した後、使用開始前の検査工程や液体の充填工程等の初期設定処理が実行される。初期設定処理が完了した後、術者が噴射スイッチ22をONにすると、チューブポンプ7が起動し、液体26がチューブ6の内部を進行する。
チューブ6を進行する流体はフィルター10を通過する。フィルター10では液体26から塵、気泡、塩分の結晶等が除去される。脈流発生部25に到達した液体26は脈流発生部25により脈動が加えられる。脈流発生部25を通過した液体26は噴射管23を通過しノズル12から噴射される。脈流発生部25を通過した液体26には脈動が加えられているので、ノズル12から噴射される液体26はパルス状の流体である脈流になっている。
図3は、液体噴射装置のノズルの構造を示す部分模式側面図である。図3に示すように、噴射管23の中央にノズル12が設置されている。噴射管23は円筒であり、ノズル12は円形に開口する。
図4はノズルにおける液体の挙動を説明するための模式図である。図4に示すように、術者はハンドピース11を操作してノズル12を生体27に接近させる。術者が噴射スイッチ22をONにするときノズル12から噴出される液体26は生体27の衝突点27aに衝突する。そして、生体27の一部の細胞群28が生体27から分離する。術者がハンドピース11を移動することにより、衝突点27aが移動する。そして、術者は生体27から細胞群28を分離させて生体27を切断する。
図5は、脈流発生部の内部構成を示す模式断面図である。脈流発生部25には、チューブ6から供給された液体26が通過する入口流路29、液体室30、出口流路31が設置されている。入口流路29及び出口流路31は第1ケース32に形成されている。液体室30を第1ケース32とダイアフラム33とで挟むようにダイアフラム33が設置されている。入口流路29には、チューブ6が接続されており、出口流路31には、噴射管23が接続されている。
第1ケース32の図中右側には第1ケース32と接して筒状の第2ケース34が設置されている。ダイアフラム33は円盤状の金属薄板であり、ダイアフラム33の外周部分が第1ケース32と第2ケース34との間に挟まれて固定されている。第2ケース34の図中右側には第2ケース34と接して第3ケース35が設置されている。ダイアフラム33と第3ケース35との間には積層型圧電素子である圧電素子36が配置されている。圧電素子36の一端はダイアフラム33に固定され、他端は第3ケース35に固定されている。圧電素子36は配線2aにより制御装置2に接続されている。
制御装置2から駆動電圧が印加されると、ダイアフラム33と第1ケース32との間に形成された液体室30の容積を圧電素子36が変化させる。圧電素子36に印加される駆動電圧が大きくなると圧電素子36が伸長し、ダイアフラム33が圧電素子36に押されて図中第1方向37である液体室30側に撓む。ダイアフラム33が第1方向37に撓むと、液体室30の容積が小さくなる。そして、液体室30内の流体は液体室30から押し出される。出口流路31の内径は、入口流路29の内径よりも大きい。すなわち、出口流路31の流体抵抗は、入口流路29の流体抵抗よりも小さい。そして、入口流路29は出口流路31よりチューブポンプ7に近いので入口流路29における水圧は出口流路31における水圧より高い水圧になっている。従って、液体室30内の流体の大部分は、出口流路31を通って液体室30から押し出される。
一方、圧電素子36に印加される駆動電圧が小さくなると、圧電素子36が収縮し、ダイアフラム33が圧電素子36に引かれて図中第2方向38である第3ケース35側に撓む。圧電素子36が縮小して液体室30の容積が大きくなり、入口流路29から液体室30内に流体が供給される。
圧電素子36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、液体室30の容積の拡大と縮小とが繰り返され、流体に脈動が与えられる。液体室30から押し出された流体は、噴射管23の先端のノズル12から噴射される。
すなわち、圧電素子36を所定の周波数で駆動させることによって、チューブポンプ7から供給された液体26を、パルス状の高圧ジェット流にして噴射管23から噴出できる。噴射管23から噴射されるパルス状の高圧ジェット流となった液体26は、生体27の組織を切除または破砕する。
図6は、液体室の容積の推移を示すグラフである。図6において縦軸は液体室30の容積を示し図中上側が下側より小さな容積となっている。横軸は時間の推移を示し時間は図中左側から右側へ推移する。推移線41は液体室30の容積を大きく変化させるときの容積の推移を示す。
推移線41は周期42で繰り返される。1つの周期42は立上り区間43、降下区間44、休止区間45に区分される。立上り区間43では推移線41はサイン波形に類似した形状となっている。このとき、圧電素子36に電圧が印加されて圧電素子36が伸長する。これにより、ダイアフラム33が第1方向37に移動して液体室30の容積が減少する。そして、液体室30の液体26が出口流路31に移動する。
降下区間44では推移線41はサイン波形に類似した形状となっている。このとき、圧電素子36に印加された電圧が減少して圧電素子36が収縮する。これにより、ダイアフラム33が第2方向38に移動して液体室30の容積が増加する。そして、液体26が入口流路29から液体室30に流入する。降下区間44は立上り区間43より長い時間となっている。これにより、液体26は勢いよく出口流路31に流出し、低速で入口流路29から流入する。休止区間45は圧電素子36が収縮した状態を維持する区間である。休止区間45の長さを変更することにより周期42を調整できる。
推移線41における容積の変化量を変化量41aとする。変化量41aは制御装置2が圧電素子36を制御することにより調整することが可能になっている。
図7は圧電素子に印加された電圧に対する液体室の容量の関係を示すグラフである。図7において、縦軸は液体室30の容積を示し図中上側が下側より小さな容積となっている。横軸は圧電素子36に印加する電圧を示し、図中右側が左側より高い電圧になっている。
電圧容積相関線46は圧電素子36に印加された電圧に対する液体室30の容量の関係を示している。図中電圧容積相関線46は直線となっているが曲線や折れ線でも良い。圧電素子36に印加された電圧が大きくなる程液体室30の容積が小さくなることを示している。従って、圧電素子36に印加する電圧の変化量を制御することにより、液体室30の容積の変化量41aを制御できる。これにより、ノズル12から噴射する液体26が生体27に当てる衝撃力を制御することが可能になっている。
図8は液体噴射装置の電気制御ブロック図である。図8において、液体噴射装置1は液体噴射装置1の動作を制御する制御装置2を備えている。そして、制御装置2はプロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU47(中央演算処理装置)と、各種情報を記憶する記憶部としての第1メモリー48と記憶部としての第2メモリー49とを備えている。ポンプ駆動装置50、駆動部としての脈動駆動装置51、メインスイッチ13及び噴射スイッチ22は入出力インターフェイス52及びデータバス53を介してCPU47に接続されている。さらに、脈動量入力スイッチ14、デジタル表示部15及び動作モードスイッチ16も入出力インターフェイス52及びデータバス53を介してCPU47に接続されている。
ポンプ駆動装置50はチューブポンプ7を駆動する装置である。ポンプ駆動装置50はCPU47の指示信号を入力する。そして、指示信号が示す圧力または流量でポンプ駆動装置50はチューブポンプ7を駆動する。
脈動駆動装置51はD/Aコンバーター54(Digital to Analogconverter)及び出力アンプ55を備えている。脈動駆動装置51はCPU47から圧電素子36を駆動する駆動波形のデータを入力する。そして、D/Aコンバーター54が駆動波形のデータをアナログ信号に変換する。次に、出力アンプ55がアナログ信号を電力増幅して脈動駆動装置51が圧電素子36を駆動する駆動波形を脈流発生部25に出力する。そして、脈動駆動装置51は脈流発生部25を駆動する。
メインスイッチ13は液体噴射装置1を起動させるスイッチである。メインスイッチ13を操作することにより液体噴射装置1を起動させることができる。噴射スイッチ22はノズル12からの脈流の噴射と停止とを制御するスイッチである。
脈動量入力スイッチ14は術者が液体26の脈動の変動量を入力する装置である。脈動の変動量は液体室30の容積変化量に対応する。以下、脈動の変動量を脈動量とする。術者は脈動量入力スイッチ14を操作して液体室30の容積変化量を設定する。脈動量入力スイッチ14は、例えば、脈動量を増やすスイッチと脈動量を減らす押しボタンスイッチ等により構成できる。術者が設定する脈動量の段階数は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、16段階に設定されている。
デジタル表示部15は脈動量、動作モード、アラームコード等各種の情報を表示する。術者はデジタル表示部15を確認しながら液体噴射装置1の操作を行う。
動作モードスイッチ16は液体噴射装置1を作動させる動作モードを選択するためのスイッチである。液体26を脈流にして噴射するモード、脈流にせずに液体26を噴射するモード、流路中の気泡を排除するためのメインテナンスのモード等の、複数のモードが用意されており、術者はモードを選択して液体噴射装置1に所定の動作をさせることができる。さらに、動作モードスイッチ16は駆動波形の周期を入力することができる。
第1メモリー48及び第2メモリー49は、RAM、ROM等といった半導体メモリーや、ハードディスク、DVD−ROMといった外部記憶装置を含む概念である。第1メモリー48と第2メモリー49とは物理的に別の装置である。従って、第1メモリー48と第2メモリー49とは独立しているので2つのメモリーが同時に故障する確率を低くできる。第1メモリー48と第2メモリー49とは電力を供給する電源装置を別にするのが好ましい。電源の故障により第1メモリー48と第2メモリー49とが同時に故障することを抑制できる。
第1メモリー48は液体噴射装置1の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト56を記憶する。他にも、第1メモリー48は脈流発生部25の圧電素子36を駆動する駆動波形を示す駆動波形データ57を記憶する。他にも、第1メモリー48は駆動波形データ57の正常異常判定に用いる判定基準を示す判定基準データ58を記憶する。他にも、第1メモリー48は脈流発生部25の圧電素子36を駆動する周期を示すデータである周期データ61を記憶する。他にも、第1メモリー48はCPU47のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域を備える。
第2メモリー49は脈流発生部25の圧電素子36を駆動する駆動波形を示す駆動波形データ62を記憶する。駆動波形データ57と駆動波形データ62とは同じ駆動波形データである。従って、駆動波形データが複数の場所に記憶されている。他にも、第2メモリー49は駆動波形データ57の正常異常判定に用いる判定基準を示す判定基準データ63を記憶する。判定基準データ58と判定基準データ63とは同じ判定基準データである。従って、駆動波形データの正常異常判定に用いる判定基準を示す判定基準データが複数の場所に記憶されている。
CPU47は、第1メモリー48内に記憶されたプログラムソフト56に従って、ハンドピース11のノズル12から液体26を噴射する制御を行うものである。具体的な機能実現部としてポンプ制御部64を有する。ポンプ制御部64はポンプ駆動装置50に指示信号を出力し、チューブポンプ7を駆動させて液体26を流動させる制御を行う。
他にも、CPU47は脈動制御部65を有する。脈動制御部65は脈動量入力スイッチ14により術者が設定した脈動量を入力する。そして、脈動制御部65は設定された脈動量に対応する駆動波形データ57を第1メモリー48から入力する。さらに、脈動制御部65は動作モードスイッチ16により術者が設定した周期データ61を第1メモリー48から入力する。そして、脈動制御部65は駆動波形データ57及び周期データ61を脈動駆動装置51に出力し、脈動駆動装置51に脈流発生部25を駆動させる。このようにして、脈動制御部65は脈流発生部25の圧電素子36を制御することにより、液体室30の容積変動量を制御する。
他にも、CPU47は波形検査部66を有する。波形検査部66は駆動波形データ57を検査する。詳しくは、波形検査部66は、第1メモリー48から駆動波形データ57及び判定基準データ58を入力する。そして、波形検査部66は駆動波形データ57が示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査する。駆動波形データ57は駆動波形の電圧に対応するデータである。従って、駆動波形の変位は駆動波形の電圧である。そして、判定基準データ58は判定基準である駆動波形の最大電圧値及び最小電圧値を含んでいる。最大電圧値及び最小電圧値は駆動波形データ57の判定値である。そして、波形検査部66は駆動波形の電圧が最大電圧値を越えて高くなるとき駆動波形データ57が異常であると判定する。さらに、波形検査部66は駆動波形の電圧が最小電圧値を越えて低くなるとき駆動波形データ57が異常であると判定する。そして、波形検査部66は駆動波形の電圧が最大電圧値と最小電圧値との間にあるとき駆動波形データ57が正常であると判定する。
駆動波形データ57が示す駆動波形が異常であると波形検査部66が判定するとき、波形検査部66は駆動波形データ57と異なる他の駆動波形データ62を検査する。そして、駆動波形データ62が正常であると波形検査部66が判定したとき、波形検査部66が正常であると判定した駆動波形データ62を用いて脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動する。
波形検査部66が駆動波形データ57を検査して駆動波形データ57が示す駆動波形が異常であると判断することがある。このとき、波形検査部66は異常と判断されていない駆動波形データ62を検査する。そして、波形検査部66が正常であると判断した駆動波形データ62を用いて脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動する。従って、駆動波形データ57、駆動波形データ62のうちいずれか1つが異常になったときにも、液体噴射装置1は他の正常な駆動波形データ62を用いてノズル12から正常な脈流を噴射できる。
さらに、波形検査部66は、駆動波形データ57が示す駆動波形の立上り時間を判定基準と比較して検査する。判定基準データ58には下電圧、上電圧、下限間隔、上限間隔の判定基準の各値が記憶されている。駆動波形が下電圧を通過してから上電圧に到達するまでの時間を立上り時間とする。波形検査部66は駆動波形データ57が示す駆動波形の立上り時間を演算する。そして、立上り時間が下限間隔と上限間隔との間にあるとき正常と判定する。立上り時間が下限間隔より短いときには異常と判定する。さらに、立上り時間が上限間隔より長いときにも異常と判定する。
他にも、CPU47は基準検査部67を有する。基準検査部67は判定基準データ58を検査する。基準検査部67は第1メモリー48から判定基準データ58を入力する。さらに、基準検査部67は第2メモリー49から判定基準データ63を入力する。そして、基準検査部67は判定基準データ58を判定基準データ63と比較して異なる場所の有無を検査する。異なる場所が無いとき判定基準データ58を正常であると判断する。
図9は第1メモリーに記憶された駆動波形データを説明するための図である。図9に示すように、駆動波形データ57はID(Identification)、No(Numero sign)、電圧値のデータ等で構成されている。IDは識別番号であり各駆動波形に番号が設置されている。本実施形態では、例えば、IDに16個の番号が設定されている。
Noは駆動波形の配列の順番を示す番号である。番号には1〜1000の整数が設定されている。そして、電圧値(V)には駆動波形の配列における各順番における電圧値が設置されている。電圧値の単位はボルト(V)になっている。例えば、IDが1の駆動波形では1番目の電圧値が0vであり、2番目の電圧値が0.3vである。そして、203番目の電圧値が30vであり、1000番目の電圧値が0vである。
脈動制御部65はIDが1〜16の内1つのIDの駆動波形データ57を用いて脈流発生部25を駆動する。例えば、IDが1の駆動波形データ57が示す駆動波形を用いて脈流発生部25を駆動する。このとき、脈動制御部65はIDが1でNoが1の電圧値データを脈動駆動装置51に出力する。続いて、IDが1でNoが2の電圧値データを脈動駆動装置51に出力する。そして、順次Noに1を加算してNoに対応する電圧値データを脈動駆動装置51に出力する。
D/Aコンバーター54は電圧値データを電圧に変換する。そして、出力アンプ55が電力を増幅して脈流発生部25を駆動する。
図10は駆動波形データを説明するための図である。図10において横軸は駆動波形の配列の順番であるNoを示す。縦軸は駆動波形の電圧値(V)を示す。第1波形線68はIDが1における駆動波形を示す。第2波形線69はIDが16における駆動波形を示す。第1波形線68及び第2波形線69は最初に立上り区間43を有し、電圧値(V)が最大になった後降下区間44に移行する。第1波形線68のピーク値は30vであり、第2波形線69のピーク値は45vである。このように、IDが異なると駆動波形のピーク値が異なる駆動波形になっている。
図11は判定基準データを説明するための図である。図11に示すように、判定基準データ58には最大最少判定表58aが含まれている。最大最少判定表58aはID、最大電圧値(V)、最小電圧値(V)等で構成されている。IDは識別番号であり各駆動波形に番号が設置されている。判定基準データ58のIDは駆動波形データ57のIDに対応する番号である。
最大電圧値(V)は駆動波形の上限基準であり、最小電圧値(V)は下限基準である。例えば、IDが1の駆動波形では最大電圧値(V)が30vであり、最小電圧値(V)が0vである。IDが1の駆動波形の電圧値が0v〜30vのとき波形検査部66は正常であると判定する。IDが1の駆動波形の電圧値がマイナスの値になるとき波形検査部66は異常であると判定する。IDが1の駆動波形の電圧値が30vを超えるとき波形検査部66は異常であると判定する。最大電圧値(V)及び最小電圧値(V)は駆動波形データ57を基に設定されている。
図12は判定基準データを説明するための図である。図12に示すように、判定基準データ58には立上り時間判定表58bが含まれている。立上り時間判定表58bはID、下電圧(V)、上電圧(V)、下限間隔、上限間隔等で構成されている。ID(identification)は識別番号であり各駆動波形に番号が設置されている。判定基準データ58のIDは駆動波形データ57のIDに対応する番号である。
立上り時間判定表58bは駆動波形の立上り状態を判定する基準データである。駆動波形において下電圧(V)を通過してから上電圧(V)に到達するまでの時間を立上り時間とする。下電圧(V)及び上電圧(V)は立上り時間を演算するときのパラメーターである。
波形検査部66は駆動波形データ57が示す駆動波形の立上り時間を演算する。そして、立上り時間が下限間隔と上限間隔との間にあるとき正常と判定する。立上り時間が下限間隔より短いときには異常と判定する。さらに、立上り時間が上限間隔より長いときにも異常と判定する。
例えば、IDが1の駆動波形では下電圧(V)が5vであり、上電圧(V)が25vであある。IDが1の駆動波形が5vになってから25vに達するまでの時間を演算する。駆動波形データ57における電圧値(V)が5vになってから25vになるまでのNoの個数に定数を掛け算して立上り時間が算出される。本実施形態では、例えば、定数を1として立上り時間の演算を容易にしている。
立上り時間が80〜130のとき波形検査部66は正常であると判定する。立上り時間が80より短いとき波形検査部66は異常であると判定する。立上り時間が130を超えるとき波形検査部66は異常であると判定する。下限間隔及び上限間隔は駆動波形データ57を基に設定されている。
尚、本実施形態では、上記の各機能がCPU47を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がCPU47を用いない単独の電子回路(ハードウェア)によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
次に上述した液体噴射装置1を用いて液体26を噴射する噴射方法について図13〜図16にて説明する。図13は、液体を噴射する噴射方法のフローチャートであり、図14〜図16は液体を噴射する噴射方法を説明するための図である。図13のフローチャートにおいて、ステップS1は準備工程に相当する。この工程では術者がメインスイッチ13を操作して液体噴射装置1を起動させる。そして、基準検査部67はIDが1〜16の総ての判定基準データ58を検査する。
第1メモリー48には判定基準を示す判定基準データ58が記憶されている。第2メモリー49には判定基準を示す判定基準データ63が記憶されている。そして、基準検査部67が判定基準データ58を検査する。検査方法は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、判定基準データ58と判定基準データ63とを比較してデータが一致するか否かを検査する。一致しないときには判定基準データ58が損傷していると判定してデジタル表示部15にエラー状態を示す表示を行う。
第1メモリー48に記憶された判定基準データ58を正常であることを確認した後に波形検査部66が判定基準データ58を基に駆動波形データ57を検査する。従って、判定基準データ58が異常になることによりノズル12から異常な脈流が噴射されることを抑制できる。
第1メモリー48には駆動波形データ57及び判定基準データ58が記憶されている。波形検査部66は判定基準データ58を用いてIDが1〜16の総ての駆動波形データ57を検査する。そして、駆動波形データ57が示す駆動波形が異常であると波形検査部66が判断するとき、波形検査部66は第2メモリー49に記憶された駆動波形データ62を検査する。そして、波形検査部66が駆動波形データ62を正常であると判断したとき、駆動波形データ62を第1メモリー48の駆動波形データ57と入れ替える。そして、脈動制御部65は正常であると判断した駆動波形データ62を用いて脈動駆動装置51に脈流発生部25を駆動させる。
さらに、ステップS1では術者が脈動量入力スイッチ14を操作して脈動量を入力する。さらに、術者が動作モードスイッチ16を操作して駆動波形の周期を入力する。脈動制御部65は周期42から駆動波形の立上り区間43及び降下区間44を引いて休止区間45を演算する。
ステップS2は判定値取得工程である。この工程は、波形検査部66が判定基準データ58及び周期データ61を入力する工程である。この工程では術者が指示した脈動量に対応するIDを設定する。そして、設定したIDにおける判定基準データ58を波形検査部66が入力する。詳しくは、最大電圧値(V)、最小電圧値(V)、下電圧(V)、上電圧(V)、下限間隔及び上限間隔を入力する。周期データ61においても術者が指示した周期データ61を入力する。次にステップS3に移行する。
ステップS3はデータ取得位置初期化工程である。この工程は、駆動波形データ57のNoを1に設定する工程である。次にステップS4に移行する。
ステップS4は波形データ取得工程である。この工程は、駆動波形データ57から設定したID及びNoの電圧値(V)を入力する工程である。次にステップS5に移行する。
ステップS5は検査工程である。この工程は、入力した電圧値(V)を最大電圧値(V)、最小電圧値(V)と比較する。入力した電圧値(V)が最大電圧値(V)と最小電圧値(V)との間にあるときには、波形検査部66は駆動波形データ57を正常と判定する。そして、電圧値(V)が最大電圧値(V)を超えて大きいときは波形検査部66が駆動波形データ57を異常と判定する。電圧値(V)が最小電圧値(V)より小さいときは波形検査部66が駆動波形データ57を異常と判定する。駆動波形データ57の電圧値(V)が異常であると波形検査部66が判定したときにはステップS12に移行する。
電圧値(V)が下電圧(V)を超えるときNoを下側Noとして第1メモリー48に記憶する。電圧値(V)が上電圧(V)を超えるときNoを上側Noとして第1メモリー48に記憶する。そして、上側Noと下側Noとの間のデータ数を間隔データ数とする。間隔データ数は電圧値(V)が下電圧(V)を超えてから上電圧(V)を超えるまでの間の上昇時間に相当する。間隔データ数が下限間隔以上であり上限間隔以下であるときは波形検査部66は駆動波形データ57を正常と判定する。間隔データ数が下限間隔より少ないときは波形検査部66は駆動波形データ57を異常と判定する。間隔データ数が上限間隔より多いときも波形検査部66は駆動波形データ57を異常と判定する。駆動波形データ57の間隔データ数が異常であると波形検査部66が判定したときにはステップS12に移行する。
駆動波形データ57の電圧値(V)が正常であり、間隔データ数も正常であるときステップS6に移行する。このようにして波形検査部66は駆動波形データ57を検査する。
ステップS12は異常通知工程である。この工程は、CPU47がデジタル表示部15にエラー状態を示す表示をする工程である。さらに、スピーカーを設置して異常を示す警告音を出しても良い。そして、液体26を噴射する工程を終了にする。
ステップS6はD/A変換工程である。この工程は、ステップS4で入力した電圧値(V)のデータをD/Aコンバーター54がアナログの電圧に変換する工程である。次にステップS7に移行する。
ステップS7は脈波発生工程である。この工程は、出力アンプ55がアナログの電圧を電力増幅して圧電素子36に出力する。そして、圧電素子36により液体室30の体積が変化する工程である。液体室30の体積の変化により液体26の流れが脈流になる。つまり、脈動駆動装置51及び脈流発生部25は駆動波形データ57が示す駆動波形を用いて液体26を脈流にし、噴射管23が液体26をノズル12から噴射する。次にステップS8に移行する。
ステップS8は待機工程である。この工程は、休止区間45の間待機する工程である。待機工程を設けることにより、脈流の周期が予め設定された周期に制御される。次にステップS9に移行する。
ステップS9は波形データ位置判定工程である。この工程は、Noが駆動波形の1周期の最後に到達したか否かを判定する工程である。駆動波形データ57では1つの波形のデータ数が1000個なので、Noが1000に到達したときCPU47は1周期の最後に到達したと判定する。Noが1周期の最後に到達したとCPU47が判定したとき次にステップS11に移行する。Noが1周期の最後に到達していないとCPU47が判定したとき次にステップS10に移行する。
ステップS10はデータ取得位置変更工程である。この工程は、Noの値に1を加算する工程である。次にステップS4に移行する。
ステップS11は終了判定工程である。この工程は、終了するか継続するかを判定する工程である。術者が行う噴射スイッチ22の操作が噴射を継続する指示のとき、CPU47は噴射を継続する判定をしてステップS3に移行する。術者が噴射スイッチ22を操作して噴射を停止する指示をしたときには液体26を噴射する工程が終了になる。
波形検査部66は駆動波形データ62を検査して駆動波形データ62が正常であるか異常であるかを判定する。そして、駆動波形データ62が正常であるときにのみ、脈動駆動装置51は正常である駆動波形データ62における駆動波形を用いて脈流発生部25に脈流を発生させている。その結果、液体噴射装置1は異常な脈流を噴射することを抑制できる。そして、本実施形態の液体噴射方法は異常の脈流を有する液体26をノズル12から噴射することを抑制できる。
次に、図14〜図16を用いて、図13に示したステップにおけるステップS5の検査工程を詳細に説明する。図14から図16はステップS5の検査工程に対応する図である。図14において、横軸は駆動波形データ57のNoを示し、縦軸は電圧値(V)を示している。
最大電圧値70及び最小電圧値71は判定基準である。駆動波形72は第1メモリー48の駆動波形データ57の1つである。駆動波形72のIDは1であり、最小電圧値71は0、最大電圧値70は30になっている。そして、駆動波形72は損傷を受けているデータの波形の例である。
駆動波形72が示すようにNoが1のとき電圧値(V)は0である。Noが増加するのに伴って電圧値(V)が増加する。電圧値(V)が0以上且つ30以下のときには波形検査部66は駆動波形72を正常と判定する。IDが増加して電圧値(V)が30を超えるときには波形検査部66は駆動波形72を異常と判定する。異常と判定したときにはステップS7の脈波発生工程に移行しないのでノズル12から噴射される液体26は脈流でなくなる。従って、駆動波形72の電圧値(V)が30を超えた後に増加しても異常な脈流が噴射されるのが抑制される。
図15において、横軸は駆動波形データ57のNoを示し、縦軸は電圧値(V)を示している。駆動波形73は第1メモリー48の駆動波形データ57の1つである。駆動波形72のIDは1であり、最小電圧値71は0、最大電圧値70は30になっている。そして、駆動波形73は損傷を受けているデータの波形の例である。
駆動波形73が示すようにNoが1のとき電圧値(V)は0である。Noが増加するのに伴って電圧値(V)が増加する。電圧値(V)が30に到達したあとで電圧値(V)が下降する。電圧値(V)が0以上且つ30以下のときには波形検査部66は駆動波形データ57を正常と判定する。IDが下降して電圧値(V)が0より下がるときには波形検査部66は駆動波形73を異常と判定する。異常と判定したときにはステップS7の脈波発生工程に移行しないのでノズル12から噴射される液体26は脈流でなくなる。従って、駆動波形73の電圧値(V)が0より下がった後に下降しても異常な脈流が噴射されるのが抑制される。
波形検査部66は、駆動波形データ57が示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査する。駆動波形の変位が目標振幅の上限基準より大きいとき、ノズル12から噴射される脈流の圧力変動が希望する圧力変動より大きくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27が予定以上に損傷を受ける。また、駆動波形の変位が目標振幅の下限基準より小さいとき、ノズル12から噴射される脈流の圧力変動が予定した圧力変動より小さくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27を変形させる力が小さくなる。液体噴射装置1ではノズル12から噴射される脈流の圧力変動が予定した圧力変動のときだけ脈流を噴射する為、脈流を噴射される生体27に予定通りの力を加えることができる。
図16において、横軸は駆動波形データ57のNoを示し、縦軸は電圧値(V)を示している。上電圧74及下電圧75は駆動波形の立上り状態を判定する基準データである。駆動波形76は第1メモリー48の駆動波形データ57の1つである。駆動波形76のIDは1であり、下電圧75は5、上電圧74は25になっている。
駆動波形76が示すようにNoが1のとき電圧値(V)は0である。Noが増加するのに伴って電圧値(V)が増加して電圧値(V)が25に到達する。電圧値(V)が5になってから25に到達する間のNoを立上り時間77とする。波形検査部66は立上り時間77を演算する。そして、波形検査部66は第1メモリー48から判定基準データ58である下限間隔及び上限間隔を入力する。立上り時間判定表58bに示すようにIDが1のとき下限間隔は80であり、上限間隔は130である。
波形検査部66は立上り時間77が下限間隔と上限間隔との間にあるとき正常と判定する。立上り時間77が下限間隔より短いときには異常と判定する。さらに、立上り時間77が上限間隔より長いときにも異常と判定する。
波形検査部66は、駆動波形76が示す駆動波形の立上り時間77を判定基準と比較して検査する。駆動波形の立上り時間が下限間隔より短いとき、ノズル12から噴射される脈流による衝撃力が希望する衝撃力より大きくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27が予定以上に損傷を受ける。また、駆動波形の立上り時間が上限間隔より長いとき、ノズル12から噴射される脈流の衝撃力が予定した衝撃力より小さくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27を変形させる力が小さくなる。液体噴射装置1ではノズル12から噴射される脈流の立上り時間が予定した立上り時間の範囲にあるときだけ脈流を噴射する為、脈流を噴射される生体27に予定通りの衝撃力を加えることができる。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、液体噴射装置1は脈流発生部25及び脈動駆動装置51を備えている。脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動する。そして、脈流発生部25が容積を変化させて液体26に脈流を発生させる。液体噴射装置1は脈流になった液体26をノズル12から噴射する。液体噴射装置1は第1メモリー48及び波形検査部66を備えている。
(1)本実施形態によれば、液体噴射装置1は脈流発生部25及び脈動駆動装置51を備えている。脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動する。そして、脈流発生部25が容積を変化させて液体26に脈流を発生させる。液体噴射装置1は脈流になった液体26をノズル12から噴射する。液体噴射装置1は第1メモリー48及び波形検査部66を備えている。
第1メモリー48は駆動波形データ57を記憶する。駆動波形データ57は脈流発生部25を駆動する駆動波形を示す。そして、波形検査部66は駆動波形データ57を検査して駆動波形データ57が正常であるか異常であるかを判定する。駆動波形データ57が異常であるときには脈流の発生を停止できる。従って、脈動駆動装置51は正常である駆動波形データ57が示す駆動波形を用いて脈流発生部25に脈流を発生させている。その結果、液体噴射装置1は異常な脈流を噴射することを抑制できる。
(2)本実施形態によれば、波形検査部66は、駆動波形データ57が示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査する。駆動波形の変位が目標振幅の上限基準である最大電圧値より大きいとき、ノズル12から噴射される脈流の圧力変動が希望する圧力変動より大きくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27が予定以上に損傷を受ける。また、駆動波形の変位が目標振幅の下限基準である最小電圧値より小さいとき、ノズル12から噴射される脈流の圧力変動が予定した圧力変動より小さくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27を変形させる力が小さくなる。液体噴射装置1ではノズル12から噴射される脈流の圧力変動が予定した圧力変動のときだけ脈流を噴射する為、脈流を噴射される生体27に予定通りの力を加えることができる。
(3)本実施形態によれば、波形検査部66は、駆動波形データ57が示す駆動波形の立上り時間77を判定基準と比較して検査する。駆動波形の立上り時間77が立上り時間77の下限基準である下限間隔より短いとき、ノズル12から噴射される脈流による衝撃力が希望する衝撃力より大きくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27が予定以上に損傷を受ける。また、駆動波形の立上り時間77が立上り時間77の上限基準である上限間隔より長いとき、ノズル12から噴射される脈流の衝撃力が予定した衝撃力より小さくなる。そのとき、脈流を噴射される生体27を変形させる力が小さくなる。液体噴射装置1ではノズル12から噴射される脈流の立上り時間が予定した立上り時間の範囲にあるときだけ脈流を噴射する為、脈流を噴射される生体27に予定通りの衝撃力を加えることができる。
(4)本実施形態によれば、判定基準を示す判定基準データ58が第1メモリー48に記憶され、判定基準を示す判定基準データ63が第2メモリー49に記憶されている。そして、基準検査部67は判定基準データ58と判定基準データ63とを比較して検査する。そして、第1メモリー48に記憶された判定基準データ58が正常であることを確認した後に波形検査部66が判定基準データ58を用いて駆動波形データ57を検査する。その結果、判定基準データ58が異常になるときにもノズル12から異常な脈流が噴射されることを抑制できる。
(5)本実施形態によれば、駆動波形データ57が第1メモリー48に記憶され、駆動波形データ62が第2メモリー49に記憶されている。そして、波形検査部66が駆動波形データ57を検査して駆動波形データ57が示す駆動波形が異常であると判定することがある。このとき、波形検査部66は異常と判定されていない駆動波形データ62を検査する。そして、駆動波形データ62が正常であるとき、正常であると判定した駆動波形データ62を用いて脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動する。従って、複数ある駆動波形データの1つが異常になったときにも、液体噴射装置1は他の正常な駆動波形データを用いてノズル12から正常な脈流を噴射できる。
(6)本実施形態の液体噴射方法によれば、波形検査部66が駆動波形データ62を検査して駆動波形データ62が正常であることを確認している。そして、正常な駆動波形データ62が示す駆動波形を用いて液体26を脈流にしている。従って、異常な脈流が形成されることが抑制される。そして、脈流になった液体26をノズル12から噴射する。その結果、本実施形態の液体噴射方法は異常な脈流をノズル12から噴射することを抑制できる。
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記実施形態では、ステップS5にて駆動波形データが異常であると判断したときにステップS12へ移行した後終了した。ステップS5にて駆動波形データが異常であると判断したときには第1メモリー48の駆動波形データ57の使用を停止して第2メモリー49の駆動波形データ62を使用するように変更しても良い。そして、ステップS4に移行する。ステップS4では第2メモリー49の駆動波形データ62を取得する。駆動波形のIDとNoは同じ番号にする。次に、ステップS5以降を継続し、脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動しても良い。これにより、第1メモリー48の駆動波形データ57が途中で異常になるときにも、第2メモリー49の駆動波形データ62が異常でないときには脈流の噴射を継続できる。
(変形例1)
前記実施形態では、ステップS5にて駆動波形データが異常であると判断したときにステップS12へ移行した後終了した。ステップS5にて駆動波形データが異常であると判断したときには第1メモリー48の駆動波形データ57の使用を停止して第2メモリー49の駆動波形データ62を使用するように変更しても良い。そして、ステップS4に移行する。ステップS4では第2メモリー49の駆動波形データ62を取得する。駆動波形のIDとNoは同じ番号にする。次に、ステップS5以降を継続し、脈動駆動装置51が脈流発生部25を駆動しても良い。これにより、第1メモリー48の駆動波形データ57が途中で異常になるときにも、第2メモリー49の駆動波形データ62が異常でないときには脈流の噴射を継続できる。
(変形例2)
前記実施形態では、圧電素子36が液体室30の体積を変動させて脈流を発生させた。脈流を発生させる方法はこれに限らない。供給された液体26にレーザーを照射しても良い。他にも、ヒーターをパルス波形状に加熱しても良い。このような手段で液体26を加熱/蒸発させ液体26に含まれる空気を膨張させることにより脈流を発生させても良い。他にも、供給源となるチューブポンプ7自体が脈流を発生させても良い。いずれの方法で脈流を発生させるときにも脈流を制御する駆動波形を検査することにより異常な脈流をノズル12から噴射することを抑制できる。
前記実施形態では、圧電素子36が液体室30の体積を変動させて脈流を発生させた。脈流を発生させる方法はこれに限らない。供給された液体26にレーザーを照射しても良い。他にも、ヒーターをパルス波形状に加熱しても良い。このような手段で液体26を加熱/蒸発させ液体26に含まれる空気を膨張させることにより脈流を発生させても良い。他にも、供給源となるチューブポンプ7自体が脈流を発生させても良い。いずれの方法で脈流を発生させるときにも脈流を制御する駆動波形を検査することにより異常な脈流をノズル12から噴射することを抑制できる。
(変形例3)
前記実施形態では、液体噴射装置1は第1メモリー48及び第2メモリー49の2つのメモリーを備えていた。液体噴射装置1は3つ以上のメモリーを備えても良い。そして、各メモリーに駆動波形データ及び判定基準データを備えても良い。メモリーが損傷を受けたときに復旧を速く行える確率を高くできる。
前記実施形態では、液体噴射装置1は第1メモリー48及び第2メモリー49の2つのメモリーを備えていた。液体噴射装置1は3つ以上のメモリーを備えても良い。そして、各メモリーに駆動波形データ及び判定基準データを備えても良い。メモリーが損傷を受けたときに復旧を速く行える確率を高くできる。
(変形例4)
前記実施形態において、ハンドピース11がノズル12から噴射された液体や切除された組織等を吸引する吸引管を備える構成としても良い。
前記実施形態において、ハンドピース11がノズル12から噴射された液体や切除された組織等を吸引する吸引管を備える構成としても良い。
(変形例5)
前記実施形態では各種スイッチを術者が操作する構成としていたが、補助者がスイッチを操作する構成としても良い。
前記実施形態では各種スイッチを術者が操作する構成としていたが、補助者がスイッチを操作する構成としても良い。
1…液体噴射装置、12…ノズル部としてのノズル、25…脈流発生部、26…液体、48…記憶部としての第1メモリー、49…記憶部としての第2メモリー、51…駆動部としての脈動駆動装置、57,62…駆動波形データ、58,63…判定基準データ、66…波形検査部、67…基準検査部、77…立上り時間。
Claims (6)
- 液体をノズル部から噴射する液体噴射装置であって、
前記液体に脈流を発生させる脈流発生部と、
前記脈流発生部を駆動する駆動部と、
前記脈流発生部を駆動する駆動波形を示す駆動波形データを記憶する記憶部と、
前記駆動波形データを検査する波形検査部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1に記載の液体噴射装置であって、
前記波形検査部は、前記駆動波形データが示す駆動波形の変位を判定基準と比較して検査することを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項2に記載の液体噴射装置であって、
前記波形検査部は、前記駆動波形データが示す駆動波形の立上り時間を判定基準と比較して検査することを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項2または3に記載の液体噴射装置であって、
前記記憶部には前記判定基準を示す判定基準データが複数の場所に記憶され、
前記判定基準データを検査する基準検査部を備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記記憶部には前記駆動波形データが複数の場所に記憶され、
前記駆動波形データが示す駆動波形が異常であると前記波形検査部が判定するとき、
前記波形検査部は他の前記駆動波形データを検査し、前記波形検査部が正常であると判定した前記駆動波形データを用いて前記駆動部が前記脈流発生部を駆動することを特徴とする液体噴射装置。 - 駆動波形データを検査し、
前記駆動波形データが正常であるときには前記駆動波形データが示す駆動波形を用いて液体を脈流にし、
前記液体をノズル部から噴射することを特徴とする液体噴射方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016168969A JP2018033664A (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 液体噴射装置および液体噴射方法 |
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JP2018033664A true JP2018033664A (ja) | 2018-03-08 |
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ID=61566572
Family Applications (1)
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JP2016168969A Pending JP2018033664A (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 液体噴射装置および液体噴射方法 |
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JP (1) | JP2018033664A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019168029A1 (ja) | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱電変換材料、熱電変換素子、熱電変換モジュール、及び、熱電変換材料の製造方法 |
-
2016
- 2016-08-31 JP JP2016168969A patent/JP2018033664A/ja active Pending
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