WO2017135049A1 - 液体噴射装置、プログラム、制御装置 - Google Patents

液体噴射装置、プログラム、制御装置 Download PDF

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WO2017135049A1
WO2017135049A1 PCT/JP2017/001735 JP2017001735W WO2017135049A1 WO 2017135049 A1 WO2017135049 A1 WO 2017135049A1 JP 2017001735 W JP2017001735 W JP 2017001735W WO 2017135049 A1 WO2017135049 A1 WO 2017135049A1
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WO
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unit
abnormality
drive signal
abnormality detection
input
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Application number
PCT/JP2017/001735
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English (en)
French (fr)
Inventor
小澤　孝
Original Assignee
セイコーエプソン株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/3203—Fluid jet cutting instruments
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to liquid injection.
  • Patent Document 1 In order to confirm whether or not an abnormality detection unit that detects an abnormality in a component of a monitoring target device operates correctly, a method of inputting a pseudo abnormality signal from a pseudo abnormality signal generation unit to the abnormality detection unit is known. If the abnormality detection unit detects the pseudo abnormality signal, it can be confirmed that the abnormality detection unit is operating correctly (Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to confirm the operation of the abnormality detection unit without using a pseudo abnormality signal.
  • the present invention is for solving the above-described problems and can be realized as the following forms.
  • a liquid ejecting apparatus includes: a piezoelectric element that varies a volume of a liquid chamber that communicates with an ejection pipe that ejects liquid; a supply motor that supplies liquid to the liquid chamber; and the piezoelectric element and the supply motor, An anomaly detection that detects an anomaly using at least one of an input unit that inputs a driving signal for at least one of the driving signal input to the piezoelectric element, the input unit, and the supply motor.
  • a setting unit configured to set the abnormality detection unit to a state in which the normal detection target is detected as abnormal, and a control unit capable of performing operation check of the abnormality detection unit. According to this aspect, it is possible to check the operation of the abnormality detection unit without using the pseudo abnormality signal.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality when the voltage value of the drive signal exceeds a first upper limit value
  • the setting unit includes the control unit.
  • the first upper limit value may be set smaller than when not performing the operation check. According to this aspect, it is possible to confirm the operation of the abnormality detection function targeting the upper limit voltage value of the drive signal input to the piezoelectric element.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality when the voltage value of the drive signal is lower than a first lower limit value
  • the setting unit is configured to control the control unit.
  • the first lower limit value may be set larger than when the operation check is not performed. According to this embodiment, it is possible to confirm the operation of the abnormality detection function for the lower limit voltage value of the drive signal input to the piezoelectric element.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality when the current value of the drive signal exceeds a second upper limit value
  • the setting unit includes the control unit.
  • the second upper limit value may be set smaller than when the operation check is not performed. According to this embodiment, it is possible to confirm the operation of the abnormality detection function for the upper limit current value of the drive signal input to the piezoelectric element.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality when the current value of the drive signal is lower than a second lower limit value, and the setting unit is configured to control the control unit.
  • the second lower limit value may be set larger than in the case where the operation check is not executed. According to this aspect, it is possible to confirm the operation of the abnormality detection function for the lower limit current value of the drive signal input to the piezoelectric element.
  • the input unit includes an instruction unit that outputs an output instruction based on an instruction from the outside, and an output unit that outputs the drive signal when the output instruction is input
  • the abnormality detection unit includes
  • the input unit is the detection target, an abnormality is detected when the output instruction is interrupted for a predetermined time, and the setting unit does not execute the operation check when the control unit executes the operation check.
  • the predetermined time may be set shorter than in the case. According to this aspect, it is possible to diagnose the abnormality detection function for the input unit.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality when the number of rotations of the supply motor exceeds an upper limit number of rotations
  • the setting unit is configured so that the control unit When performing the operation check, the upper limit rotational speed may be set smaller than when not performing the operation check. According to this aspect, it is possible to diagnose an abnormality detection function targeting the rotation speed of the supply motor.
  • the present invention can be realized in various forms other than the above.
  • the present invention can be realized in the form of an abnormality detection function diagnosis method, a program for realizing the method, a non-temporary storage medium storing the program, and the like.
  • it can be realized as a control device including the input unit, the abnormality detection unit, and the setting unit.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a liquid ejecting apparatus.
  • Sectional drawing of a handpiece Sectional drawing which expands and shows the joint part and actuator unit vicinity.
  • the functional block diagram of a liquid ejecting apparatus The sequence diagram which shows a 1st drive process.
  • the sequence diagram which shows a volume fluctuation process The sequence diagram which shows a 1st output process.
  • the flowchart which shows a 1st drive signal monitoring process.
  • the graph which shows the time change of the 1st drive signal for 1 period.
  • the flowchart which shows a 2nd diagnostic process The graph for demonstrating the changed reference value.
  • the sequence diagram which shows a 2nd drive process The sequence diagram which shows a rotation process.
  • the sequence diagram which shows a 2nd output process The flowchart which shows a 1st overspeed detection process.
  • the sequence diagram which shows a 3rd diagnostic process The flowchart which shows a 4th diagnostic process.
  • the sequence diagram which shows a 1st diagnostic process modification 1).
  • the functional block diagram of a liquid ejecting apparatus modification 2).
  • the sequence diagram which shows a 5th diagnostic process modification 2).
  • the sequence diagram which shows a 3rd output process modification 2).
  • the flowchart which shows a 2nd over-rotation detection process modification 2).
  • the flowchart which shows a 6th diagnostic process modification 2).
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of the liquid ejecting apparatus 20.
  • the liquid ejecting apparatus 20 is a medical device used in a medical institution, and has a function of excising an affected part by ejecting liquid onto the affected part.
  • the liquid ejecting apparatus 20 includes a control device 30, an actuator cable 31, a pump cable 32, a foot switch 35, a suction device 40, a suction tube 41, a liquid supply device 50, and a handpiece 100. .
  • the liquid supply device 50 includes a water supply bag 51, a spike needle 52, first to fifth connectors 53a to 53e, first to fourth water supply tubes 54a to 54d, a tube pump 60, a pump tube 55, and an occlusion.
  • a detection mechanism 56 and a filter 57 are provided.
  • the handpiece 100 includes a nozzle unit 200 and an actuator unit 300.
  • the nozzle unit 200 includes an ejection tube 205 and a suction tube 400.
  • the water supply bag 51 is made of a transparent synthetic resin, and is filled with a liquid (specifically, physiological saline). In addition, in this application, even if it fills with liquids other than water, it calls the water supply bag 51.
  • FIG. The spike needle 52 is connected to the first water supply tube 54a via the first connector 53a. When the spike needle 52 is stabbed into the water supply bag 51, the liquid filled in the water supply bag 51 can be supplied to the first water supply tube 54a.
  • the first water supply tube 54a is connected to the pump tube 55 via the second connector 53b.
  • the pump tube 55 is connected to the second water supply tube 54b via the third connector 53c.
  • the tube pump 60 sandwiches the pump tube 55 between the stator 60a and the rotor 60b.
  • the tube pump 60 handles the pump tube 55 by rotating a plurality of rollers on the rotor by rotation of a built-in motor (supply motor 62). By being handled in this way, the liquid in the pump tube 55 is sent out from the first water supply tube 54a side to the second water supply tube 54b side. Note that rotating the supply motor 62 is referred to as “driving the tube pump 60”.
  • the blockage detection mechanism 56 detects the blockage of the flow paths in the second to fourth water supply tubes 54b to 54d and the handpiece 100 by measuring the pressure in the second water supply tube 54b. When detecting the blockage, the blockage detection mechanism 56 inputs the detection result to the control device 30.
  • the second water supply tube 54b is connected to the third water supply tube 54c via the fourth connector 53d.
  • a filter 57 is connected to the third water supply tube 54c. The filter 57 collects foreign matters contained in the liquid.
  • the third water supply tube 54c is connected to the fourth water supply tube 54d via the fifth connector 53e.
  • the fourth water supply tube 54d is connected to the handpiece 100.
  • the liquid supplied to the handpiece 100 through the fourth water supply tube 54d is intermittently ejected from the nozzle 207 provided at the tip of the ejection tube 205 by driving the actuator unit 300. In this way, the liquid is intermittently ejected, so that the resecting capability can be secured with a small flow rate.
  • the injection tube 205 and the suction tube 400 constitute a double tube having the injection tube 205 as an inner tube and the suction tube 400 as an outer tube.
  • the suction tube 41 is connected to the nozzle unit 200.
  • the suction device 40 sucks the inside of the suction tube 400 through the suction tube 41. By this suction, liquid near the tip of the suction tube 400, a cut piece, and the like are sucked.
  • the control device 30 includes a CPU (Central Processing Unit) and a storage medium.
  • a program for controlling the tube pump 60 and the piezoelectric element 360 (see FIG. 3) is stored in the storage medium.
  • the control device 30 transmits the first drive signal via the actuator cable 31 and the second drive via the pump cable 32 while the foot switch 35 is depressed by the CPU executing this program. Send a signal.
  • the first drive signal has a periodicity of 400 Hz, and drives the actuator unit 300.
  • the second drive signal drives the tube pump 60. Therefore, the liquid is intermittently ejected while the user steps on the foot switch 35, and the liquid ejection stops while the user does not step on the foot switch 35.
  • FIG. 2 shows a cross section of the handpiece 100.
  • the fourth water supply tube 54d is bent in a U shape inside the handpiece case 210 and connected to the inlet channel 241.
  • the inlet channel 241 communicates with the ejection pipe 205 via the liquid chamber 240 (see FIG. 4).
  • the channel diameter of the inlet channel 241 is smaller than the channel diameter of the injection pipe 205. For this reason, even if the pressure in the liquid chamber 240 fluctuates (described later), the liquid in the liquid chamber 240 is prevented from flowing back into the inlet channel 241.
  • the handpiece case 210 has a recess 211 at the tip.
  • the attachment of the suction pipe 400 is realized by fitting the convex portion 410 into the concave portion 211.
  • the attached suction tube 400 communicates with the suction flow path section 230.
  • the suction flow path unit 230 is connected to the suction tube 41 via the suction force adjustment mechanism 500.
  • the user can adjust the suction force by the suction tube 400 using the hole 522. Specifically, if the area where the hole 522 is opened is reduced, the flow rate of air flowing in from the hole 522 is also reduced, so that the flow rate of fluid (air, liquid, etc.) sucked through the suction pipe 400 is reduced. growing. That is, the suction force by the suction pipe 400 is increased. On the contrary, if the area where the hole 522 is opened is increased, the flow rate of the air flowing from the hole 522 is also increased, so that the suction force by the suction pipe 400 is reduced. Usually, the user adjusts the open area of the hole 522 by adjusting the area where the hole 522 is closed by the thumb.
  • the shape of the hole 522 is designed so that the suction force by the suction pipe 400 becomes minute or no suction force acts.
  • the flow area of the suction pipe 400 is larger than the opening area of the hole 522
  • the flow resistance of the suction pipe 400 is reduced by making the length of the suction pipe 400 longer than the length of the hole 522. It is larger than the flow path resistance. In this way, when the hole 522 is not covered at all, the suction force by the suction tube 400 can be made minute.
  • the actuator unit 300 is attached to the joint portion 250 of the nozzle unit 200 as shown in FIG. Actuator unit 300 is configured to be detachable from joint portion 250.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the joint portion 250 and the actuator unit 300.
  • FIG. 4 shows an enlarged cross section near the liquid chamber 240 provided in the joint portion 250.
  • the driving unit 350 includes a housing 351, a fixed member 353, a piezoelectric element 360, and a movable plate 361.
  • the housing 351 is a cylindrical member.
  • the movable plate 361 includes a piston 362 and a drive side diaphragm 364.
  • Piezoelectric element 360 is a laminated piezoelectric element.
  • the piezoelectric element 360 is disposed in the housing 351 so that the extending and contracting direction is along the longitudinal direction of the housing 351.
  • the fixing member 353 is fixed to one end of the housing 351.
  • the piezoelectric element 360 is fixed to the fixing member 353 with an adhesive.
  • the material of the drive side diaphragm 364 is a metal, specifically stainless steel, and more specifically SUS304 or SUS316L.
  • the drive side diaphragm 364 is formed thicker (for example, 300 ⁇ m) in order to preload the piezoelectric element 360. Further, since the piezoelectric element 360 is made of metal and is formed thick, it is smoothly curved when pushed by the piston 362. For this reason, the liquid chamber side diaphragm 260 can also be smoothly deformed.
  • the drive side diaphragm 364 is disposed so as to cover the other end of the housing 351 and is fixed to the housing 351 by welding.
  • the piston 362 is fixed to one end of the piezoelectric element 360 with an adhesive and is disposed so as to contact the drive side diaphragm 364.
  • the piston 362 has a shape in which cylinders having different diameters are stacked as concentric circles. The smaller diameter is in contact with the drive side diaphragm 364. For this reason, the drive side diaphragm 364 is not pushed toward the end, and a large force does not act on the welded portion.
  • the piston 362 and the drive side diaphragm 364 are not fixed by an adhesive or the like but are only in contact with each other.
  • a male screw portion 351a is provided on the outer periphery of the housing 351.
  • the housing 351 is fixed to the joint portion 250 by tightening the male screw portion 351 a to a female screw provided in the joint portion 250.
  • the housing 351 can be removed from the joint portion 250 by loosening the female screw.
  • the connecting portion 310 includes a first case 311, a second case 312, a third case 313, a holding member 314, a metal plate 315, a first screw 316, a second screw 317, and a third screw 318. Is provided.
  • the first case 311 is fixed to the fixing member 353 by the first screw 316.
  • the second case 312 is fixed to the first case 311 by a second screw 317 and a third screw 318.
  • the two metal plates 315 are inserted (accommodated) in the first case 311.
  • the holding member 314 is fixed by being crimped near the end of the actuator cable 31.
  • the third case 313 is a member for connecting the second case 312 and the holding member 314.
  • the third case 313 is fixed to the second case 312 in a state where the portion where the outer diameter of the holding member 314 is expanded is hooked.
  • the actuator cable 31 is connected so as to be electrically connected to the two metal plates 315 while being fixed as described above.
  • the metal plate 315 is connected to the positive electrode and the negative electrode of the piezoelectric element 360 by wiring (not shown).
  • the piezoelectric element 360 expands and contracts according to the first drive signal input via the actuator cable 31, the metal plate 315, and the above wiring.
  • the piston 362 vibrates in the longitudinal direction of the piezoelectric element 360.
  • the drive side diaphragm 364 is deformed following the vibration. Note that expanding and contracting the piezoelectric element 360 by the first drive signal is referred to as driving the actuator unit 300.
  • the liquid chamber 240 is formed by covering the recess 244 with a liquid chamber side diaphragm 260.
  • the liquid chamber 240 thus formed communicates with the ejection pipe 205 that ejects liquid.
  • the recess 244 is a portion that is thin and circularly recessed in the joint portion 250.
  • the liquid chamber side diaphragm 260 is formed thinner than the driving side diaphragm 364 (for example, 50 to 100 ⁇ m) so as to be easily deformed in accordance with expansion and contraction of the piezoelectric element 360.
  • the liquid chamber side diaphragm 260 has a diameter of 13 to 15 mm, and is fixed to the joint portion 250 by welding.
  • the material of the liquid chamber side diaphragm 260 is a metal, specifically stainless steel, and more specifically SUS304 or SUS316L.
  • the liquid chamber side diaphragm 260 is in contact with the drive side diaphragm 364. For this reason, as described above, when the driving side diaphragm 364 is deformed, the liquid chamber side diaphragm 260 is similarly deformed.
  • the volume of the liquid chamber 240 changes. Due to this variation, the pressure of the liquid filled in the liquid chamber 240 varies. When the pressure in the liquid chamber 240 decreases, the liquid flows into the liquid chamber 240 from the inlet channel 241. When the pressure in the liquid chamber 240 increases, the liquid flows out from the liquid chamber 240 to the ejection pipe 205. The liquid that has flowed out to the ejection tube 205 is ejected from the tip of the ejection tube 205. Since the pressure in the liquid chamber 240 rises intermittently, the liquid is ejected from the ejection pipe 205 intermittently.
  • the liquid chamber side diaphragm 260 and the drive side diaphragm 364 are integrally deformed. That is, the liquid chamber side diaphragm 260 and the movable plate 361 are integrally deformed.
  • a reference numeral 460 shown in FIG. 4 indicates a composite diaphragm 460 in which the liquid chamber side diaphragm 260 and the movable plate 361 are deformed integrally as described above.
  • the composite diaphragm 460 can be regarded as one diaphragm.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of the liquid ejecting apparatus 20.
  • the control device 30 implements the functions of the control unit 600, the first output unit 610, the second output unit 620, and the abnormality detection unit 660 by executing a program stored in a built-in storage medium.
  • the functions as the control unit 600 include the functions of the first instruction unit 601, the second instruction unit 602, and the setting unit 606.
  • the first instruction unit 601, the second instruction unit 602, the first output unit 610, and the second output unit 620 implement the input unit 70. The contents of these functions will be described together with the processing described later.
  • the supply motor 62 and the rotation speed measurement unit 64 included in the tube pump 60 will also be described together with the processing described later.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing the first driving process.
  • the first drive process is a process for changing the volume of the liquid chamber 240 in a state where the foot switch 35 is stepped on (hereinafter referred to as an ON state).
  • control part 600 the abnormality detection part 660, and the 1st output part 610 perform a volume fluctuation process, when it has not timed out (it mentions later with FIG. 8).
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing the volume variation process.
  • the first instruction unit 601 of the control unit 600 inputs the first instruction to the abnormality detection unit 660 and the first output unit 610 (S710). Thereafter, the controller 600 starts the timer T0 (S720), waits until the time measured by the timer T0 reaches the set time set in the timer T0 (S730), and then ends the volume variation process.
  • a time-out in the timer T0 or another timer described later reaches a set time set in each timer is expressed as a timeout.
  • Steps S720 and S730 are executed to adjust the input interval of the first instruction.
  • S710 to S730 are repeatedly executed every set time set in the timer T0 during the ON state.
  • the abnormality detection unit 660 and the first output unit 610 execute the first output process.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing the first output process.
  • the first output unit 610 When the first output unit 610 is outputting the first drive signal, the first output unit 610 does not respond to the input first instruction and ends the first output process. On the other hand, when the first output unit 610 is not outputting the first drive signal, the first output unit 610 outputs the first drive signal (S810) and ends the first output process.
  • the abnormality detection unit 660 executes a first drive signal monitoring process (described later with reference to FIG. 9).
  • the abnormality detection unit 660 starts the timer T6 regardless of whether the first drive signal is input (S820).
  • the timer T6 is a watchdog timer related to the timeout described with reference to FIG.
  • the set time set in the timer T6 is longer than the set time set in the timer T0. Therefore, if the control device 30 is operating normally in the ON state, the timer T6 does not time out.
  • the first instruction unit 601 of the control unit 600 is connected to the abnormality detection unit 660 and the first output unit 610.
  • a first stop instruction is input (S740). Thereafter, the controller 600 ends the volume variation process.
  • the abnormality detection unit 660 stops the timer T6 (S750) and ends the volume variation process. Of course, if the timer T6 is stopped, the timer T6 does not time out.
  • the first output unit 610 stops outputting the first drive signal (S760), and ends the volume variation processing.
  • the abnormality detection unit 660 inputs a signal indicating the occurrence of abnormality to the control unit 600 (S670).
  • the cause of the abnormality in which the timer T6 times out may be that an abnormality has occurred in the first instruction unit 601 and the input of the first instruction to the first output unit 610 has been interrupted.
  • the control unit 600 inputs a first stop instruction to the first output unit 610 (S680) and inputs a second stop instruction to the second output unit 620 (not shown).
  • the second stop instruction is a signal for stopping the driving of the tube pump 60 (described later together with FIG. 15).
  • the first output unit 610 stops outputting the first drive signal (S690).
  • the control unit 600 When the signal indicating the occurrence of abnormality is input, the control unit 600 notifies the user of the occurrence of abnormality (S695).
  • the controller 600 outputs sound and light as the notification.
  • the sound is a sound such as “I will stop because an abnormality has occurred”.
  • the light is emitted from an LED (Light Emitting Diode) lamp provided on the surface of the casing of the control device 30. Characters such as “occurrence of abnormality” are written in the vicinity of the LED lamp.
  • LED Light Emitting Diode
  • FIG. 9 is a flowchart showing the first drive signal monitoring process described above.
  • the first drive signal monitoring process is a process for monitoring whether or not the maximum value of each of the voltage value and the current value of the first drive signal is within a normal range.
  • FIG. 10 is a graph showing a time change of the first drive signal for one cycle.
  • the vertical axis represents the voltage value and the current value.
  • the voltage value and the current value are time-dependent changes due to different curves as separate values.
  • FIG. 10 shows the case of the voltage value being normal, the case of the lower limit abnormality, and the case of the upper limit abnormality. “Within the normal range” means that the maximum voltage falls within the lower limit voltage Vmin and the upper limit voltage Vmax. In this case, as shown in FIG. 9, the process proceeds to S1040.
  • step after S1040 the contents of S1010 to S1030 are replaced with current. That is, in S1040, it is determined whether the maximum current value (hereinafter, maximum current) of the first drive signal is within the normal range. “Within the normal range” means that the maximum current falls within the lower limit current Imin and the upper limit current Imax. In this case, the first drive signal monitoring process ends as shown in FIG.
  • the above processing is executed in a state where the user can use the liquid ejecting apparatus 20.
  • the control apparatus 30 executes an initial setting process.
  • the control device 30 executes an initial setting process when receiving an instruction for initial setting.
  • the control device 30 includes buttons on the surface of the housing as an input interface for receiving an initial setting instruction.
  • the initial setting is a series of processes including filling the flow path in the handpiece 100 with the liquid supplied from the water supply bag 51.
  • first to fourth diagnosis processes (operation check) described later are executed as part of the initial setting. That is, the control unit 600 is configured to be able to perform an operation check of the abnormality detection unit 660.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing the first diagnosis process.
  • the first diagnosis process is a process for diagnosing whether the abnormality detection unit 660 normally detects the timeout of the timer T6 in the above-described first drive process.
  • the control device 30 executes a program stored in a built-in storage medium, thereby executing a first diagnosis process and second to fourth diagnosis processes described later as an operation check of the abnormality detection unit 660.
  • the setting unit 606 of the control unit 600 instructs the abnormality detection unit 660 to change the setting (S910).
  • the setting change here is to shorten the setting time set in the timer T6.
  • the time after the change is shorter than the set time set in the timer T0 used by the control unit 600.
  • the first instruction unit 601 of the control unit 600 inputs the first instruction to the abnormality detection unit 660 and the first output unit 610 (S920), and starts the timer T0 (S930).
  • the first output process including the start of the timer T6 (S820) described above is executed.
  • the abnormality detection unit 660 waits until the timer T6 times out (S940), and inputs a signal indicating the occurrence of abnormality as the timeout of the timer T6 to the control unit 600 (S945).
  • the control unit 600 determines that it is acceptable (S950). That is, it is diagnosed that the abnormality detection unit 660 is operating normally.
  • the control unit 600 determines that it is unacceptable (S960). That is, it is diagnosed that an abnormality has occurred in the operation of the abnormality detection unit 660.
  • control unit 600 notifies the user that it is unacceptable (S970). Specifically, a sound such as “The initial setting is stopped because an abnormality has occurred” or the light of an LED lamp arranged in the vicinity of a character such as “An abnormality has occurred” is output.
  • the control unit 600 instructs the abnormality detection unit 660 to restore the setting changed in S910 after S950 or S970 (S980), and ends the first diagnosis process.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the second diagnosis process.
  • the second diagnosis process is a process executed by the control unit 600 in order to diagnose whether the abnormality detection unit 660 normally executes the first drive signal monitoring process.
  • the second diagnostic process is executed following the first diagnostic process.
  • the first drive signal is output (S1110).
  • the first instruction unit 601 inputs the first instruction to the first output unit 610
  • the first output unit 610 outputs the first drive signal.
  • the setting unit 606 instructs the abnormality detection unit 660 to change the reference value.
  • the reference value is a generic name of the above-described four lower limit voltage Vmin, upper limit voltage Vmax, lower limit current Imin, and upper limit current Imax.
  • FIG. 13 is a graph for explaining the changed reference value. As shown in FIG. 13, when compared with FIG. 10, the upper limit voltage Vmax and the lower limit voltage Vmin are interchanged. Similarly, the upper limit current Imax and the lower limit current Imin are interchanged.
  • the change of the above standard value can also be expressed as follows.
  • the setting unit 606 performs the following four changes as a comparison with the case where the control unit 600 executes the second diagnosis process as the operation check and does not execute the operation check.
  • the first change is to set the upper limit voltage Vmax (first upper limit value) small.
  • the second change is to increase the value of the lower limit voltage Vmin (first lower limit value).
  • the third change is to set the value of the upper limit current Imax (second upper limit value) small.
  • the fourth change is to set a large value for the lower limit current Imin (second lower limit value).
  • Steps S1150 to S1180 described below are determination steps for diagnosing whether the abnormality detection unit 660 is operating normally using such logic.
  • the maximum voltage of the first drive signal is larger than the upper limit voltage Vmax (S1150, YES), the maximum voltage of the first drive signal is smaller than the lower limit voltage Vmin (S1160, YES), and the maximum current of the first drive signal is If all of the values are larger than the upper limit current Imax (S1170, YES) and the maximum current of the first drive signal is smaller than the lower limit current Imin (S1180, YES), it is determined to be acceptable (S1190), and the second Finish the diagnostic process.
  • the abnormality detection unit 660 inputs a signal that detects an abnormality to the control unit 600 based on the four reference values, the control unit 600 causes the abnormality detection unit 660 to operate normally.
  • the control unit 600 determines that the failure has occurred (S1195). ), The second diagnosis process is finished. Describing with reference to the functional block diagram, if there are three or less types of abnormality detection input to the control unit 600, the control unit 600 determines that the abnormality detection unit 660 is not operating normally. If it is determined that the controller 600 has failed, the controller 600 notifies the user of the occurrence of an abnormality.
  • the control unit 600 executes a third diagnosis process following the second diagnosis process. Prior to the description of the third diagnosis process, a process that is a premise of the third diagnosis process will be described.
  • FIG. 14 is a sequence diagram showing the second driving process.
  • the second driving process is similar to the first driving process, and is a process for supplying liquid to the handpiece 100 in the ON state.
  • control unit 600, the abnormality detection unit 660, and the second output unit 620 execute the rotation process when the timer T7 has not timed out (described later with FIG. 16).
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing the rotation process.
  • the second instruction unit 602 of the control unit 600 inputs the second instruction to the abnormality detection unit 660 and the second output unit 620 (S1710). Thereafter, the control unit 600 starts the timer T1 (S1720), waits until the timer T1 times out (S1730), and ends the rotation process. Steps S1720 and S1730 are executed to adjust the input interval of the second instruction.
  • the abnormality detection unit 660 and the second output unit 620 execute the second output process.
  • FIG. 16 is a sequence diagram showing the second output process.
  • the second output unit 620 When the second output unit 620 is outputting the second drive signal, the second output unit 620 does not respond to the input second instruction and ends the second output process. On the other hand, when the second output unit 620 is not outputting the second drive signal, the second output unit 620 outputs the second drive signal (S1810) and ends the second output process.
  • the second drive signal is input to the supply motor 62.
  • the supply motor 62 rotates when the second drive signal is input.
  • the rotation speed measurement unit 64 measures the rotation speed per unit time of the supply motor 62 and inputs a measurement result (hereinafter referred to as a measurement rotation speed) to the abnormality detection unit 660.
  • the abnormality detection unit 660 executes a first over-rotation detection process each time the measured rotation speed is input (described later with reference to FIG. 17).
  • abnormality detection unit 660 starts timer T7 (S1820).
  • the timer T7 is a watch dog timer related to the timeout described with reference to FIG.
  • the set time set in the timer T7 is longer than the set time set in the timer T1. Therefore, if the control device 30 is operating normally in the ON state, the timer T7 does not time out.
  • the second instruction unit 602 of the control unit 600 inputs the second stop instruction to the abnormality detection unit 660 and the second output unit 620 (S1740), and also issues the first stop instruction. Input to one output unit 610 (not shown). Thereafter, the control unit 600 ends the rotation process.
  • the abnormality detection unit 660 stops the timer T7 (S1750) and ends the rotation process. Of course, if the timer T7 is stopped, the timer T7 does not time out.
  • the second output unit 620 stops outputting the second drive signal (S1760) and finishes the rotation process.
  • the abnormality detection unit 660 inputs a signal indicating the occurrence of abnormality as a timeout of the timer T7 to the control unit 600 (S1670).
  • the cause of the abnormality in which the timer T7 times out may be that an abnormality has occurred in the second instruction unit 602 and the input of the second instruction to the second output unit 620 has been interrupted.
  • the control unit 600 inputs a second stop instruction to the second output unit 620 (S1680).
  • the second stop instruction is input, the second output unit 620 stops outputting the second drive signal (S1690).
  • the control unit 600 When the signal indicating the occurrence of the abnormality is input, the control unit 600 notifies the user of the occurrence of the abnormality as in the first drive process (S1695).
  • FIG. 17 is a flowchart showing the first overspeed detection process.
  • the abnormality detection unit 660 performs the first over-rotation detection process each time the measured rotation speed is input. First, it is determined whether the measured rotational speed exceeds the upper limit rotational speed (S2010). The value of the upper limit rotational speed in the first overspeed detection process is determined for the purpose of protecting the supply motor 62 and preventing the supply flow rate from becoming excessive.
  • the first over-rotation detection process ends. It is normal if the measured rotational speed is less than or equal to the upper limit rotational speed.
  • the abnormality detection unit 660 performs post-processing in cooperation with the control unit 600 when it detects over-rotation.
  • FIG. 18 is a sequence diagram showing the third diagnosis process.
  • the third diagnosis process is a process for diagnosing whether the abnormality detection unit 660 normally detects the timeout of the timer T7 in the above-described second drive process.
  • the third diagnostic process is executed following the second diagnostic process.
  • the setting unit 606 of the control unit 600 instructs the abnormality detection unit 660 to change the setting (S1910).
  • the setting change here is to shorten the set time set in the timer T7.
  • the set time after the change is shorter than the set time set in the timer T1 used by the control unit 600.
  • the first instruction unit 601 of the control unit 600 inputs the second instruction to the abnormality detection unit 660 and the second output unit 620 (S1920), and then starts the timer T1 (S1930).
  • the second output process including the start of the timer T7 (S1820) described above is executed in response to the input of the second instruction.
  • the abnormality detection unit 660 waits until the timer T7 times out (S1940), and inputs a signal indicating the occurrence of abnormality as the timeout of the timer T7 to the control unit 600 (S1945).
  • the control unit 600 determines that it is acceptable (S1950). That is, it is diagnosed that the abnormality detection unit 660 is operating normally.
  • the control unit 600 determines that it is unacceptable (S1960). That is, it is diagnosed that an abnormality has occurred in the operation of the abnormality detection unit 660.
  • control unit 600 informs the user that it is unacceptable (S1970). Specifically, a sound such as “The initial setting is stopped because an abnormality has occurred” or the light of an LED lamp arranged in the vicinity of a character such as “An abnormality has occurred” is output.
  • the control unit 600 instructs the abnormality detection unit 660 to restore the setting changed in S1910 after S1950 or S1970 (S1980), and ends the third diagnosis process.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the fourth diagnosis process.
  • the fourth diagnostic process is executed following the third diagnostic process.
  • driving of the supply motor 62 is started (S2110).
  • the second instruction unit 602 starts to continuously input the second instruction to the second output unit 620.
  • the second output unit 620 continuously generates the second drive signal, so that the supply motor 62 rotates continuously.
  • the second drive signal is generated so that the rotation speed of the supply motor 62 becomes a predetermined value r1.
  • the predetermined value r1 is a value smaller than the upper limit rotational speed described above.
  • the value of the upper limit rotational speed is decreased (S2120).
  • the setting unit 606 instructs the abnormality detection unit 660 to decrease the value of the upper limit rotational speed.
  • the reduced upper limit rotational speed is smaller than the predetermined value r1.
  • the abnormality detection unit 660 detects whether or not the measured rotational speed exceeds the upper limit rotational speed (S2130).
  • the control unit 600 to which the detection result is input determines that it is acceptable (S2140). 4 Finish the diagnostic process.
  • the control unit 600 in which the detection result is not input from the abnormality detection unit 660 is rejected. (S2150), and the fourth diagnosis process is terminated.
  • the control unit 600 performs post-processing.
  • the abnormality detection unit 660 can be diagnosed without using the pseudo abnormality signal. If a configuration in which a pseudo-abnormal signal is input to the monitoring target device (for example, the piezoelectric element 360 or the supply motor 62) is used, the piezoelectric element 360 is excessively expanded or contracted, or the supply motor 62 is excessively rotated. Phenomenon actually occurs. In the present embodiment, such a situation can be avoided because a configuration for inputting a pseudo abnormal signal to the monitoring target device is not used. In addition, since it is not necessary to newly provide a pseudo abnormal signal generator for generating a pseudo abnormal signal, the configuration of the apparatus can be simplified.
  • Modification 1 will be described. Modification 1 is the same as the above-described embodiment in that it is not particularly described. The description of the modification 1 mainly focuses on differences from the embodiment.
  • FIG. 20 is a sequence diagram showing the first diagnosis process of the first modification. The difference from the embodiment is that the control unit 600 executes S915 instead of S910, and executes S985 instead of S980.
  • the control unit 600 changes the set time set in the timer T0 as S915. Specifically, the set time set in the timer T0 is changed to a time longer than the set time set in the timer T6 (FIG. 8). As described above, the timer T6 is a watchdog timer used by the abnormality detection unit 660 in the first output process.
  • the controller 600 returns the set time set in the timer T0 to the setting before the change in S915 at the end of the first diagnosis process (S985).
  • Modification 2 will be described. Modification 2 is the same as the above-described embodiment in that it is not particularly described. The description of the modified example 2 mainly focuses on differences from the embodiment.
  • FIG. 21 is a functional block diagram of the liquid ejecting apparatus 20 of Modification 2.
  • the modified example 2 includes a third instruction unit 603 and a third output unit 630 in addition to the configuration of the liquid ejecting apparatus 20 of the embodiment.
  • the third instruction unit 603 and the third output unit 630 are included in the input unit 70.
  • indication part 602, the 2nd output part 620, the 3rd output part 630, and the handpiece 100 is abbreviate
  • the suction device 40 includes a suction motor 42 and a rotation speed measurement unit 44.
  • the suction force by the suction device 40 is generated by the rotation of the suction motor 42.
  • the third output unit 630 outputs a third drive signal for rotating the suction motor 42.
  • FIG. 22 is a sequence diagram showing the fifth diagnosis process.
  • the fifth diagnosis process is a process similar to the third diagnosis process, and is a process for confirming the operation of the abnormality detection unit 660.
  • the main difference between the third diagnosis process and the fifth diagnosis process is that the third diagnosis process targets abnormality detection related to the second drive signal, whereas the fifth diagnosis process detects abnormality related to the third drive signal. Is a point to be diagnosed.
  • FIG. 23 is a sequence diagram showing a third output process included in the fifth diagnosis process.
  • the third output process is similar to the second output process. The main difference is that the second output process targets the supply motor 62 included in the tube pump 60, whereas the third output process targets the suction motor 42 included in the suction device 40. is there.
  • the set time set in the timer T2 may be the same as or different from the set time set in the timer T1 (S1930).
  • the set time set in the timer T8 (S2820) may be the same as or different from the set time set in the timer T7 (S1820).
  • FIG. 24 is a flowchart showing the second overspeed detection process.
  • the second overspeed detection process is different from the first overspeed detection process in that the monitoring target is the suction motor 42. Since the second overspeed detection process is substantially the same as the first overspeed detection process in other points, detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 25 is a flowchart showing the sixth diagnosis process.
  • the sixth diagnosis process is different from the fourth diagnosis process in that the diagnosis target is the rotation speed of the suction motor 42. Since the sixth diagnosis process is almost the same as the fourth diagnosis process including the process for confirming the operation of the abnormality detection unit 660 in other points, detailed description thereof is omitted.
  • the present invention is not limited to the embodiments, examples, and modifications of the present specification, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention.
  • the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in the embodiments described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects described above, replacement or combination can be performed as appropriate. If the technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate. For example, the following are exemplified.
  • part or all of the functions and processes realized by software may be realized by hardware.
  • some or all of the functions and processes realized by hardware may be realized by software.
  • the hardware for example, various circuits such as an integrated circuit, a discrete circuit, or a circuit module obtained by combining these circuits can be used.
  • the abnormality detection unit sets all of the first drive signal, the rotation speed of the supply motor, the rotation speed of the suction motor, the first instruction unit, the second instruction unit, and the third instruction unit as an abnormality detection target.
  • At least one of the first drive signal, the rotation speed of the supply motor, the rotation speed of the suction motor, the first instruction unit, the second instruction unit, and the third instruction unit may be an abnormality detection target. That is, the abnormality detection unit may execute at least one of the first to sixth diagnosis processes.
  • the tube pump 60 is used as the liquid supply device 50, the present invention is not limited to this.
  • the structure using various pumps, such as a piston pump, a gear pump, a propeller pump, may be sufficient.
  • the nozzle unit and the actuator unit may be configured integrally. What is integrally configured as described above may be regarded as an actuator unit or a hand piece.
  • the nozzle unit may be used multiple times by sterilization.
  • the liquid to be ejected may be pure water or a chemical solution.
  • the liquid ejecting apparatus may be used other than medical equipment.
  • the liquid ejecting apparatus may be used in a cleaning apparatus that removes dirt with the ejected liquid, or may be used in a drawing apparatus that draws a line or the like with the ejected liquid.
  • each diagnosis process is executed as part of the initial setting, but may be executed separately from the initial setting.
  • the first drive signal monitoring process is executed in a state where the user can use the liquid ejecting apparatus, the first drive signal monitoring process may be executed as part of the initial setting.
  • the maximum voltage and the maximum current of the drive signal input to the piezoelectric element are targeted for detection, but the diagnosis process may be performed using other voltage values and current values.
  • the abnormality detection is performed based on the four reference values of the upper limit value and the lower limit value of the voltage and the upper limit value and the lower limit value of the current. However, at least one of the four reference values is used. It is good also as a structure which performs abnormality detection based on a reference value.
  • the configuration in which the liquid is intermittently ejected is employed, but a configuration having a function of ejecting the liquid continuously may be employed.
  • the structure which can selectively use intermittent injection and continuous injection may be sufficient.
  • only the tube pump may be driven with the driving of the actuator unit stopped or reduced.
  • intermittent spraying may be performed for excision and continuous spraying may be performed for cleaning.
  • the structure which can implement only continuous injection may be sufficient.
  • the ablation may be performed by continuous injection.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Liquid injection apparatus, 30 ... Control apparatus, 31 ... Actuator cable, 32 ... Pump cable, 35 ... Foot switch, 40 ... Suction device, 41 ... Suction tube, 42 ... Suction motor, 44 ... Revolution measurement part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Liquid supply apparatus, 51 ... Water supply bag, 52 ... Spike needle, 53a ... 1st connector, 53b ... 2nd connector, 53c ... 3rd connector, 53d ... 4th connector, 53e ... 5th connector, 54a ... 1st Water supply tube, 54b ... 2nd water supply tube, 54c ... 3rd water supply tube, 54d ...
  • first screw 317 ... second screw, 318 ... third screw , 350... Driving portion, 351... Housing, 351 a. Male screw portion, 353... Fixing member, 360 .. piezoelectric element, 361... Movable plate, 362. 460 ... Synthetic diaphragm, 500 ... Suction force adjusting mechanism, 522 ... Hole, 600 ... Control part, 601 ... First instruction part, 602 ... Second instruction part 606 ... setting unit, 610 ... first output unit, 620 ... second output section, 660 ... abnormality detecting unit

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Abstract

疑似異常信号を用いずに、異常検出部の動作を確認すること。　液体を噴射する噴射管に連通する液体室の容積を変動させる圧電素子と、前記液体室に液体を供給するための供給モーターと、前記圧電素子と、前記供給モーターとのうち少なくとも１つに対して駆動信号を入力する入力部と、前記圧電素子に入力される前記駆動信号と、前記入力部と、前記供給モーターと、のうち少なくとも１つを検出対象として、異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部を、正常な前記検出対象を異常と検出する状態に設定する設定部と、前記異常検出部の動作確認を実行可能な制御部と、を備える液体噴射装置。

Description

液体噴射装置、プログラム、制御装置
　本発明は、液体の噴射に関する。
　監視対象装置の構成部の異常を検出する異常検出部が正しく動作するか否かを確認するために、疑似異常信号発生部から疑似異常信号を異常検出部に入力する手法が知られている。異常検出部が疑似異常信号を検出すれば、異常検出部が正しく動作していることが確認できる（特許文献１）。
特開平９－５０３１５号公報
　上記先行技術の場合、疑似異常信号が監視対象装置に入力される構成となっており、疑似異常信号が監視対象装置に対して悪影響を及ぼす可能性がある。本願発明は、上記先行技術を踏まえ、疑似異常信号を用いずに、異常検出部の動作を確認することを解決課題とする。
　本発明は、上記課題を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
　本発明の一形態によれば、液体噴射装置が提供される。この液体噴射装置は、液体を噴射する噴射管に連通する液体室の容積を変動させる圧電素子と、前記液体室に液体を供給するための供給モーターと、前記圧電素子及び前記供給モーターのうち、少なくとも１つに対して駆動信号を入力する入力部と、前記圧電素子に入力される前記駆動信号、前記入力部及び前記供給モーターのうち、少なくとも１つを検出対象として、異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部を、正常な前記検出対象を異常と検出する状態に設定する設定部と、前記異常検出部の動作確認を実行可能な制御部と、を備える。この形態によれば、疑似異常信号を用いずに、異常検出部の動作確認ができる。
　上記形態において、前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電圧値が第１の上限値を上回る場合に異常を検出し、前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第１の上限値を小さく設定してもよい。この形態によれば、圧電素子に入力される駆動信号の上限電圧値を対象とした異常検出機能の動作確認ができる。
　上記形態において、前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電圧値が第１の下限値を下回る場合に異常を検出し、前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第１の下限値を大きく設定してもよい。この形態によれば、圧電素子に入力される駆動信号の下限電圧値を対象とした異常検出機能の動作確認ができる。
　上記形態において、前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電流値が第２の上限値を上回る場合に異常を検出し、前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第２の上限値を小さく設定してもよい。この形態によれば、圧電素子に入力される駆動信号の上限電流値を対象とした異常検出機能の動作確認ができる。
　上記形態において、前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電流値が第２の下限値を下回る場合に異常を検出し、前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第２の下限値を大きく設定してもよい。この形態によれば、圧電素子に入力される駆動信号の下限電流値を対象とした異常検出機能の動作確認ができる。
　上記形態において、前記入力部は、外部からの指示に基づき出力指示を出力する指示部と、前記出力指示が入力されると前記駆動信号を出力する出力部と、を備え、前記異常検出部は、前記入力部を前記検出対象とした場合、前記出力指示が所定時間途絶した場合に異常を検出し、前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記所定時間を短く設定してもよい。この形態によれば、入力部を対象とした異常検出機能を診断できる。
　上記形態において、前記異常検出部は、前記供給モーターを前記検出対象とした場合、前記供給モーターの回転数が上限回転数を上回る場合に異常を検出し、前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記上限回転数を小さく設定してもよい。この形態によれば、供給モーターの回転数を対象とした異常検出機能を診断できる。
　本発明は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、異常検出機能の診断方法や、この方法を実現するためのプログラム、このプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現できる。或いは、前記入力部と前記異常検出部と前記設定部とを備える制御装置として実現できる。
液体噴射装置の概略構成図。 ハンドピースの断面図。 ジョイント部及びアクチュエーターユニット付近を拡大して示す断面図。 ジョイント部の内部に設けられた液体室付近を拡大した断面を示す図。 液体噴射装置の機能ブロック図。 第１駆動処理を示すシーケンス図。 容積変動処理を示すシーケンス図。 第１出力処理を示すシーケンス図。 第１駆動信号監視処理を示すフローチャート。 １周期分の第１駆動信号の時間変化を示すグラフ。 第１診断処理を示すシーケンス図。 第２診断処理を示すフローチャート。 変更された基準値を説明するためのグラフ。 第２駆動処理を示すシーケンス図。 回転処理を示すシーケンス図。 第２出力処理を示すシーケンス図。 第１過回転検出処理を示すフローチャート。 第３診断処理を示すシーケンス図。 第４診断処理を示すフローチャート。 第１診断処理を示すシーケンス図（変形例１）。 液体噴射装置の機能ブロック図（変形例２）。 第５診断処理を示すシーケンス図（変形例２）。 第３出力処理を示すシーケンス図（変形例２）。 第２過回転検出処理を示すフローチャート（変形例２）。 第６診断処理を示すフローチャート（変形例２）。
　図１は、液体噴射装置２０の構成を概略的に示す。液体噴射装置２０は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して液体を噴射することによって、患部を切除する機能を有する。
　液体噴射装置２０は、制御装置３０と、アクチュエーター用ケーブル３１と、ポンプ用ケーブル３２と、フットスイッチ３５と、吸引装置４０と、吸引チューブ４１と、液体供給装置５０と、ハンドピース１００とを備える。
　液体供給装置５０は、給水バッグ５１と、スパイク針５２と、第１～第５コネクター５３ａ～５３ｅと、第１～第４給水チューブ５４ａ～５４ｄと、チューブポンプ６０と、ポンプチューブ５５と、閉塞検出機構５６と、フィルター５７とを備える。ハンドピース１００は、ノズルユニット２００と、アクチュエーターユニット３００とを備える。ノズルユニット２００は、噴射管２０５と、吸引管４００とを備える。
　給水バッグ５１は、透明な合成樹脂製であり、内部に液体（具体的には生理食塩水）が充填されている。なお、本願では、水以外の液体が充填されていても、給水バッグ５１と呼ぶ。スパイク針５２は、第１コネクター５３ａを介して、第１給水チューブ５４ａに接続されている。給水バッグ５１にスパイク針５２が刺されると、給水バッグ５１に充填された液体が第１給水チューブ５４ａに供給可能な状態になる。
　第１給水チューブ５４ａは、第２コネクター５３ｂを介して、ポンプチューブ５５に接続されている。ポンプチューブ５５は、第３コネクター５３ｃを介して、第２給水チューブ５４ｂに接続されている。チューブポンプ６０は、ポンプチューブ５５を、ステーター６０ａとローター６０ｂとで挟み込んでいる。チューブポンプ６０は、内蔵するモーター（供給モーター６２）の回転によって、ローター上の複数のローラーを回転させることで、ポンプチューブ５５を扱（しご）く。このように扱かれることによって、ポンプチューブ５５内の液体は、第１給水チューブ５４ａ側から、第２給水チューブ５４ｂ側に送り出される。なお、供給モーター６２を回転させることを「チューブポンプ６０を駆動する」と言う。
　閉塞検出機構５６は、第２給水チューブ５４ｂ内の圧力を測定することで、第２～第４給水チューブ５４ｂ～５４ｄ及びハンドピース１００内の流路の閉塞を検出する。閉塞検出機構５６は、閉塞を検出すると、制御装置３０に検出結果を入力する。
　第２給水チューブ５４ｂは、第４コネクター５３ｄを介して、第３給水チューブ５４ｃに接続されている。第３給水チューブ５４ｃにはフィルター５７が接続されている。フィルター５７は、液体に含まれる異物を捕集する。
　第３給水チューブ５４ｃは、第５コネクター５３ｅを介して、第４給水チューブ５４ｄに接続されている。第４給水チューブ５４ｄは、ハンドピース１００に接続されている。第４給水チューブ５４ｄを通じてハンドピース１００に供給された液体は、アクチュエーターユニット３００の駆動によって、噴射管２０５の先端に設けられたノズル２０７から間欠的に噴射される。このように液体が間欠的に噴射されることによって、少ない流量で切除能力が確保できる。
　噴射管２０５及び吸引管４００は、噴射管２０５を内管、吸引管４００を外管とする二重管を構成する。吸引チューブ４１は、ノズルユニット２００に接続されている。吸引装置４０は、吸引チューブ４１を通じて、吸引管４００内を吸引する。この吸引によって、吸引管４００の先端付近の液体や切除片などが吸引される。
　制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶媒体とを備える。記憶媒体には、チューブポンプ６０及び圧電素子３６０（図３参照）を制御するためのプログラムが記憶されている。制御装置３０は、ＣＰＵがこのプログラムを実行することによって、フットスイッチ３５が踏まれている間、アクチュエーター用ケーブル３１を介して第１駆動信号を送信し、ポンプ用ケーブル３２を介して第２駆動信号を送信する。第１駆動信号は、本実施形態においては４００Ｈｚの周期性を有し、アクチュエーターユニット３００を駆動させる。第２駆動信号は、チューブポンプ６０を駆動させる。よって、ユーザーがフットスイッチ３５を踏んでいる間は液体が間欠的に噴射され、ユーザーがフットスイッチ３５を踏んでいない間は液体の噴射が停止する。
　図２は、ハンドピース１００の断面を示す。第４給水チューブ５４ｄは、ハンドピースケース２１０内部でＵ字状に屈曲し、入口流路２４１に接続されている。入口流路２４１は、液体室２４０（図４参照）を介して、噴射管２０５に通じている。
　入口流路２４１の流路径は、噴射管２０５の流路径よりも小さい。このため、液体室２４０内の圧力が変動しても（後述）、液体室２４０内の液体が入口流路２４１に逆流することが抑制される。
　ハンドピースケース２１０は、先端に凹部２１１を備える。吸引管４００の装着は、凸部４１０が凹部２１１に嵌合することで実現される。装着された吸引管４００は、吸引流路部２３０に通じている。吸引流路部２３０は、吸引力調整機構５００を介して、吸引チューブ４１に接続されている。
　ユーザーは、孔５２２を利用して、吸引管４００による吸引力の調整ができる。具体的には、孔５２２が開放されている面積を小さくすれば、孔５２２から流入する空気の流量も小さくなるので、吸引管４００を介して吸引される流体（空気や液体等）の流量が大きくなる。つまり、吸引管４００による吸引力が大きくなる。逆に、孔５２２が開放されている面積を大きくすれば、孔５２２から流入する空気の流量も大きくなるので、吸引管４００による吸引力が小さくなる。通常、ユーザーは、孔５２２の開放面積の調整を、親指によって孔５２２を塞ぐ面積を調整することによって実現する。孔５２２が全く覆われていない状態では、吸引管４００による吸引力が微小になるように、又は吸引力が全く作用しないように、孔５２２の形状が設計されている。本実施形態においては、吸引管４００の流路面積が孔５２２の開口面積より大きいものの、吸引管４００の長さを孔５２２の長さよりも長くすることで吸引管４００の流路抵抗を孔５２２の流路抵抗よりも大きくしている。こうすることで孔５２２が全く覆われていない場合に、吸引管４００による吸引力を微小とすることができる。
　アクチュエーターユニット３００は、図２に示すように、ノズルユニット２００のジョイント部２５０に取り付けられている。アクチュエーターユニット３００は、ジョイント部２５０に対して脱着できるように構成されている。
　図３は、ジョイント部２５０及びアクチュエーターユニット３００付近を拡大して示す断面図である。図４は、ジョイント部２５０の内部に設けられた液体室２４０付近を拡大した断面を示す。
　駆動部３５０は、ハウジング３５１と、固定部材３５３と、圧電素子３６０と、可動板３６１とを備える。ハウジング３５１は、円筒状の部材である。可動板３６１は、ピストン３６２と、駆動側ダイヤフラム３６４とを含む。
　圧電素子３６０は、積層型圧電素子である。圧電素子３６０は、伸縮する方向がハウジング３５１の長手方向に沿うように、ハウジング３５１内に配置されている。
　固定部材３５３は、ハウジング３５１の一端に固定されている。圧電素子３６０は、固定部材３５３に接着剤によって固定されている。
　駆動側ダイヤフラム３６４の素材は、金属であり、具体的にはステンレス鋼であり、さらに具体的にはＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６Ｌである。駆動側ダイヤフラム３６４は、圧電素子３６０のプリロードを実施するために厚めに形成される（例えば３００μｍ）。また、圧電素子３６０が金属製で、且つ厚めに形成されているので、ピストン３６２に押された際に、滑らかに湾曲する。このため、液体室側ダイヤフラム２６０も滑らかに変形させることができる。
　駆動側ダイヤフラム３６４は、ハウジング３５１の他端を覆うように配置され、ハウジング３５１に溶接によって固定されている。
　ピストン３６２は、圧電素子３６０の一端に接着剤によって固定されていると共に、駆動側ダイヤフラム３６４に接触するように配置されている。ピストン３６２は、異なる径の円柱が、同心円として積層したような形状をしている。小さい径の方が、駆動側ダイヤフラム３６４と接触している。このため、駆動側ダイヤフラム３６４は、端の方が押されず、溶接箇所には大きな力が作用しないようになっている。ピストン３６２及び駆動側ダイヤフラム３６４は、接着剤等によって固定されてはおらず、接触しているのみである。
　ハウジング３５１の外周には、雄ネジ部３５１ａが設けられている。雄ネジ部３５１ａを、ジョイント部２５０に設けられた雌ネジに締め付けることで、ハウジング３５１がジョイント部２５０に固定されている。雌ネジを緩めることによって、ハウジング３５１をジョイント部２５０から取り外すことができる。
　連結部３１０は、第１ケース３１１と、第２ケース３１２と、第３ケース３１３と、保持部材３１４と、金属板３１５と、第１ネジ３１６と、第２ネジ３１７と、第３ネジ３１８とを備える。
　第１ケース３１１は、第１ネジ３１６によって、固定部材３５３に固定されている。第２ケース３１２は、第２ネジ３１７と第３ネジ３１８とによって、第１ケース３１１に固定されている。２枚の金属板３１５は、第１ケース３１１内に挿入（収容）されている。
　保持部材３１４は、アクチュエーター用ケーブル３１の端部付近に加締められることによって固定されている。第３ケース３１３は、第２ケース３１２と保持部材３１４とを連結するための部材である。第３ケース３１３は、保持部材３１４の外径が膨らんだ部位を引っ掛けた状態で、第２ケース３１２に固定されている。
　アクチュエーター用ケーブル３１は、上記のように固定された状態で、２枚の金属板３１５と導通するように接続される。金属板３１５は、圧電素子３６０の正極、負極それぞれに、配線（図示しない）によって接続される。
　圧電素子３６０は、アクチュエーター用ケーブル３１、金属板３１５及び上記の配線を介して入力される第１駆動信号に応じて伸縮する。圧電素子３６０が伸縮すると、ピストン３６２が圧電素子３６０の長手方向に振動する。ピストン３６２が振動すると、駆動側ダイヤフラム３６４は、この振動に追従して変形する。なお、第１駆動信号によって圧電素子３６０を伸縮させることを、アクチュエーターユニット３００を駆動させると言う。
　図４に示すように、液体室２４０は、窪み２４４に、液体室側ダイヤフラム２６０が覆い被さることで形成される。このように形成された液体室２４０は、液体を噴射する噴射管２０５と連通する。窪み２４４は、ジョイント部２５０において、薄く円形状に窪んだ部位である。液体室側ダイヤフラム２６０は、圧電素子３６０の伸縮に応じて変形しやすいように、駆動側ダイヤフラム３６４よりも薄く形成される（例えば５０～１００μｍ）。液体室側ダイヤフラム２６０は、直径が１３～１５ｍｍであり、ジョイント部２５０に溶接によって固定されている。液体室側ダイヤフラム２６０の素材は、金属であり、具体的にはステンレス鋼であり、さらに具体的にはＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６Ｌである。
　図４に示すように、液体室側ダイヤフラム２６０は、駆動側ダイヤフラム３６４に接触している。このため、先述したように駆動側ダイヤフラム３６４が変形すると、液体室側ダイヤフラム２６０も同様に変形する。
　駆動側ダイヤフラム３６４が変形すると、液体室２４０の容積が変動する。この変動によって、液体室２４０内に満たされた液体の圧力が変動する。液体室２４０内の圧力が低下した際には、入口流路２４１から液体が液体室２４０に流入する。液体室２４０内の圧力が上昇した際には、液体が液体室２４０から噴射管２０５に流出する。噴射管２０５に流出した液体は、噴射管２０５の先端から噴射される。液体室２４０内の圧力が上昇するのは間欠的なので、噴射管２０５からの液体の噴射は間欠的に実施される。
　上記のように、液体室側ダイヤフラム２６０及び駆動側ダイヤフラム３６４は、一体となって変形する。つまり、液体室側ダイヤフラム２６０及び可動板３６１は、一体となって変形する。図４に示された符号４６０は、このように一体となって変形する液体室側ダイヤフラム２６０と可動板３６１とを合わせた合成ダイヤフラム４６０を示す。合成ダイヤフラム４６０は、１つのダイヤフラムと捉えることができる。
　図５は、液体噴射装置２０の機能ブロック図である。制御装置３０は、内蔵する記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することによって、制御部６００、第１出力部６１０、第２出力部６２０及び異常検出部６６０の各機能を実現する。制御部６００としての機能は、第１指示部６０１、第２指示部６０２及び設定部６０６の機能を含む。第１指示部６０１、第２指示部６０２、第１出力部６１０及び第２出力部６２０は、入力部７０を実現する。これらの機能の内容は、後述する処理と共に説明する。チューブポンプ６０が備える供給モーター６２と、回転数測定部６４とについても、後述する処理と共に説明する。
　図６は、第１駆動処理を示すシーケンス図である。第１駆動処理は、フットスイッチ３５が踏まれた状態（以下、ＯＮ状態）において、液体室２４０の容積を変動させるための処理である。
　図６に示すように、制御部６００、異常検出部６６０及び第１出力部６１０は、タイムアウト（図８と共に後述）していない場合、容積変動処理を実行する。
　図７は、容積変動処理を示すシーケンス図である。ＯＮ状態の場合、制御部６００の第１指示部６０１は、異常検出部６６０と第１出力部６１０とに第１指示を入力する（Ｓ７１０）。その後、制御部６００は、タイマーＴ０を始動し（Ｓ７２０）、タイマーＴ０による計時時間が、タイマーＴ０に設定された設定時間に達するまで待機した後（Ｓ７３０）、容積変動処理を終える。本実施形態においては、タイマーＴ０或いは後述する他のタイマーにおける計時時間が、各タイマーに設定された設定時間に達することをタイムアウトと表現する。Ｓ７２０及びＳ７３０は、第１指示の入力間隔を調整するために実行される。Ｓ７１０～Ｓ７３０は、ＯＮ状態の間、タイマーＴ０に設定された設定時間毎に繰り返し実行される。
　一方、第１指示が入力された異常検出部６６０及び第１出力部６１０は、第１出力処理を実行する。
　図８は、第１出力処理を示すシーケンス図である。第１出力部６１０が第１駆動信号の出力中である場合、第１出力部６１０は、入力された第１指示に対しては応答せず、第１出力処理を終える。一方、第１出力部６１０が第１駆動信号の出力中でない場合、第１出力部６１０は、第１駆動信号を出力して（Ｓ８１０）、第１出力処理を終える。
　異常検出部６６０は、第１駆動信号が入力されると、第１駆動信号監視処理を実行する（図９と共に後述）。異常検出部６６０は、第１指示が入力されると、第１駆動信号が入力されるか否かによらず、タイマーＴ６を始動する（Ｓ８２０）。タイマーＴ６は、図６と共に述べたタイムアウトに関係するウォッチドッグタイマーである。タイマーＴ６に設定された設定時間は、タイマーＴ０に設定された設定時間よりも長い。よって、ＯＮ状態において、制御装置３０が正常に動作していれば、タイマーＴ６がタイムアウトすることはない。
　容積変動処理（図７）において、フットスイッチ３５が踏まれていない状態（以下、ＯＦＦ状態）の場合、制御部６００の第１指示部６０１は、異常検出部６６０と第１出力部６１０とに第１停止指示を入力する（Ｓ７４０）。その後、制御部６００は、容積変動処理を終える。
　異常検出部６６０は、第１停止指示が入力されると、タイマーＴ６を停止し（Ｓ７５０）、容積変動処理を終える。タイマーＴ６が停止していれば、当然、タイマーＴ６がタイムアウトすることはない。
　第１出力部６１０は、第１停止指示が入力されると、第１駆動信号の出力を停止し（Ｓ７６０）、容積変動処理を終える。
　先述したように、制御装置３０が正常に動作していれば、タイマーＴ６がタイムアウトすることなく、上記の処理が繰り返される。
　もし、タイマーＴ６がタイムアウトした場合は、図６に示すように、異常検出部６６０は、異常発生を示す信号を制御部６００に入力する（Ｓ６７０）。タイマーＴ６がタイムアウトする異常の原因としては、第１指示部６０１に異常が発生し、第１出力部６１０に対する第１指示の入力が途絶したことが考えられる。
　制御部６００は、異常発生を示す信号が入力されると、第１停止指示を第１出力部６１０に入力する（Ｓ６８０）と共に、第２停止指示を第２出力部６２０に入力する（図示しない）。第２停止指示は、チューブポンプ６０の駆動を停止させるための信号である（図１５と共に後述）。第１出力部６１０は、第１停止指示が入力されると、第１駆動信号の出力を停止する（Ｓ６９０）。
　制御部６００は、異常発生を示す信号が入力されると、異常発生をユーザーに報知する（Ｓ６９５）。制御部６００は、上記報知として、音および光を出力する。音とは、「異常が発生したので停止します」等の音声などである。光とは、制御装置３０の筐体表面に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプの発光である。このＬＥＤランプの近傍には「異常発生」等の文字が記されている。
　図９は、先述した第１駆動信号監視処理を示すフローチャートである。第１駆動信号監視処理は、第１駆動信号の電圧値および電流値それぞれの最大値が正常範囲内であるか否かを監視するための処理である。
　まず、取得した第１駆動信号の最大電圧値（以下、最大電圧）が、正常範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１０１０）。
　図１０は、１周期分の第１駆動信号の時間変化を示すグラフである。縦軸は、電圧値および電流値である。本来、電圧値および電流値は、別々の値として、異なる曲線による時間変化を示す。但し、本実施形態では、説明を簡略化するために、電圧値および電流値が同じ曲線で変化するものと仮定し、１つのグラフで電圧値および電流値の変化を示す。
　図１０は、電圧値について、正常の場合と、下限異常の場合と、上限異常の場合とを示す。上記の正常範囲内とは、最大電圧が、下限電圧Ｖｍｉｎ以上、上限電圧Ｖｍａｘ以下に収まることである。この場合、図９に示すように、Ｓ１０４０に進む。
　一方、最大電圧が上限電圧Ｖｍａｘを超える場合、過大電圧（上限異常）であることを検出し（Ｓ１０２０）、Ｓ１０４０に進む。過大電圧を検出した場合、制御部６００に検出結果を入力する。過大電圧の検出結果を入力された制御部６００は、異常の発生をユーザーに報知し、第１駆動信号と第２駆動信号との送信を停止させる（以下、これらの動作を事後処理と言う）。
　最大電圧が下限電圧Ｖｍｉｎを下回る場合は、過小電圧（下限異常）であることを検出し（Ｓ１０３０）、Ｓ１０４０に進む。過小電圧を検出した場合も、過大電圧の場合と同様、制御部６００と連携して、事後処理をする。
　Ｓ１０４０以降のステップは、Ｓ１０１０～Ｓ１０３０の内容を電流に置換したものである。つまり、Ｓ１０４０では、第１駆動信号の最大電流値（以下、最大電流）が、正常範囲内であるかを判定する。上記の正常範囲内とは、最大電流が、下限電流Ｉｍｉｎ以上、上限電流Ｉｍａｘ以下に収まることである。この場合、図９に示すように、第１駆動信号監視処理を終える。
　一方、最大電流が上限電流Ｉｍａｘを超える場合、過大電流であることを検出し（Ｓ１０５０）、第１駆動信号監視処理を終える。過大電流を検出した場合、制御部６００と連携して、事後処理をする。
　最大電流が下限電流Ｉｍｉｎを下回る場合、過小電流であることを検出し（Ｓ１０６０）、第１駆動信号監視処理を終える。過小電流を検出した場合、過大電流の場合と同様、制御部６００と連携して、事後処理をする。
　上記の処理は、ユーザーが液体噴射装置２０を使用できる状態において実行される。液体噴射装置２０を使用できる状態に設定するために、制御装置３０は、初期設定処理を実行する。制御装置３０は、初期設定の指示を受けたことを契機に、初期設定処理を実行する。制御装置３０は、初期設定の指示を受けるための入力インターフェースとして、筐体の表面にボタンを備える。初期設定とは、ハンドピース１００内の流路を、給水バッグ５１から供給された液体で充填することを含む一連の処理のことである。本実施形態においては、後述する第１～第４診断処理（動作確認）を初期設定の一部として実行する。つまり、制御部６００は、異常検出部６６０の動作確認を実行可能に構成されている。
　図１１は、第１診断処理を示すシーケンス図である。第１診断処理は、先述した第１駆動処理において、異常検出部６６０がタイマーＴ６のタイムアウトを正常に検出するかを診断するための処理である。制御装置３０は、内蔵する記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することによって、異常検出部６６０の動作確認として、第１診断処理と、後述する第２～第４診断処理とを実行する。
　まず、制御部６００の設定部６０６が、異常検出部６６０に設定変更を指示する（Ｓ９１０）。ここでの設定変更とは、タイマーＴ６に設定された設定時間を短縮することである。変更後の時間は、制御部６００が用いるタイマーＴ０に設定された設定時間よりも短い。
　続いて、制御部６００の第１指示部６０１が、異常検出部６６０と第１出力部６１０とに第１指示を入力し（Ｓ９２０）、タイマーＴ０を始動する（Ｓ９３０）。第１指示の入力を契機に、先述したタイマーＴ６の始動（Ｓ８２０）を含む第１出力処理が実行される。
　異常検出部６６０は、タイマーＴ６がタイムアウトするまで待機し（Ｓ９４０）、タイマーＴ６のタイムアウトとしての異常発生を示す信号を制御部６００に入力する（Ｓ９４５）。
　異常発生を示す信号の制御部６００への入力が、タイマーＴ０のタイムアウトよりも先だった場合、制御部６００は、合格と判断する（Ｓ９５０）。つまり、異常検出部６６０が正常に動作していると診断する。
　これに対し、タイマーＴ０のタイムアウトが、異常発生を示す信号の制御部６００への入力よりも先だった場合、制御部６００は、不合格であると判断する（Ｓ９６０）。つまり、異常検出部６６０の動作に異常が発生していると診断する。
　その後、制御部６００は、不合格であることをユーザーに報知する（Ｓ９７０）。具体的には「異常が発生したので初期設定を中止します」等の音声や、「異常発生」等の文字の近傍に配置されたＬＥＤランプの光を出力する。
　制御部６００は、Ｓ９５０又はＳ９７０の後、Ｓ９１０で変更した設定を元に戻すことを異常検出部６６０に指示し（Ｓ９８０）、第１診断処理を終える。
　図１２は、第２診断処理を示すフローチャートである。第２診断処理は、異常検出部６６０が第１駆動信号監視処理を正常に実行するかを診断するために、制御部６００が実行する処理である。第２診断処理は、第１診断処理に続いて実行される。
　まず、第１駆動信号を出力する（Ｓ１１１０）。機能ブロック図（図５）に即して述べると、第１指示部６０１が第１出力部６１０に第１指示を入力することによって、第１出力部６１０が第１駆動信号を出力する。
　次に、第１駆動信号監視処理において用いられる基準値を変更する（Ｓ１１３０）。機能ブロック図に即して述べると、設定部６０６が、異常検出部６６０に基準値の変更を指示する。基準値とは、先述した下限電圧Ｖｍｉｎと上限電圧Ｖｍａｘと下限電流Ｉｍｉｎと上限電流Ｉｍａｘとの４つの総称である。
　図１３は、変更された基準値を説明するためのグラフである。図１３に示すように、図１０と比較した場合、上限電圧Ｖｍａｘと下限電圧Ｖｍｉｎとが入れ替わっている。同様に、上限電流Ｉｍａｘと下限電流Ｉｍｉｎとが入れ替わっている。
　上記の基準値の変更は、以下のように表現することもできる。設定部６０６は、制御部６００が動作確認としての第２診断処理を実行する場合、動作確認を実行しない場合との比較として、以下の４つの変更を実施する。１つ目の変更は、上限電圧Ｖｍａｘ（第１の上限値）の値を小さく設定することである。２つ目の変更は、下限電圧Ｖｍｉｎ（第１の下限値）の値を大きく設定することである。３つ目の変更は、上限電流Ｉｍａｘ（第２の上限値）の値を小さく設定することである。４つ目の変更は、下限電流Ｉｍｉｎ（第２の下限値）の値を大きく設定することである。
　このため、図１３に示すように、正常な第１駆動信号が出力された場合、４つの基準値全てについて正常範囲から外れることになる。よって、４つの基準値を用いたそれぞれの異常判定において、異常検出部６６０が異常を検出すれば、異常検出部６６０は正常に動作していることになる。次に述べるＳ１１５０～Ｓ１１８０は、このような論理を用いて、異常検出部６６０が正常に動作しているかを診断するための判定ステップである。
　つまり、第１駆動信号の最大電圧が上限電圧Ｖｍａｘより大きいこと（Ｓ１１５０、ＹＥＳ）、第１駆動信号の最大電圧が下限電圧Ｖｍｉｎより小さいこと（Ｓ１１６０、ＹＥＳ）、第１駆動信号の最大電流が上限電流Ｉｍａｘより大きいこと（Ｓ１１７０、ＹＥＳ）、第１駆動信号の最大電流が下限電流Ｉｍｉｎより小さいこと（Ｓ１１８０、ＹＥＳ）の全てが満たされれば、合格であると判断し（Ｓ１１９０）、第２診断処理を終える。機能ブロック図に即して述べると、異常検出部６６０が４つの基準値に基づき、異常を検出した信号を制御部６００に入力すると、制御部６００は、異常検出部６６０が正常に動作していると判断する。
　一方、制御部６００は、異常検出部６６０が４つの基準値に基づく異常検出のうち少なくとも１つで正常と検出した場合（異常を検出しない場合）には、不合格であると判断し（Ｓ１１９５）、第２診断処理を終える。機能ブロック図に即して述べると、制御部６００に入力された異常検出が３種類以下であれば、制御部６００は、異常検出部６６０が正常に動作していないと判断する。制御部６００は、不合格であると判断すると、ユーザーに異常発生を報知する。
　制御部６００は、第２診断処理に続いて第３診断処理を実行する。第３診断処理の説明の前に、第３診断処理の前提となる処理を説明する。
　図１４は、第２駆動処理を示すシーケンス図である。第２駆動処理は、第１駆動処理に類似しており、ＯＮ状態において、ハンドピース１００に液体を供給するための処理である。
　図１４に示すように、制御部６００、異常検出部６６０及び第２出力部６２０は、タイマーＴ７がタイムアウト（図１６と共に後述）していない場合、回転処理を実行する。
　図１５は、回転処理を示すシーケンス図である。ＯＮ状態の場合、制御部６００の第２指示部６０２は、異常検出部６６０と第２出力部６２０とに第２指示を入力する（Ｓ１７１０）。その後、制御部６００は、タイマーＴ１を始動し（Ｓ１７２０）、タイマーＴ１がタイムアウトするまで待機した後（Ｓ１７３０）、回転処理を終える。Ｓ１７２０及びＳ１７３０は、第２指示の入力間隔を調整するために実行される。
　一方、第２指示が入力された異常検出部６６０及び第２出力部６２０は、第２出力処理を実行する。
　図１６は、第２出力処理を示すシーケンス図である。第２出力部６２０が第２駆動信号の出力中である場合、第２出力部６２０は、入力された第２指示に対しては応答せず、第２出力処理を終える。一方、第２出力部６２０が第２駆動信号の出力中でない場合、第２出力部６２０は、第２駆動信号を出力して（Ｓ１８１０）、第２出力処理を終える。
　ここで、図５を用いて、第２駆動信号について説明を補足する。第２駆動信号は、供給モーター６２に入力される。供給モーター６２は、第２駆動信号が入力されると回転する。回転数測定部６４は、供給モーター６２の単位時間当たりの回転数を測定して、測定結果（以下、測定回転数と言う）を異常検出部６６０に入力する。異常検出部６６０は、測定回転数が入力される度に、第１過回転検出処理を実行する（図１７と共に後述）。
　図１６の説明に戻る。異常検出部６６０は、第２指示が入力されると、タイマーＴ７を始動する（Ｓ１８２０）。タイマーＴ７は、図１４と共に述べたタイムアウトに関係するウォッチドッグタイマーである。タイマーＴ７に設定された設定時間は、タイマーＴ１に設定された設定時間よりも長い。よって、ＯＮ状態において、制御装置３０が正常に動作していれば、タイマーＴ７がタイムアウトすることはない。
　回転処理において、ＯＦＦ状態の場合、制御部６００の第２指示部６０２は、異常検出部６６０と第２出力部６２０とに第２停止指示を入力する（Ｓ１７４０）と共に、第１停止指示を第１出力部６１０に入力する（図示しない）。その後、制御部６００は回転処理を終える。
　異常検出部６６０は、第２停止指示が入力されると、タイマーＴ７を停止し（Ｓ１７５０）、回転処理を終える。タイマーＴ７が停止していれば、当然、タイマーＴ７がタイムアウトすることはない。
　第２出力部６２０は、第２停止指示が入力されると、第２駆動信号の出力を停止し（Ｓ１７６０）、回転処理を終える。
　先述したように、制御装置３０が正常に動作していれば、タイマーＴ７がタイムアウトすることなく、上記の処理が繰り返される。
　もし、タイマーＴ７がタイムアウトした場合、図１４に示すように、異常検出部６６０は、タイマーＴ７のタイムアウトとしての異常発生を示す信号を制御部６００に入力する（Ｓ１６７０）。タイマーＴ７がタイムアウトする異常の原因としては、第２指示部６０２に異常が発生し、第２出力部６２０に対する第２指示の入力が途絶したことが考えられる。
　制御部６００は、異常発生を示す信号が入力されると、第２停止指示を第２出力部６２０に入力する（Ｓ１６８０）。第２出力部６２０は、第２停止指示が入力されると、第２駆動信号の出力を停止する（Ｓ１６９０）。
　制御部６００は、異常発生を示す信号が入力されると、第１駆動処理と同様に、異常発生をユーザーに報知する（Ｓ１６９５）。
　図１７は、第１過回転検出処理を示すフローチャートである。先述したように、異常検出部６６０は、測定回転数が入力される度に、第１過回転検出処理を実行する。まず、測定回転数が上限回転数を上回っているかを判定する（Ｓ２０１０）。第１過回転検出処理における上限回転数の値は、供給モーター６２の保護と、供給流量が過大になることの防止とを目的として定められている。
　測定回転数が上限回転数以下であると判定すると（Ｓ２０１０、ＮＯ）、第１過回転検出処理を終える。測定回転数が上限回転数以下であれば正常である。
　一方、測定回転数が上限回転数を上回っていると判定すると（Ｓ２０１０、ＹＥＳ）、過回転を検出し（Ｓ２０２０）、第１過回転検出処理を終える。異常検出部６６０は、過回転を検出した場合、制御部６００と連携して、事後処理をする。
　図１８は、第３診断処理を示すシーケンス図である。第３診断処理は、先述した第２駆動処理において、異常検出部６６０がタイマーＴ７のタイムアウトを正常に検出するかを診断するための処理である。第３診断処理は、第２診断処理に続いて実行される。
　まず、制御部６００の設定部６０６が、異常検出部６６０に設定変更を指示する（Ｓ１９１０）。ここでの設定変更とは、タイマーＴ７に設定された設定時間を短縮することである。変更後の設定時間は、制御部６００が用いるタイマーＴ１に設定された設定時間よりも短い。
　続いて、制御部６００の第１指示部６０１が、異常検出部６６０と第２出力部６２０とに第２指示を入力し（Ｓ１９２０）、続いてタイマーＴ１を始動する（Ｓ１９３０）。第２指示の入力を契機に、先述したタイマーＴ７の始動（Ｓ１８２０）を含む第２出力処理が実行される。
　異常検出部６６０は、タイマーＴ７がタイムアウトするまで待機し（Ｓ１９４０）、タイマーＴ７のタイムアウトとしての異常発生を示す信号を制御部６００に入力する（Ｓ１９４５）。
　異常検出部６６０から制御部６００への異常発生を示す信号の入力が、タイマーＴ１のタイムアウトよりも先だった場合、制御部６００は、合格と判断する（Ｓ１９５０）。つまり、異常検出部６６０が正常に動作していると診断する。
　これに対し、タイマーＴ１のタイムアウトが異常発生の入力よりも先だった場合、制御部６００は、不合格であると判断する（Ｓ１９６０）。つまり、異常検出部６６０の動作に異常が発生していると診断する。
　その後、制御部６００は、不合格であることをユーザーに報知する（Ｓ１９７０）。具体的には「異常が発生したので初期設定を中止します」等の音声や、「異常発生」等の文字の近傍に配置されたＬＥＤランプの光を出力する。
　制御部６００は、Ｓ１９５０又はＳ１９７０の後、Ｓ１９１０で変更した設定を元に戻すことを異常検出部６６０に指示し（Ｓ１９８０）、第３診断処理を終える。
　図１９は、第４診断処理を示すフローチャートである。第４診断処理は、第３診断処理に続いて実行される。
　まず、供給モーター６２の駆動を開始する（Ｓ２１１０）。機能ブロック図に即して述べると、第２指示部６０２が、第２出力部６２０に第２指示を連続的に入力することを開始する。この結果、第２出力部６２０が第２駆動信号を連続的に生成することで、供給モーター６２が連続的に回転する。第２駆動信号は、供給モーター６２の回転数が所定値ｒ１になるように生成される。所定値ｒ１は、先述した上限回転数よりも小さい値である。
　次に、上限回転数の値を小さくする（Ｓ２１２０）。機能ブロック図に即して述べると、設定部６０６が、異常検出部６６０に上限回転数の値を小さくするように指示する。小さくなった上限回転数は、所定値ｒ１よりも小さい。
　続いて、測定回転数が上限回転数を上回っているかを、異常検出部６６０が検出する（Ｓ２１３０）。測定回転数が上限回転数を上回っていることを異常検出部６６０が検出した場合（Ｓ２１３０、ＹＥＳ）、その検出結果が入力された制御部６００は、合格であると判断し（Ｓ２１４０）、第４診断処理を終える。
　一方、測定回転数が上限回転数を上回っていることを異常検出部６６０が検出しなかった場合（Ｓ２１３０、ＮＯ）、異常検出部６６０から検出結果が入力されなかった制御部６００は、不合格であると判断し（Ｓ２１５０）、第４診断処理を終える。制御部６００は、不合格であると判断すると、事後処理を実行する。
　以上に説明した実施形態によれば、疑似異常信号を用いずに、異常検出部６６０の診断ができる。疑似異常信号を監視対象装置（例えば圧電素子３６０や供給モーター６２）に対して入力するような構成を用いると、圧電素子３６０の伸縮が過大になったり、供給モーター６２の回転数が過大になったりする現象が実際に発生してしまう。本実施形態では、疑似異常信号を監視対象装置に対して入力するような構成を用いないので、このような状況を回避できる。また、疑似異常信号を発生させるための疑似異常信号発生部を新たに設ける必要がないため、装置構成の簡素化が可能となる。
　変形例１を説明する。変形例１は、特に説明しない点については先述した実施形態と同じである。変形例１の説明は、実施形態と異なる点を主な対象にする。
　図２０は、変形例１の第１診断処理を示すシーケンス図である。実施形態と異なる点は、制御部６００がＳ９１０の代わりにＳ９１５を実行すること、及びＳ９８０の代わりにＳ９８５を実行することである。
　制御部６００は、Ｓ９１５として、タイマーＴ０に設定された設定時間を変更する。具体的には、タイマーＴ０に設定された設定時間を、タイマーＴ６（図８）に設定された設定時間よりも長い時間に変更する。タイマーＴ６は、先述したように、異常検出部６６０が第１出力処理で用いるウォッチドッグタイマーである。
　制御部６００は、第１診断処理の最後に、タイマーＴ０に設定された設定時間を、Ｓ９１５の変更前の設定に戻す（Ｓ９８５）。
　Ｓ９１５を実行すれば、Ｓ９１０を実行した場合と同様に、タイマーＴ０に設定された設定時間が、タイマーＴ６に設定された設定時間よりも長くなる。このため、実施形態と同様に、異常検出部６６０の動作を診断できる。
　変形例２を説明する。変形例２は、特に説明しない点については先述した実施形態と同じである。変形例２の説明は、実施形態と異なる点を主な対象にする。
　図２１は、変形例２の液体噴射装置２０の機能ブロック図である。変形例２は、実施形態の液体噴射装置２０の構成に加え、第３指示部６０３と、第３出力部６３０とを備える。第３指示部６０３及び第３出力部６３０は、入力部７０に含まれる。なお、第１指示部６０１、第２指示部６０２、第２出力部６２０、第３出力部６３０及びハンドピース１００の図示は省略する。
　吸引装置４０は、吸引モーター４２と回転数測定部４４とを備える。吸引装置４０による吸引力は、吸引モーター４２の回転によって発生する。第３出力部６３０は、第３指示部６０３から第３指示が入力されると、吸引モーター４２を回転させるための第３駆動信号を出力する。
　図２２は、第５診断処理を示すシーケンス図である。第５診断処理は、第３診断処理と類似する処理であり、異常検出部６６０の動作確認のための処理である。第３診断処理と第５診断処理との主な違いは、第３診断処理が第２駆動信号に関する異常検出を診断対象とするのに対して、第５診断処理は第３駆動信号に関する異常検出を診断対象とする点である。
　図２３は、第５診断処理に含まれる第３出力処理を示すシーケンス図である。第３出力処理は、第２出力処理と類似している。主な違いは、第２出力処理がチューブポンプ６０に含まれる供給モーター６２を制御対象とするのに対して、第３出力処理が吸引装置４０に含まれる吸引モーター４２を制御対象とする点である。
　第５診断処理の各ステップは、第３診断処理の各ステップとほぼ同じなので、第５診断処理の詳しい説明は省略する。ステップ番号の下３桁が同じステップ同士は、両処理において対応するステップであることを示している。
　タイマーＴ２（Ｓ２９３０）に設定された設定時間は、タイマーＴ１（Ｓ１９３０）に設定された設定時間と同じでも違っていてもよい。タイマーＴ８（Ｓ２８２０）に設定された設定時間は、タイマーＴ７（Ｓ１８２０）に設定された設定時間と同じでも違っていてもよい。
　図２４は、第２過回転検出処理を示すフローチャートである。第２過回転検出処理は、監視対象が吸引モーター４２である点において、第１過回転検出処理と異なる。第２過回転検出処理は、それ以外の点については第１過回転検出処理とほぼ同じなので、詳しい説明は省略する。
　図２５は、第６診断処理を示すフローチャートである。第６診断処理は、診断対象が吸引モーター４２の回転数である点において、第４診断処理と異なる。第６診断処理は、それ以外の点については、異常検出部６６０の動作確認のための処理であることを含めて第４診断処理とほぼ同じなので、詳しい説明は省略する。
　本発明は、本明細書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、先述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、先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できる。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、削除できる。例えば、以下のものが例示される。
　上記実施形態において、ソフトウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、ハードウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウエアによって実現されてもよい。ハードウエアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。
　異常検出部は、第１駆動信号、供給モーターの回転数、吸引モーターの回転数、第１指示部、第２指示部及び第３指示部の全てを異常検出の対象としたが、これに限定されない。第１駆動信号、供給モーターの回転数、吸引モーターの回転数、第１指示部、第２指示部及び第３指示部のうち、少なくとも１つを異常検出の対象としてもよい。つまり、異常検出部は、第１～第６診断処理のうち、少なくとも１つを実行してもよい。
　液体供給装置５０としてチューブポンプ６０を用いる構成としたが、これに限定されるものではない。ピストンポンプやギヤポンプ、プロペラポンプ等の各種ポンプを用いる構成でもよい。
　ノズルユニットとアクチュエーターユニットとが一体に構成されていてもよい。このように一体となって構成されたものを、アクチュエーターユニットと捉えてもよいし、ハンドピースと捉えてもよい。
　ノズルユニットは、滅菌処理することで、複数回使用してもよい。
　噴射する液体は、純水でもよいし薬液でもよい。
　液体噴射装置は、医療機器以外に利用されてもよい。
　例えば、液体噴射装置は、噴射した液体によって汚れを除去する洗浄装置に利用されてもよいし、噴射した液体によって線などを描く描画装置に利用されてもよい。
　実施形態においては各診断処理を初期設定の一部として実行する構成としていたが、初期設定とは別に実行する構成としてもよい。また、第１駆動信号監視処理が、ユーザーが液体噴射装置を使用できる状態において実行される構成としたが、初期設定の一部として実行する構成としてもよい。
　第２診断処理において、圧電素子に入力される駆動信号の最大電圧及び最大電流を検出対象としていたが、他の電圧値や電流値を用いて診断処理を行う構成としてもよい。また、第２診断処理において、電圧の上限値及び下限値、並びに電流の上限値及び下限値、の４つの基準値に基づく異常検出を行う構成としていたが、４つの基準値のうち少なくとも１つの基準値に基づいて異常検出を行う構成としてもよい。
　実施形態においては間欠的に液体を噴射する構成を採用したが、連続的に液体を噴射する機能を備えた構成を採用してもよい。例えば、間欠的な噴射と連続的な噴射とを使い分けることができる構成でもよい。実施形態のハードウエア構成を利用して連続的な噴射を実施するために、アクチュエーターユニットの駆動を停止または低下させた状態でチューブポンプのみを駆動させてもよい。この構成の場合、間欠的な噴射を切除のために実施し、連続的な噴射を洗浄のために実施してもよい。
　或いは、連続的な噴射のみが実施できる構成でもよい。この構成の場合、連続的な噴射によって切除を実施してもよい。
２０…液体噴射装置、３０…制御装置、３１…アクチュエーター用ケーブル、３２…ポンプ用ケーブル、３５…フットスイッチ、４０…吸引装置、４１…吸引チューブ、４２…吸引モーター、４４…回転数測定部、５０…液体供給装置、５１…給水バッグ、５２…スパイク針、５３ａ…第１コネクター、５３ｂ…第２コネクター、５３ｃ…第３コネクター、５３ｄ…第４コネクター、５３ｅ…第５コネクター、５４ａ…第１給水チューブ、５４ｂ…第２給水チューブ、５４ｃ…第３給水チューブ、５４ｄ…第４給水チューブ、５５…ポンプチューブ、５６…閉塞検出機構、５７…フィルター、６０…チューブポンプ、６２…供給モーター、６４…回転数測定部、７０…入力部、１００…ハンドピース、２００…ノズルユニット、２０５…噴射管、２０７…ノズル、２１０…ハンドピースケース、２１１…凹部、２３０…吸引流路部、２４０…液体室、２４１…入口流路、２５０…ジョイント部、２６０…液体室側ダイヤフラム、３００…アクチュエーターユニット、３１０…連結部、３１１…第１ケース、３１２…第２ケース、３１３…第３ケース、３１４…保持部材、３１５…金属板、３１６…第１ネジ、３１７…第２ネジ、３１８…第３ネジ、３５０…駆動部、３５１…ハウジング、３５１ａ…雄ネジ部、３５３…固定部材、３６０…圧電素子、３６１…可動板、３６２…ピストン、３６４…駆動側ダイヤフラム、４００…吸引管、４１０…凸部、４６０…合成ダイヤフラム、５００…吸引力調整機構、５２２…孔、６００…制御部、６０１…第１指示部、６０２…第２指示部、６０６…設定部、６１０…第１出力部、６２０…第２出力部、６６０…異常検出部

Claims (9)

  1. 　液体を噴射する噴射管に連通する液体室の容積を変動させる圧電素子と、
    　前記液体室に液体を供給するための供給モーターと、
    　前記圧電素子及び前記供給モーターのうち、少なくとも１つに対して駆動信号を入力する入力部と、
    　前記圧電素子に入力される前記駆動信号、前記入力部及び前記供給モーターのうち、少なくとも１つを検出対象として、異常を検出する異常検出部と、
    　前記異常検出部を、正常な前記検出対象を異常と検出する状態に設定する設定部と、
    　前記異常検出部の動作確認を実行可能な制御部と、
    　を備える液体噴射装置。
  2. 　前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電圧値が第１の上限値を上回る場合に異常を検出し、
    　前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第１の上限値を小さく設定する、
    　請求項１に記載の液体噴射装置。
  3. 　前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電圧値が第１の下限値を下回る場合に異常を検出し、
    　前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第１の下限値を大きく設定する、
    　請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
  4. 　前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電流値が第２の上限値を上回る場合に異常を検出し、
    　前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第２の上限値を小さく設定する、
    　請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
  5. 　前記異常検出部は、前記駆動信号を前記検出対象とした場合、前記駆動信号の電流値が第２の下限値を下回る場合に異常を検出し、
    　前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記第２の下限値を大きく設定する、
    　請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
  6. 　前記入力部は、
    　外部からの指示に基づき出力指示を出力する指示部と、
    　前記出力指示が入力されると前記駆動信号を出力する出力部と
    　を備え、
    　前記異常検出部は、前記入力部を前記検出対象とした場合、前記出力指示が所定時間途絶した場合に異常を検出し、
    　前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記所定時間を短く設定する、
    　請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
  7. 　前記異常検出部は、前記供給モーターを前記検出対象とした場合、前記供給モーターの回転数が上限回転数を上回る場合に異常を検出し、
    　前記設定部は、前記制御部が前記動作確認を実行する場合、前記動作確認を実行しない場合に比べて前記上限回転数を小さく設定する、
    　請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
  8. 　駆動信号が入力されると、噴射管に通じる液体室の容積を変動させる圧電素子と、
    　前記液体室に液体を供給するための供給モーターと、のうち少なくとも１つに対して駆動信号を入力する入力部を有する制御装置に、
    　前記圧電素子に入力される前記駆動信号と、前記入力部と、前記供給モーターと、のうち少なくとも１つを検出対象として、異常を検出する異常検出機能と、
    　前記異常検出機能を、正常な前記検出対象を異常と検出する状態に設定する設定機能と、
    　前記異常検出機能の動作確認を実行する動作確認機能と、
    　を実現させるためのプログラム。
  9. 　駆動信号が入力されると、噴射管に通じる液体室の容積を変動させる圧電素子と、
    　前記液体室に液体を供給するために回転する供給モーターと、のうち、少なくとも１つに対して駆動信号を入力する入力部を有する制御装置であって、
    　前記圧電素子に入力される前記駆動信号と、前記入力部と、前記供給モーターと、のうち少なくとも１つを検出対象として、異常を検出する異常検出部と、
    　前記異常検出部を、正常な前記検出対象を異常と検出する状態に設定する設定部と、
    　前記異常検出部の動作確認を実行する動作確認部と、
    　を備える制御装置。
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