(57)【要約】【課題】安全性を高めた流体噴射装置を提供すること。【解決手段】流体を噴射させる流体噴射部を制御する第１処理部と、前記流体を前記流体噴射部に供給する流体供給部を制御する第２処理部と、を備え、前記第１処理部は前記第２処理部が正常動作しているかを確認し、前記第２処理部は前記第１処理部が正常動作しているかを確認し、前記第１処理部および前記第２処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置である。【選択図】図９
2015200288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射させる流体噴射部を制御する第１処理部と、
前記流体を前記流体噴射部に供給する流体供給部を制御する第２処理部と、
を備え、
前記第１処理部は前記第２処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第２処理部は前記第１処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第１処理部および前記第２処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体噴射装置であって、
前記第１処理部が前記第２処理部に生存確認信号を送ってから第１所定時間内に前記第２処理部から生存応答信号を受け取らなかった場合には、前記第１処理部によって前記第２処理部が正常動作していないと確認され、
前記第２処理部が前記第１処理部に生存応答信号を送ってから第２所定時間内に前記第１処理部から生存確認信号を受け取らなかった場合には、前記第２処理部によって前記第１処理部が正常動作していないと確認されることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流体噴射装置であって、
前記第１所定時間は、前記第１処理部が最初に前記生存応答信号を受け取る前と後で異なり、
前記第２所定時間は、前記第２処理部が最初に前記生存確認信号を受け取る前と後で異なることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
前記第１処理部とともに前記流体噴射部を制御する第３処理部をさらに備え、
前記第１処理部は前記第３処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第３処理部は前記第１処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第１処理部および前記第３処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の流体噴射装置であって、
前記第１処理部および前記第３処理部に接続する報知デバイスを備え、
前記第３処理部が正常動作していないと前記第１処理部によって確認されたとき、前記第１処理部は前記報知デバイスを用いて前記第３処理部が正常動作していないことを報知させ、
前記第１処理部が正常動作していないと前記第３処理部によって確認されたとき、前記第３処理部は前記報知デバイスを用いて前記第１処理部が正常動作していないことを報知させることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の流体噴射装置であって、
前記第１処理部および前記第３処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたときは、
前記流体供給部からの流体の供給を停止させることで、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
前記流体噴射部は、前記第３処理部からの噴射指令信号を受けて流体を噴射し、
前記第１処理部および前記第２処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体噴射部に前記噴射指令信号の送出を禁止させることで、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
前記第２処理部とともに前記流体供給部を制御する第４処理部をさらに備え、
前記第２処理部は前記第４処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第４処理部は前記第２処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第２処理部および前記第４処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴射して生体組織の切開、切除等を行うことが可能な医療用の流体噴射装置が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１３４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような流体噴射装置は、複数の装置から構成されることがある。しかしながら、流体噴射装置が複数の装置で構成された場合において、いずれかの装置に不調がある場合、想定しない流体の噴射が発生するおそれがある。よって、このような想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置の安全性を高める必要がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、安全性を高めた流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、
流体を噴射させる流体噴射部を制御する第１処理部と、
前記流体を前記流体噴射部に供給する流体供給部を制御する第２処理部と、
を備え、
前記第１処理部は前記第２処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第２処理部は前記第１処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第１処理部および前記第２処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る手術用メスとしての流体噴射装置１を示す構成説明図である。
【図２】流体噴射装置１がポンプ７００を２つ備える場合の説明図である。
【図３】本実施形態におけるポンプ７００の構成の概略説明図である。
【図４】他の態様のポンプ７００の説明図である。
【図５】本実施形態に係る脈動発生部１００の構造を示す断面図である。
【図６】入口流路５０３の形態を示す平面図である。
【図７】駆動制御部６００とポンプ７００のブロック図である。
【図８】各ＣＰＵにおけるマスターおよびスレーブの関係の説明図である。
【図９】駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１がポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１の異常を検知する生存確認動作の説明図である。
【図１０】ポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１が駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１の異常を検知する生存確認動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
流体を噴射させる流体噴射部を制御する第１処理部と、
前記流体を前記流体噴射部に供給する流体供給部を制御する第２処理部と、
を備え、
前記第１処理部は前記第２処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第２処理部は前記第１処理部が正常動作しているかを確認し、
前記第１処理部および前記第２処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することを特徴とする流体噴射装置である。
このようにすることで、第１処理部と第２処理部が互いに正常動作しているか否かを監視し、一方が正常動作していないときに流体の噴射を禁止するので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置の安全性を高めることができる。
【００１１】
かかる流体噴射装置であって、前記第１処理部が前記第２処理部に生存確認信号を送ってから第１所定時間内に前記第２処理部から生存応答信号を受け取らなかった場合には、前記第１処理部によって前記第２処理部が正常動作していないと確認され、前記第２処理部が前記第１処理部に生存応答信号を送ってから第２所定時間内に前記第１処理部から生存確認信号を受け取らなかった場合には、前記第２処理部によって前記第１処理部が正常動作していないと確認されることが望ましい。
このようにすることで、第１処理部によって第２処理部が正常動作しているか否かを確認することができ、第２処理部によって第１処理部が正常動作しているか否かを確認することができる。
【００１２】
また、前記第１所定時間は、前記第１処理部が最初に前記生存応答信号を受け取る前と後で異なり、前記第２所定時間は、前記第２処理部が最初に前記生存確認信号を受け取る前と後で異なることが望ましい。
このようにすることで、例えば、電源投入時のように他方の処理部が立ち上がっていないときなどのように、生存確認信号が送られてくるまでの時間が長くかかる場合や、生存応答信号が返されるまでの時間が長くかかる場合においては、第１所定時間および第２所定時間を長めに設定しておき、その後、両方の処理部が立ち上がった後には、第１所定時間および第２所定時間を短めに設定して処理部の正常動作を確認することとすることができる。
【００１３】
また、前記第１処理部とともに前記流体噴射部を制御する第３処理部をさらに備え、前記第１処理部は前記第３処理部が正常動作しているかを確認し、前記第３処理部は前記第１処理部が正常動作しているかを確認し、前記第１処理部および前記第３処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することが望ましい。
このようにすることで、流体噴射部を制御する第１処理部と第３処理部の少なくとも何れか一方が正常動作していない場合において流体の噴射を禁止するので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置の安全性を高めることができる。
【００１４】
また、前記第１処理部および前記第３処理部に接続する報知デバイスを備え、前記第３処理部が正常動作していないと前記第１処理部によって確認されたとき、前記第１処理部は前記報知デバイスを用いて前記第３処理部が正常動作していないことを報知させ、前記第１処理部が正常動作していないと前記第３処理部によって確認されたとき、前記第３処理部は前記報知デバイスを用いて前記第１処理部が正常動作していないことを報知させることが望ましい。
このようにすることで、報知デバイスを用いて正常動作していない処理部の存在を報知することができる。
【００１５】
また、前記第１処理部および前記第３処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたときは、前記流体供給部からの流体の供給を停止させることで、前記流体の噴射を禁止することが望ましい。
このようにすることで、流体噴射装置からの流体の噴射を適切に禁止することができる。
【００１６】
また、前記流体噴射部は、前記第３処理部からの噴射指令信号を受けて流体を噴射し、前記第１処理部および前記第２処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体噴射部に前記噴射指令信号の送出を禁止させることで、前記流体の噴射を禁止することが望ましい。
このようにすることで、流体噴射装置からの流体の噴射を適切に禁止することができる。
【００１７】
また、前記第２処理部とともに前記流体供給部を制御する第４処理部をさらに備え、前記第２処理部は前記第４処理部が正常動作しているかを確認し、前記第４処理部は前記第２処理部が正常動作しているかを確認し、前記第２処理部および前記第４処理部の少なくともいずれか一方が他方によって正常動作していないと確認されたとき、前記流体の噴射を禁止することが望ましい。
このようにすることで、流体供給部を制御する第２処理部と第４処理部の少なくとも何れか一方が正常動作していない場合において流体の噴射を禁止するので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置の安全性を高めることができる。
【００１８】
＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る流体噴射装置は、細密な物体や構造物、生体組織等の洗浄あるいは切断等様々に採用可能であるが、以下に説明する実施形態では、生体組織を切開又は切除する手術用メスに好適な流体噴射装置を例示して説明する。したがって、本実施形態に係る流体噴射装置にて用いる流体は、水や生理食塩水、所定の薬液等である。なお、以降の説明で参照する図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
【００１９】
＝＝＝全体構成＝＝＝
図１は、本実施形態に係る手術用メスとしての流体噴射装置１を示す構成説明図である。本実施形態に係る流体噴射装置１は、流体を供給するポンプ７００と、ポンプ７００から供給される流体を脈流に変換してパルス状に噴射する脈動発生部１００と、ポンプ７００と連携して流体噴射装置１の制御を行う駆動制御部６００と、ポンプ７００と脈動発生部１００との間を接続し、流体が流れる流路となる接続経路としての接続チューブ２５と、を備えている。
【００２０】
また、詳細は後述するが、脈動発生部１００は、ポンプ７００から供給された流体が収容される流体室５０１と、この流体室５０１の容積を変更するダイアフラム４００と、ダイアフラム４００を振動させる圧電素子４０１と、を備えている。
【００２１】
また、脈動発生部１００は、流体室５０１から吐出される流体の流路となる細いパイプ状の流体噴射管２００と、流体噴射管２００の先端部に装着される流路径が縮小されたノズル２１１と、を備えている。
【００２２】
そして、脈動発生部１００は、駆動制御部６００から出力される駆動信号によって圧電素子４０１を駆動させ、流体室５０１の容積を変化させることで流体を脈流に変換し、流体噴射管２００、ノズル２１１を通して流体をパルス状に高速噴射する。
【００２３】
駆動制御部６００と脈動制御部１００との間は制御ケーブル６３０により接続されており、駆動制御部６００から出力される圧電素子４０１を駆動するための駆動信号は、制御ケーブル６３０を介して脈動制御部１００に伝達される。
【００２４】
また、駆動制御部６００とポンプ７００との間は通信ケーブル６４０により接続されており、駆動制御部６００及びポンプ７００は、ＣＡＮ(Controller Area Network)などの所定の通信プロトコルに従って相互に様々なコマンドやデーターを授受する。
【００２５】
また、駆動制御部６００は、脈動発生部１００を用いて執刀する術者等によって操作される様々なスイッチからの信号の入力を受けて、上記制御ケーブル６３０や通信ケーブル６４０を介して、ポンプ７００や脈動制御部１００を制御する。
【００２６】
駆動制御部６００に入力される上記スイッチとしては、例えば脈動発生部起動スイッチや、噴射強度切替スイッチ、フラッシングスイッチ等がある（不図示）。
【００２７】
脈動発生部起動スイッチ（不図示）は、脈動発生部１００からの流体の噴射の有無を切り替えるためのスイッチである。脈動発生部１００を用いて執刀する術者によって脈動発生部起動スイッチ（不図示）が操作されると、駆動制御部６００は、ポンプ７００と連携して、脈動発生部１００から流体を噴射あるいは停止するための制御を実行する。脈動発生部起動スイッチ（不図示）は、術者の足元において操作されるフットスイッチとしての形態をとることもできるし、術者によって把持される脈動発生部１００に一体的に配設され、術者の手や指によって操作される形態をとることもできる。
【００２８】
噴射強度切替スイッチ（不図示）は、脈動発生部１００から噴射される流体の噴射強度を変更するためのスイッチである。駆動制御部６００は、噴射強度切替スイッチ（不図示）が操作された場合には、脈動発生部１００及びポンプ２０に対し、流体の噴射強度を増減するための制御を行う。
【００２９】
なおフラッシングスイッチ（不図示）については後述する。
【００３０】
また、本実施形態において、脈流とは、流体の流れる方向が一定で、流体の流量又は流速が周期的又は不定期な変動を伴った流体の流動を意味する。脈流には、流体の流動と停止とを繰り返す間欠流も含むが、流体の流量又は流速が周期的又は不定期に変動していればよいため、必ずしも間欠流である必要はない。
【００３１】
同様に、流体をパルス状に噴射するとは、噴射される流体の流量又は移動速度が周期的又は不定期に変動した流体の噴射を意味する。パルス状の噴射の一例として、流体の噴射と非噴射とを繰り返す間欠噴射が挙げられるが、噴射される流体の流量又は移動速度が周期的又は不定期に変動していればよいため、必ずしも間欠噴射である必要はない。
【００３２】
また脈動発生部１００が駆動を停止している場合、つまり、流体室５０１の容積を変更させないときは、流体供給部としてのポンプ７００から所定の圧力で供給された流体は、流体室５０１を通って、ノズル２１１から連続的に流出する。
【００３３】
なお、本実施形態に係る流体噴射装置１は、ポンプ７００を複数備える構成としてもよい。
【００３４】
図２は、流体噴射装置１がポンプ７００を２つ備える場合の説明図である。この場合、流体噴射装置１は第１ポンプ７００ａと第２ポンプ７００ｂとを備える。そして、脈動発生部１００と第１ポンプ７００ａと第２ポンプ７００ｂとの間を接続し、流体が流れる流路となる接続経路は、第１接続チューブ２５ａ、第２接続チューブ２５ｂ、接続チューブ２５、及び三方活栓２６、によって構成される。
【００３５】
そして第１接続チューブ２５ａと接続チューブ２５とを連通させるか、または第２接続チューブ２５ｂと接続チューブ２５とを連通させるか、を切り替え可能に構成されたバルブを三方活栓２６として使用し、第１ポンプ７００ａ及び第２ポンプ７００ｂのうちのいずれか一方のポンプを選択的に使用するようにする。
【００３６】
このように構成することで、例えば第１ポンプ７００ａを選択的に使用している場合に、故障等の何らかの理由でこの第１ポンプ７００ａから流体の供給が行えなくなったような場合には、三方活栓２６を、第２接続チューブ２５ｂと接続チューブ２５とを連通するように切り替えてから、第２ポンプ７００ｂからの流体の供給を開始することで、流体噴射装置１を継続して使用することができ、第１ポンプ７００からの流体の供給が行えなくなったことの影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００３７】
なお以下の説明では、流体噴射装置１が複数のポンプ７００を備える構成であっても、各ポンプ７００を区別して説明する必要がない場合には、まとめてポンプ７００のように示す。
【００３８】
一方、複数のポンプ７００をそれぞれ区別して説明する必要がある場合には、各ポンプ７００を、第１ポンプ７００ａ、第２ポンプ７００ｂ等のように区別して示し、ポンプ７００の参照符号７００に適宜ａ、ｂ等の添え字を付加する。またこの場合、第１ポンプ７００ａの構成要素の参照符号には添え字ａを付加し、第２ポンプ７００ｂの構成要素の参照符号には添え字ｂを付けて示す。
【００３９】
＝＝＝ポンプ＝＝＝
次に、本実施形態に係るポンプ７００の構成及び動作の概要について説明する。
図３は、本実施形態におけるポンプ７００の構成の概略説明図である。
【００４０】
本実施形態に係るポンプ７００は、ポンプ制御部７１０と、スライダー７２０と、モーター７３０と、リニアガイド７４０と、ピンチバルブ７５０と、を備える。またポンプ７００は、流体を収容する流体容器７６０を着脱可能に装着するための流体容器装着部７７０を有して構成されている。流体容器装着部７７０は、流体容器７６０が装着された際に、流体容器７６０が規定の位置で保持されるように形成されている。
【００４１】
なお、詳細は後述するが、ポンプ制御部７１０には、スライダーリリーススイッチ、スライダーセットスイッチ、送液レディスイッチ、プライミングスイッチ、ピンチバルブスイッチが入力されている（不図示）。
【００４２】
流体容器７６０は、本実施形態においては一例として、シリンジ７６１及びプランジャー７６２を備える注射筒として構成されている。
【００４３】
この流体容器７６０は、シリンジ７６１の先端部に、円筒を突出させた形状の開口部７６４が形成されている。そして流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着する際には、接続チューブ２５の端部を開口部７６４にはめ込むようにして、シリンジ７６１の内部から接続チューブ２５への流体の流路を形成する。
【００４４】
ピンチバルブ７５０は、接続チューブ２５の経路上に設けられ、流体容器７６０と脈動発生部１００との間の流体の流路を開閉するバルブである。
【００４５】
ピンチバルブ７５０の開閉はポンプ制御部７１０により行われる。ポンプ制御部７１０がピンチバルブ７５０を開放すると、流体容器７６０と脈動発生部１００との間の流路が連通する。ポンプ制御部７１０がピンチバルブ７５０を閉塞すると、流体容器７６０と脈動発生部１００との間の流路が遮断する。
【００４６】
流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着した後に、ピンチバルブ７５０を開放した状態で、流体容器７６０のプランジャー７６２をシリンジ７６１内に押し込む方向（以下、押し込み方向とも記す）に移動させると、プランジャー７６２の上記押し込み方向側の先端に装着されている弾性力を有するゴム等の樹脂製のガスケット７６３の端面と、シリンジ７６１の内壁と、により囲まれる空間（以下、流体収容部７６５とも記す）の容積が減少し、この流体収容部７６５に充填されている流体がシリンジ７６１の先端部の開口部７６４から吐出される。そして開口部７６４から吐出された流体は、接続チューブ２５内に充填されるとともに、脈動発生部１００に供給される。
【００４７】
一方、流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着した後に、ピンチバルブ７５０を閉塞した状態で、流体容器７６０のプランジャー７６２を押し込み方向に移動させると、プランジャー７６２の先端に装着されているガスケット７６３とシリンジ７６１の内壁とに囲まれる流体収容部７６５の容積が減少し、この流体収容部７６５に充填されている流体の圧力を上昇させることができる。
【００４８】
プランジャー７６２の移動は、流体容器装着部７７０に流体容器７６０を装着した時にプランジャー７６２が摺動する方向（上記押し込み方向及び押し込み方向とは反対方向）に沿って、ポンプ制御部７１０がスライダー７２０を移動させることにより行われる。
【００４９】
具体的には、スライダー７２０は、上記プランジャー７６２の摺動方向に沿ってリニアガイド７４０に直線状に形成されているレール（不図示）に、スライダー７２０の台座部７２１を係合させるように、リニアガイド７４０に取り付けられており、そしてリニアガイド７４０が、ポンプ制御部７１０により駆動されるモーター７３０から伝達される動力を用いて、スライダー７２０の台座部７２１をレールに沿って移動させることによって、スライダー７２０は、上記プランジャー７６２の摺動方向に沿って移動する。
【００５０】
また、図３に示すように、リニアガイド７４０の上記レールに沿って、第１リミットセンサー７４１、残量センサー７４２、ホームセンサー７４３、第２リミットセンサー７４４が設けられている。
【００５１】
これらの、第１リミットセンサー７４１、残量センサー７４２、ホームセンサー７４３、第２リミットセンサー７４４はいずれも、リニアガイド７４０の上記レール上を移動するスライダー７２０の位置を検出するセンサーであり、これらのセンサーにより検出された信号は、ポンプ制御部７１０に入力される。
【００５２】
ホームセンサー７４３は、リニアガイド７４０上におけるスライダー７２０の初期位置（以下、ホーム位置とも記す）を定めるために用いられるセンサーである。ホーム位置は、流体容器７６０の装着や交換等の作業を行う際に、スライダー７２０が保持される位置である。
【００５３】
残量センサー７４２は、スライダー７２０がホーム位置からプランジャー７６２の押し込み方向に移動した際に、流体容器７６０内の流体の残量が所定値以下になる際のスライダー７２０の位置（以下、残量位置とも記す）を検出するためのセンサーである。残量センサー７４２が設けられた残量位置までスライダー７２０が移動した場合には、オペレーター（術者あるいは補助者）に対して所定の警報が出力される。そしてオペレーターの判断により適切なタイミングで、現在使用中の流体容器７６０を、新たな流体容器７６０に交換する作業が行われる。あるいは、ポンプ７００（第１ポンプ７００ａ）と同様構成の予備の第２ポンプ７００ｂが用意されている場合には、脈動発生部１００への流体の供給が予備の第２ポンプ７００ｂから行われるように切り替える作業が行われる。
【００５４】
第１リミットセンサー７４１は、スライダー７２０がホーム位置からプランジャー７６２の押し込み方向に移動する際の移動可能範囲の限界位置（以下、第１限界位置とも記す）を示す。第１リミットセンサー７４１が設けられた第１限界位置までスライダー７２０が移動した場合には、流体容器７６０内の流体の残量は、スライダー７２０が上記残量位置にある時の残量よりもさらに少なく、オペレーターに対して所定の警報が出力される。そしてこの場合も、現在使用中の流体容器７６０を新たな流体容器７６０に交換する作業、あるいは予備の第２ポンプ７００ｂへの切り替え作業が行われる。
【００５５】
一方、第２リミットセンサー７４４は、スライダー７２０がホーム位置からプランジャー７６２を押し込む方向とは反対方向に移動する際の移動可能範囲の限界位置（以下、第２限界位置とも記す）を示す。第２リミットセンサー７４４が設けられた第２限界位置までスライダー７２０が移動した場合にも所定の警報が出力される。
【００５６】
なおスライダー７２０には、タッチセンサー７２３と圧力センサー７２２とが装着されている。
【００５７】
タッチセンサー７２３は、流体容器７６０のプランジャー７６２にスライダー７２０が接触しているか否かを検出するためのセンサーである。
【００５８】
また圧力センサー７２２は、シリンジ７６１の内壁とガスケット７６３とにより形成される流体収容部７６５内の流体の圧力を検出し、圧力に応じた信号を出力するセンサーである。
【００５９】
ピンチバルブ７５０を閉めた状態でスライダー７２０を上記押し込み方向に移動させた場合には、流体収容部７６５内の流体の圧力は、スライダー７２０がプランジャー７６２に接触したのちは、スライダー７２０の押し込み量を増加させるにつれて上昇する。
【００６０】
一方、ピンチバルブ７５０を開けた状態でスライダー７２０を上記押し込み方向に移動させた場合には、スライダー７２０がプランジャー７６２に接触した後であっても、流体収容部７６５内の流体は、接続チューブ２５を通じて脈動発生部１００のノズル２１１から流出してしまうため、流体収容部７６５内の流体の圧力は、ある程度までは上昇するものの、スライダー７２０をそれ以上押し込み方向に移動させても上昇しない。
【００６１】
なお、タッチセンサー７２３及び圧力センサー７２２からの信号は、ポンプ制御部７１０に入力されている。
【００６２】
次に、流体が充填された流体容器７６０を流体容器装着部７７０に新たに装着し、流体容器７６０内の流体を脈動発生部１００に供給し、脈動発生部１００から流体をパルス状に噴射可能な状態になるまでの準備動作について説明する。
【００６３】
まず、オペレーターは、スライダーリリーススイッチ（不図示）を操作して、スライダーリリーススイッチのＯＮ信号をポンプ制御部７１０に入力する。そうするとポンプ制御部７１０は、スライダー７２０をホーム位置に移動させる。
【００６４】
そしてオペレーターは、事前に接続チューブ２５と接続しておいた流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着する。なおこの流体容器７６０のシリンジ７６１には既に流体が充填されている。
【００６５】
そして、オペレーターが接続チューブ２５をピンチバルブ７５０にセットした後に、ピンチバルブスイッチ（不図示）を操作してピンチバルブスイッチのＯＮ信号をポンプ制御部７１０に入力すると、ポンプ制御部７１０はピンチバルブ７５０を閉じる。
【００６６】
次に、オペレーターは、スライダーセットスイッチ（不図示）を操作して、スライダーセットスイッチのＯＮ信号をポンプ制御部７１０に入力する。そうするとポンプ制御部７１０は、スライダー７２０を押し込み方向に移動させて、流体容器７６０内の流体収容部７６５に収容されている流体の圧力が所定の目標圧力値になるように制御を開始する。
【００６７】
その後オペレーターによって送液レディスイッチ（不図示）が押されると、この送液レディスイッチのＯＮ信号がポンプ制御部７１０に入力され、流体収容部７６５内の流体の圧力が上記目標圧力値に対して規定の範囲内（以下、ラフウインドウとも記す）に入っている場合には、ポンプ制御部７１０は、ポンプ７００から脈動発生部１００への流体の送液を許可する送液可能状態となる。
【００６８】
そしてポンプ制御部７１０が送液可能状態である時に、オペレーターの操作によってプライミングスイッチのＯＮ信号がポンプ制御部７１０に入力されると、ポンプ制御部７１０はプライミング処理を開始する。プライミング処理は、流体容器７６０から接続チューブ２５、脈動発生部１００の流体噴射開口部２１２までの流体の流路内を流体で満たす処理である。
【００６９】
プライミング処理が開始されると、ポンプ制御部７１０は、ピンチバルブ７５０を開放するとともに、ピンチバルブ７５０の開放と同時あるいはほぼ同時のタイミング（例えば数ミリ秒ないし数十ミリ秒程度の時間差）で、スライダー７２０の押し込み方向への移動を開始する。スライダー７２０の移動は、流体容器７６０からの流体の単位時間あたりの送出量が一定になるような所定速度で行われる。プライミング処理は、プライミング処理に要する所定時間が経過するまで（あるいはスライダー７２０が所定距離だけ移動するまで）、あるいはオペレーターがプライミングスイッチ（不図示）を操作してＯＦＦ信号が入力されるまで行われる。
【００７０】
これにより、流体収容部７６５内の所定量の流体が、所定の流速（単位時間あたりの流体の吐出量）でポンプ７００から送出され、ピンチバルブ７５０から脈動発生部１００までの接続チューブ２５内を満たすとともに、脈動発生部１００の流体室５０１や流体噴射管２００等も満たす。なお、プライミング処理を始める前に接続チューブ２５内や脈動発生部１００内に存在していた空気は、接続チューブ２５や脈動発生部１００内に流体が流入するにつれて、脈動発生部１００のノズル２１１から大気に放出される。
【００７１】
なお、プライミング処理の際にスライダー７２０を移動させる上記所定速度、所定距離あるいは所定時間は、ポンプ制御部７１０内に事前に記憶されている。
【００７２】
このようにして、プライミング処理が完了する。
【００７３】
次に、オペレーターの操作によってフラッシングスイッチ（不図示）のＯＮ信号が駆動制御部６００に入力されると、駆動制御部６００及びポンプ制御部７１０は脱気処理を開始する。
【００７４】
脱気処理は、接続チューブ２５や脈動発生部１００内に残存している気泡を脈動発生部１００のノズル２１１から排出するための処理である。
【００７５】
脱気処理では、ポンプ制御部７１０は、ピンチバルブ７５０を開けた状態で、流体容器７６０からの流体の単位時間あたりの送出量が一定になるような所定速度で、スライダー７２０を押し込み方向に移動させて、流体を脈動発生部１００に供給する。また駆動制御部６００は、ポンプ７００による流体の吐出と連動して、脈動発生部１００の圧電素子４０１を駆動して、脈動発生部１００から流体を噴射する。これにより、接続チューブ２５や脈動発生部１００内に残存している気泡は、脈動発生部１００のノズル２１１から排出される。脱気処理は、所定時間が経過するまで（あるいはスライダー７２０が所定距離だけ移動するまで）、あるいはオペレーターがフラッシングスイッチ（不図示）を操作してＯＦＦ信号が入力されるまで行われる。
【００７６】
なお、脱気処理の際にスライダー７２０を移動させる上記所定速度や所定時間あるいは所定距離は、駆動制御部６００及びポンプ制御部７１０内に事前に記憶されている。
【００７７】
脱気処理が終了すると、ポンプ制御部７１０は、ピンチバルブ７５０を閉じるとともに、流体容器７６０の流体収容部７６５に収容されている流体の圧力を検知する。そしてこの圧力が上記目標圧力値になるようにスライダー７２０の位置を調整する制御を行う。
【００７８】
その後、流体収容部７６５内の流体の圧力が目標圧力値に対して上記規定の範囲内（ラフウインドウ内）に入っている場合には、脈動発生部１００から流体をパルス状に噴射可能な状態になる。
【００７９】
この状態で術者の足によって脈動発生部起動スイッチ（不図示）が操作され、脈動発生部起動スイッチ（不図示）のＯＮ信号が駆動制御部６００に入力されると、ポンプ制御部７１０は、駆動制御部６００から送信される信号に従って、ピンチバルブ７５０を開くともに、ピンチバルブ７５０の開放と同時あるいはほぼ同時のタイミング（例えば数ミリ秒ないし数十ミリ秒程度の時間差）で、スライダー７２０を所定速度で押し込み方向に移動させて、脈動発生部１００への流体の供給を開始する。一方で駆動制御部６００は、圧電素子４０１の駆動を開始して、流体室５０１の容積を変化させて脈流を発生する。このようにして脈動発生部１００の先端のノズル２１１から流体がパルス状に高速噴射される。
【００８０】
その後、術者が足で脈動発生部起動スイッチ（不図示）を操作して、脈動発生部起動スイッチ（不図示）のＯＦＦ信号が駆動制御部６００に入力されると、駆動制御部１００は、圧電素子４０１の駆動を停止する。そしてポンプ制御部７１０は、駆動制御部６００から送信される信号に従って、スライダー７２０の移動を停止させるとともにピンチバルブ７５０を閉じる。このようにして脈動発生部１００からの流体の噴射が停止する。
【００８１】
なお、本実施形態に係るポンプ７００は、シリンジ７６１及びプランジャー７６２を備える注射筒として構成される流体容器７６０をスライダー７２０が押圧する構成であるが、図４に示すような構成でもよい。
【００８２】
図４に示すポンプ７００は、流体を収容した輸液バッグとして構成される流体容器７６０を加圧チャンバー８００内に装着し、コンプレッサー８１０から供給されるエアーをレギュレーター８１１によって平滑化した後、加圧チャンバー８００内に圧送することで、流体容器７６０を押圧する構成を有する。
【００８３】
加圧チャンバー８００内のエアーを加圧して流体容器７６０を押圧した状態で、ピンチバルブ７５０を開放させると、流体容器７６０の流体収容部７６５に収容されている流体は、開口部７６４から流出して、接続チューブ２５を経由して脈動発生部１００に供給される。
【００８４】
なお加圧チャンバー８００内のエアーは、排気弁８１２を開放することによって大気に放出される。また、加圧チャンバー８００内のエアーの圧力が所定圧力を超えた場合には、排気弁８１２を開放しなくても、安全弁８１３が開くことで加圧チャンバー８００内のエアーが大気に放出される。
【００８５】
なお図４には示していないが、上述したコンプレッサー８１０、レギュレーター８１１、排気弁８１２、ピンチバルブ７５０は、ポンプ制御部７１０によって制御される。
【００８６】
また流体容器７６０内の流体の圧力を検知する圧力センサー７２２や、流体容器７６０内の流体の残量を検知する残量センサー７４２から出力される検出信号も、ポンプ制御部７１０に入力されている。
【００８７】
このような態様のポンプ７００を採用することにより、単位時間あたりに脈動発生部１００に供給可能な流体の量を増加することが可能となる。また脈動発生部１００により高圧に流体を供給することも可能となる上、流体を収容した輸液バッグをそのまま流体容器７６０として用いるので、流体の汚染を防止することが可能である。また脈動発生部１００に対して、脈動を生じることなく、連続送液を行うことも可能となる。
【００８８】
またその他、本実施形態では、駆動制御部６００はポンプ７００と脈動発生部１００とから離間した位置に配設されているが、ポンプ７００と一体的に構成される形態としてもよい。
【００８９】
また、この流体噴射装置１を用いて手術をする際には、術者が把持する部位は脈動発生部１００である。従って、脈動発生部１００までの接続チューブ２５はできるだけ柔軟であることが好ましい。そのためには、接続チューブ２５は柔軟で薄いチューブであり、また、ポンプ７００からの流体の吐出圧力は、脈動発生部１００に送液可能な範囲で低圧にすることが好ましい。そのため、ポンプ７００の吐出圧力は概ね０．３気圧（０．０３ＭＰａ）以下に設定されている。
【００９０】
また、特に、脳手術のときのように、機器の故障が重大な事故を引き起こす恐れがある場合には、接続チューブ２５の切断等において高圧な流体が噴出することは避けなければならず、このことからも、ポンプ７００からの吐出圧力は低圧にしておくことが要求される。
【００９１】
＝＝＝脈動発生部＝＝＝
次に、本実施形態による脈動発生部１００の構造について説明する。
図５は、本実施形態に係る脈動発生部１００の構造を示す断面図である。図５において、脈動発生部１００には、流体の脈動を発生する脈動発生手段を含み、流体を吐出する流路としての接続流路２０１を有する流体噴射管２００が接続されている。
【００９２】
脈動発生部１００は、上ケース５００と下ケース３０１とをそれぞれ対向する面において接合され、４本の固定螺子３５０（図示は省略）によって螺着されている。下ケース３０１は、鍔部を有する筒状部材であって、一方の端部は底板３１１で密閉されている。この下ケース３０１の内部空間に圧電素子４０１が配設される。
【００９３】
圧電素子４０１は、積層型圧電素子であってアクチュエーターを構成する。圧電素子４０１の一方の端部は上板４１１を介してダイアフラム４００に、他方の端部は底板３１１の上面３１２に固着されている。
【００９４】
また、ダイアフラム４００は、円盤状の金属薄板からなり、下ケース３０１の凹部３０３内において周縁部が凹部３０３の底面に密着固着されている。容積変更手段としての圧電素子４０１に駆動信号を入力することで、圧電素子４０１の伸張、収縮に伴いダイアフラム４００を介して流体室５０１の容積を変更する。
【００９５】
ダイアフラム４００の上面には、中心部に開口部を有する円盤状の金属薄板からなる補強板４１０が積層配設される。
【００９６】
上ケース５００は、下ケース３０１と対向する面の中心部に凹部が形成され、この凹部とダイアフラム４００とから構成され流体が充填された状態の回転体形状が流体室５０１である。つまり、流体室５０１は、上ケース５００の凹部の封止面５０５と内周側壁５０１ａとダイアフラム４００によって囲まれた空間である。流体室５０１の略中央部には出口流路５１１が穿設されている。
【００９７】
出口流路５１１は、流体室５０１から上ケース５００の一方の端面から突設された出口流路管５１０の端部まで貫通されている。出口流路５１１の流体室５０１の封止面５０５との接続部は、流体抵抗を減ずるために滑らかに丸められている。
【００９８】
なお、以上説明した流体室５０１の形状は、本実施形態（図５参照）では、両端が封止された略円筒形状としているが、側面視して円錐形や台形、あるいは半球形状等でもよく、円筒形状に限定されない。例えば、出口流路５１１と封止面５０５との接続部を漏斗のような形状にすれば、後述する流体室５０１内の気泡を排出しやすくなる。
【００９９】
出口流路管５１０には流体噴射管２００が接続されている。流体噴射管２００には接続流路２０１が穿設されており、接続流路２０１の直径は出口流路５１１の直径より大きい。また、流体噴射管２００の管部の厚さは、流体の圧力脈動を吸収しない剛性を有する範囲に形成されている。
【０１００】
流体噴射管２００の先端部には、ノズル２１１が挿着されている。このノズル２１１には流体噴射開口部２１２が穿設されている。流体噴射開口部２１２の直径は、接続流路２０１の直径より小さい。
【０１０１】
上ケース５００の側面には、ポンプ７００から流体を供給する接続チューブ２５を挿着する入口流路管５０２が突設されており、入口流路管５０２に入口流路側の接続流路５０４が穿たれている。接続流路５０４は入口流路５０３に連通されている。入口流路５０３は、流体室５０１の封止面５０５の周縁部に溝状に形成され、流体室５０１に連通している。
【０１０２】
上ケース５００と下ケース３０１との接合面において、ダイアフラム４００の外周方向の離間した位置には、下ケース３０１側にパッキンボックス３０４、上ケース５００側にパッキンボックス５０６が形成されており、パッキンボックス３０４、５０６にて形成される空間にリング状のパッキン４５０が装着されている。
【０１０３】
ここで、上ケース５００と下ケース３０１とを組立てたとき、ダイアフラム４００の周縁部と補強板４１０の周縁部とは、上ケース５００の封止面５０５の周縁部と下ケース３０１の凹部３０３の底面によって密接されている。この際、パッキン４５０は上ケース５００と下ケース３０１によって押し圧されて、流体室５０１からの流体漏洩を防止している。
【０１０４】
流体室５０１内は、流体吐出の際に３０気圧（３ＭＰａ）以上の高圧状態となり、ダイアフラム４００、補強板４１０、上ケース５００、下ケース３０１それぞれの接合部において流体が僅かに漏洩することが考えられるが、パッキン４５０によって漏洩を阻止している。
【０１０５】
図５に示すようにパッキン４５０を配設すると、流体室５０１から高圧で漏洩してくる流体の圧力によってパッキン４５０が圧縮されるとともに、パッキン４５０がパッキンボックス３０４、５０６内の壁にさらに強く押圧されるので、流体の漏洩を一層確実に阻止することができる。このことから、駆動時において流体室５０１内の高い圧力上昇を維持することができる。
【０１０６】
続いて、上ケース５００に形成される入口流路５０３について図面を参照してさらに詳しく説明する。
【０１０７】
図６は、入口流路５０３の形態を示す平面図である。図６は、上ケース５００を下ケース３０１との接合面側から視認した状態を表している。
【０１０８】
図６において、入口流路５０３は、上ケース５００の封止面５０５の周縁部溝状に形成されている。
【０１０９】
入口流路５０３は、一方の端部が流体室５０１に連通し、他方の端部が接続流路５０４に連通している。入口流路５０３と接続流路５０４との接続部には、流体溜り５０７が形成されている。そして、流体溜り５０７と入口流路５０３との接続部は滑らかに丸めることによって流体抵抗を減じている。
【０１１０】
また、入口流路５０３は、流体室５０１の内周側壁５０１ａに対して略接線方向に向かって連通している。ポンプ７００（図１参照）から所定の圧力で供給される流体は、内周側壁５０１ａに沿って（図６中、矢印で示す方向）流動して流体室５０１に旋回流を発生する。旋回流は、旋回することによる遠心力で内周側壁５０１ａ側に押し付けられるとともに、流体室５０１内に含まれる気泡は旋回流の中心部に集中する。
【０１１１】
そして、中心部に集められた気泡は、出口流路５１１から排除される。このことから、出口流路５１１は旋回流の中心近傍、つまり回転形状体の軸中心部に設けられることがより好ましい。
【０１１２】
また図６に示すように、入口流路５０３は湾曲している。入口流路５０３は、湾曲せずに直線に沿って流体室５０１に連通するようにしてもよいが、湾曲させることにより流路長を長くし、狭いスペースの中で所望のイナータンス（イナータンスについては後述する）を得るようにしている。
【０１１３】
なお、図６に示したように、ダイアフラム４００と入口流路５０３が形成されている封止面５０５の周縁部との間には、補強板４１０が配設されている。補強板４１０を設ける意味は、ダイアフラム４００の耐久性を向上することである。入口流路５０３の流体室５０１との接続部には切欠き状の接続開口部５０９が形成されるので、ダイアフラム４００が高い周波数で駆動されたときに、接続開口部５０９近傍において応力集中が生じて疲労破壊を発生することが考えられる。そこで、切欠き部がない連続した開口部を有している補強板４１０を配設することで、ダイアフラム４００に応力集中が発生しないようにしている。
【０１１４】
また、上ケース５００の外周隅部には、４箇所の螺子孔５００ａが開設されており、この螺子孔位置において、上ケース５００と下ケース３０１とが螺合接合される。
なお、図示は省略するが、補強板４１０とダイアフラム４００とを接合し、一体に積層固着することができる。固着方法としては、接着剤を用いて貼着する方法としても良いし、固層拡散接合や溶接等の方法としてもよいが、補強板４１０とダイアフラム４００とが、接合面において密着されていることがより好ましい。
【０１１５】
＝＝＝脈動発生部の動作＝＝＝
次に、本実施形態における脈動発生部１００の動作について図１〜図６を参照して説明する。本実施形態の脈動発生部１００による流体吐出は、入口流路５０３側のイナータンスＬ１（合成イナータンスＬ１と呼ぶことがある）と出口流路５１１側のイナータンスＬ２(合成イナータンスＬ２と呼ぶことがある）の差によって行われる。
【０１１６】
＜イナータンス＞
まず、イナータンスについて説明する。
イナータンスＬは、流体の密度をρ、流路の断面積をＳ、流路の長さをｈとしたとき、Ｌ＝ρ×ｈ／Ｓで表される。流路の圧力差をΔＰ、流路を流れる流体の流量をＱとした場合に、イナータンスＬを用いて流路内の運動方程式を変形することで、ΔＰ＝Ｌ×ｄＱ／ｄｔという関係が導き出される。
【０１１７】
つまり、イナータンスＬは、流量の時間変化に与える影響度合いを示しており、イナータンスＬが大きいほど流量の時間変化が少なく、イナータンスＬが小さいほど流量の時間変化が大きくなる。
【０１１８】
また、複数の流路の並列接続や、複数の形状が異なる流路の直列接続に関する合成イナータンスは、個々の流路のイナータンスを電気回路におけるインダクタンスの並列接続、または直列接続と同様に合成して算出することができる。
【０１１９】
なお、入口流路５０３側のイナータンスＬ１は、接続流路５０４の直径が入口流路５０３の直径に対して十分大きく設定されているので、イナータンスＬ１は、入口流路５０３の範囲において算出される。この際、ポンプ７００と入口流路５０３を接続する接続チューブ２５は柔軟性を有するため、イナータンスＬ１の算出から削除してもよい。
【０１２０】
また、出口流路５１１側のイナータンスＬ２は、接続流路２０１の直径が出口流路５１１の直径よりもはるかに大きく、流体噴射管２００の管部（管壁）の厚さが薄いためイナータンスＬ２への影響は軽微である。従って、出口流路５１１側のイナータンスＬ２は出口流路５１１のイナータンスに置き換えてもよい。
【０１２１】
なお、流体噴射管２００の管壁の厚さは、流体の圧力伝播には十分な剛性を有している。
そして、本実施形態では、入口流路５０３側のイナータンスＬ１が出口流路５１１側のイナータンスＬ２よりも大きくなるように、入口流路５０３の流路長及び断面積、出口流路５１１の流路長及び断面積が設定されている。
【０１２２】
＜流体の噴射＞
次に、脈動発生部１００の動作について説明する。
ポンプ７００によって入口流路５０３には、所定圧力で流体が供給されている。その結果、圧電素子４０１が動作を行わない場合、ポンプ７００の吐出力と入口流路５０３側全体の流体抵抗値の差によって流体は流体室５０１内に流動する。
【０１２３】
ここで、圧電素子４０１に駆動信号が入力され、急激に圧電素子４０１が伸張したとすると、流体室５０１内の圧力は、入口流路５０３側及び出口流路５１１側のイナータンスＬ１、Ｌ２が十分な大きさを有していれば急速に上昇して数十気圧に達する。
この流体室５０１内の圧力は、入口流路５０３に加えられていたポンプ７００による圧力よりはるかに大きいため、入口流路５０３側から流体室５０１内への流体の流入はその圧力によって減少し、出口流路５１１からの流出は増加する。
【０１２４】
入口流路５０３のイナータンスＬ１は、出口流路５１１のイナータンスＬ２よりも大きいため、入口流路５０３から流体が流体室５０１へ流入する流量の減少量よりも、出口流路５１１から吐出される流体の増加量のほうが大きいため、接続流路２０１にパルス状の流体吐出、つまり、脈動流が発生する。この吐出の際の圧力変動が、流体噴射管２００内を伝播して、先端のノズル２１１の流体噴射開口部２１２から流体が噴射される。
【０１２５】
ここで、ノズル２１１の流体噴射開口部２１２の直径は、出口流路５１１の直径よりも小さいので、流体は、さらに高圧、高速のパルス状の液滴として噴射される。
【０１２６】
一方、流体室５０１内は、入口流路５０３からの流体流入量の減少と出口流路５１１からの流体流出の増加との相互作用で、圧力上昇直後に負圧状態となる。その結果、ポンプ７００の圧力と、流体室５０１内の負圧状態の双方によって所定時間経過後に、入口流路５０３の流体は圧電素子４０１の動作前と同様な速度で流体室５０１内に向かう流れが復帰する。
【０１２７】
入口流路５０３内の流体の流動が復帰した後、圧電素子４０１の伸張があれば、ノズル２１１からの脈動流を継続して噴射することができる。
【０１２８】
＜気泡の排除＞
続いて、流体室５０１内の気泡の排除動作について説明する。
上述したように、入口流路５０３は、流体室５０１の周囲を旋回しつつ流体室５０１に近づくような経路で流体室５０１に連通している。また出口流路５１１は、流体室５０１の略回転体形状の回転軸近傍に開設されている。
【０１２９】
このため、入口流路５０３から流体室５０１に流入した流体は、流体室５０１内を内周側壁５０１ａに沿って旋回する。そして流体が遠心力により流体室５０１の内周側壁５０１ａ側に押し付けられ、流体に含まれる気泡が流体室５０１の中心部に集中する結果、気泡は出口流路５１１から排出される。
【０１３０】
従って、圧電素子４０１による流体室５０１の微小な容積変化においても、気泡によって圧力変動が阻害されることなく、十分な圧力上昇が得られる。
本実施形態によれば、ポンプ７００により所定の圧力で入口流路５０３に流体が供給されるため、脈動発生部１００の駆動を停止した状態においても入口流路５０３及び流体室５０１に流体が供給されるため、呼び水動作をしなくても初期動作を開始することができる。
【０１３１】
また、出口流路５１１の直径よりも縮小された流体噴射開口部２１２から流体を噴出するため、液圧を出口流路５１１内よりも高めることから、高速の流体噴射を可能にする。
【０１３２】
さらに、流体噴射管２００が、流体室５０１から流動される流体の脈動を流体噴射開口部２１２に伝達し得る剛性を有しているので、脈動発生部１００からの流体の圧力伝播を妨げず、所望の脈動流を噴射することができるという効果を有する。
【０１３３】
また、入口流路５０３のイナータンスを、出口流路５１１のイナータンスよりも大きく設定していることから、入口流路５０３から流体室５０１への流体の流入量の減少よりも大きい流出量の増加が出口流路５１１に発生し、流体噴射管２００内にパルス状の流体吐出を行うことができる。従って、入口流路５０３側に逆止弁を設けなくてもよく、脈動発生部１００の構造を簡素化できるとともに、内部の洗浄が容易になる他、逆止弁を用いることに起因する耐久性の不安を排除することができるという効果がある。
【０１３４】
なお、入口流路５０３及び出口流路５１１双方のイナータンスを十分大きく設定することにより、流体室５０１の容積を急激に縮小すれば、流体室５０１内の圧力を急激に上昇させることができる。
【０１３５】
また、容積変更手段としての圧電素子４０１とダイアフラム４００とを用いて脈動を発生させる構成とすることにより、脈動発生部１００の構造の簡素化と、それに伴う小型化を実現できる。また、流体室５０１の容積変化の最大周波数を１ＫＨｚ以上の高い周波数にすることができ、高速脈動流の噴射に最適である。
【０１３６】
また、脈動発生部１００は、入口流路５０３により流体室５０１内の流体に旋回流を発生させることで、流体室５０１内の流体を遠心力により流体室５０１の外周方向に押しやり、旋回流の中心部、つまり、略回転体形状の軸近傍に流体に含まれる気泡を集中させ、略回転体形状の軸の近傍に設けられる出口流路５１１から気泡を排除することができる。このことから、流体室５０１内に気泡が滞留することによる圧力振幅の低下を防止することができ、脈動発生部１００の安定した駆動を継続することができる。
【０１３７】
さらに、入口流路５０３を、流体室５０１の周囲を旋回しつつ流体室５０１に近づくような経路で流体室５０１に連通させるように形成していることから、流体を流体室５０１の内部で旋回させるための専用の構造を用いることなく旋回流を発生させることができる。
【０１３８】
また、流体室５０１の封止面５０５の外周縁部に、溝形状の入口流路５０３を形成しているので、部品数を増やすことなく旋回流発生部としての入口流路５０３を形成することができる。
【０１３９】
また、ダイアフラム４００の上面に補強板４１０を備えていることにより、ダイアフラム４００は補強板４１０の開口部外周を支点として駆動するため、応力集中が発生しにくく、ダイアフラム４００の耐久性を向上させることができる。
【０１４０】
なお、補強板４１０のダイアフラム４００との接合面の角部を丸めておけば、一層、ダイアフラム４００の応力集中を緩和することができる。
【０１４１】
また、補強板４１０とダイアフラム４００とを積層し、一体に固着すれば、脈動発生部１００の組立性を向上させることができる他、ダイアフラム４００の外周縁部の補強効果もある。
【０１４２】
また、ポンプ７００から流体を供給する入口側の接続流路５０４と入口流路５０３との接続部に、流体を滞留する流体溜り５０７を設けているために、接続流路５０４のイナータンスが入口流路５０３に与える影響を抑制することができる。
【０１４３】
さらに、上ケース５００と下ケース３０１との接合面において、ダイアフラム４００の外周方向離間した位置にリング状のパッキン４５０を備えているために、流体室５０１からの流体の漏洩を防止し、流体室５０１内の圧力低下を防止することができる。
【０１４４】
図７は、駆動制御部６００とポンプ７００のブロック図である。図７には、脈動発生部１００と、脈動発生部１００を制御する駆動制御部６００と、ポンプ７００と、ポンプ７００を制御するポンプ制御部７１０が示されている。脈動発生部１００は、制御ケーブル６３０を介して駆動制御部６００と接続する。駆動制御部６００は、通信ケーブル６４０を介してポンプ７００と接続する。また、ポンプ７００と脈動発生部１００には、接続チューブ２５が接続される。
【０１４５】
駆動制御部６００は、ＵＩ＿ＣＰＵ（ユーザーインターフェースＣＰＵ）６０１と、流体噴射ＣＰＵ６０２と、報知デバイス６０３と、入力デバイス６０４と、表示デバイス６０５を備える。ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、流体噴射ＣＰＵ６０２と、報知デバイス６０３と、入力デバイス６０４と、表示デバイス６０５に接続する。また、流体噴射ＣＰＵ６０２は、報知デバイス６０３に接続する。
【０１４６】
ＵＩ＿ＣＰＵ６０１（第１処理部に相当）は、入力デバイス６０４および表示デバイス６０５のユーザーインターフェースの制御を主に担う。流体噴射ＣＰＵ６０２（第３処理部に相当）は、脈動発生部１００の制御を主に担う。入力デバイス６０４は、ボタンやスイッチ等の入力装置である。また、出力デバイス６０５は、小型液晶ディスプレイ等の出力装置である。
【０１４７】
報知デバイス６０３は、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１および流体噴射ＣＰＵ６０２とは独立に動作する。また、報知デバイス６０３は、ポンプ制御部７１０側の報知デバイス７１３に安全装置信号線を介して接続されている。安全装置信号線は、通信ケーブル６４０に含まれる。
【０１４８】
報知デバイス６０３は、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１および流体噴射ＣＰＵ６０２のいずれかが正常に動作しない場合、その旨を報知するとともに、安全装置信号線の通信を切断する。また、報知デバイス６０３は、ポンプ制御部７１０側の報知デバイス７１３によって安全装置信号線の通信が切断されることで、ポンプ制御部７１０が正常に動作していないことを検知し、自己の装置の動作を停止させる。
【０１４９】
これにより、噴射制御部６００が正常に動作していない場合には、報知デバイス６０３が安全装置信号線の通信を切断することで、ポンプ制御部７１０側の報知デバイス７１３にその旨を通知することができる。一方、報知デバイス６０３は、ポンプ制御部７１０側の報知デバイス７１３によって安全装置信号線の通信が切断されることで、ポンプ制御部７１０が正常に動作していないことを検知することができる。
【０１５０】
ポンプ制御部７１０は、ＵＩ＿ＣＰＵ（ユーザーインターフェースＣＰＵ）７１１と、流体供給ＣＰＵ７１２と、報知デバイス７１３と、入力デバイス７１４と、表示デバイス７１５を備える。ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、流体供給ＣＰＵ７１２と、報知デバイス７１３と、入力デバイス７１４と、表示デバイス７１５に接続する。また、流体供給ＣＰＵ７１２は、報知デバイス７１３に接続する。
【０１５１】
ＵＩ＿ＣＰＵ７１１（第２処理部に相当）は、入力デバイス７１４および表示デバイス７１５のユーザーインターフェースの制御を主に担う。流体供給ＣＰＵ７１２（第４処理部に相当）は、脈動発生部１００の制御を主に担う。入力デバイス７１４は、ボタンやスイッチ等の入力装置である。また、出力デバイス７１５は、小型液晶ディスプレイ等の出力装置である。
【０１５２】
報知デバイス７１３は、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１および流体供給ＣＰＵ７１２とは独立に動作する。また、報知デバイス７１３は、前述のように、噴射制御部６００側の報知デバイス６０３に安全装置信号線を介して接続されている。
【０１５３】
報知デバイス７１３は、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１および流体供給ＣＰＵ７１２のいずれかが正常に動作しない場合、その旨を報知するとともに、安全装置信号線の通信を切断する。また、報知デバイス７１３は、噴射制御部６００側の報知デバイス６０３によって安全装置信号線の通信が切断されることで、噴射制御部６００が正常に動作していないことを検知し、自己の装置の動作を停止させる。
【０１５４】
これにより、ポンプ制御部７１０が正常に動作していない場合には、報知デバイス７１３が安全装置信号線の通信を切断することで、噴射制御部６００側の報知デバイス６０３にその旨を通知することができる。一方、報知デバイス７１３は、噴射制御部６００側の報知デバイス６０３によって安全装置信号線の通信が切断されることで、噴射制御部６００が正常に動作していないことを検知することができる。
【０１５５】
図８は、各ＣＰＵにおけるマスターおよびスレーブの関係の説明図である。後述する実施形態において、各ＣＰＵはそれぞれ相対的にいずれか一方がマスターＣＰＵとなり、他方がスレーブＣＰＵとなる。そして、両者は互いに正常に動作しているか否かを判定している。図８には、噴射制御部６００側のＵＩ＿ＣＰＵ６０１と流体噴射ＣＰＵ６０２と、ポンプ制御部７１０側のＵＩ＿ＣＰＵ７１１と流体供給ＣＰＵ７１２が示されている。
【０１５６】
ＵＩ＿ＣＰＵ６０１と流体噴射ＣＰＵ６０２は、それぞれ、マスターとスレーブの関係にある。すなわち、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、流体噴射ＣＰＵ６０２に対してマスターのＣＰＵであり、流体噴射ＣＰＵ６０２は、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１に対してスレーブのＣＰＵである。
【０１５７】
ＵＩ＿ＣＰＵ７１１と流体供給ＣＰＵ７１２は、それぞれ、マスターとスレーブの関係にある。すなわち、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、流体供給ＣＰＵ７１２に対してマスターのＣＰＵであり、流体噴射ＣＰＵ７１２は、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１に対してスレーブのＣＰＵである。
【０１５８】
また、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１とポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１も、それぞれ、マスターとスレーブの関係にある。すなわち、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、ポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１に対してマスターＣＰＵであり、ポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１に対してスレーブのＣＰＵとなる。
【０１５９】
上記のような構成において、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、ポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作しているかの生存確認を行う。一方、ポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１も駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作しているかの生存確認を行う。また、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、流体噴射ＣＰＵ６０２が正常に動作しているか否かの生存確認を行う。一方、流体噴射ＣＰＵ６０２もＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作しているか否かの生存確認を行う。また、ポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、流体供給ＣＰＵ７１２が正常に動作しているか否かの生存確認を行う。一方、流体供給ＣＰＵ７１２もＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作しているか否かの生存確認を行う。
【０１６０】
以下、上記生存確認方法について具体的に説明する。
【０１６１】
＜ＵＩ＿ＣＰＵ６０１とＵＩ＿ＣＰＵ７１１間（装置間）の生存確認方法＞
図９は、駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１がポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１の異常を検知する生存確認動作の説明図である。図９には、駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１とポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１との間の信号の送受が示されている。また、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１に含まれる監視タイマー６０１２が示されている。
【０１６２】
まず、マスターである駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１（以下、単に、「ＵＩ＿ＣＰＵ６０１」）が、生存確認信号をスレーブであるポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１（以下、単に、「ＵＩ＿ＣＰＵ７１１」）を送る。また、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、生存確認信号を送るとともに、監視タイマー６０１２の初期化（カウンタをゼロにリセット）しカウントアップを開始させる。
【０１６３】
ＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作している場合、生存確認信号を受け取ると、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、生存応答信号をＵＩ＿ＣＰＵ６０１へ送る。ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、生存応答信号を受け取ると、監視タイマー６０１２のカウントアップを停止させる。
【０１６４】
そして、上記のカウントアップ停止までの時間が１００ｍｓ以内の場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していると判定する。
【０１６５】
監視タイマー６０１２の前回の初期化からの時間が１００ｍｓを経過すると、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、監視タイマー６０１２を初期化する。また、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１に生存確認信号を送る。
【０１６６】
ところで、仮に、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していないものとする。ＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していない場合、生存応答信号を適切に受け取ることができないか、できたとしてもこれに対して生存応答信号をＵＩ＿ＣＰＵ６０１に返すことができない。
【０１６７】
ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、監視タイマー６０１２を初期化し、生存確認信号を送ってから３０ｍｓ経過してもなお生存応答信号を受け取れない場合（タイムアウト）には、再度、生存確認信号をＵＩ＿ＣＰＵ７１１に送る。生存応答信号を受け取れない場合、このような再送が２回繰り返される。それでもなお生存応答信号が返されず、監視タイマー６０１２の時間が１００ｍｓを経過した場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、再度、生存確認信号をＵＩ＿ＣＰＵ７１１に送る。そして、それでもない生存応答信号を受け取れない場合、このような再送が２回繰り返される。それでもなお生存応答信号が返されず、監視タイマー６０１２のカウントが２００ｍｓ（第１所定時間に相当）を経過した場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、スレーブであるＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していないと判断する。
【０１６８】
そして、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、報知デバイス６０３を制御して、ポンプ制御部７１０側のＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していないことを報知させる。報知デバイス６０３は、その旨をディスプレイに表示させたり警告音を発生させたりすることができる。
【０１６９】
また、報知デバイス６０３は、噴射制御部６００の動作を停止させる。動作を停止させる手法としては、噴射制御部６００の電源に直列に接続された電気的なリレーをオフにするなどの手法を採用することができる。駆動制御部６００は、脈動発生部１００の圧電素子４０１を制御して流体を噴射させるために脈動発生部１００に対してピエゾ駆動信号を送っているが、噴射制御部６００の動作が停止させられるので、ピエゾ駆動信号の送出を強制的にカットして、脈動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１７０】
また、報知デバイス６０３は、安全装置信号線の通信を切断する。そうすると、ポンプ制御部７１０側の報知デバイス７１３は、モーター７３０に供給される電力を遮断する。これにより、流体の供給が停止させられるので、これによっても脈動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１７１】
このようにすることで、ポンプ制御部７１０が正常に動作せず、その結果、ポンプ７００を正常に動作させることができないという状況において、脈動発生部１００は流体を噴射させないので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置１の安全性を高めることができる。
【０１７２】
なお、前述の説明では、監視タイマー６０１２の初期化から１００ｍｓの間に３回生存確認信号を送ることとし、さらに、１００ｍｓの無応答期間が２回経過したときに、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していないと判定していたが、このようにタイマーのカウント構造を階層化しているのは、正常動作判定の信頼性を高めるためである。
【０１７３】
また、生存確認信号には、それぞれシーケンス番号が含まれており、このシーケンス番号は生存確認信号の送出毎に更新される。そして、スレーブ側は、生存確認信号を受け取ると、生存確認信号に含まれたシーケンス番号を含んだ生存応答信号を送り返す。マスター側は、送り返された生存応答信号のシーケンス番号が直前に送出した生存確認信号のシーケンス番号であるか否かを判定し、一致しない場合には、スレーブ側の応答を無視する。すなわち、最新の生存確認信号に対する生存応答信号以外を無視することとする。このようにすることによって、スレーブ側が正常に動作しているか否かの判定の正確性を高めている。
【０１７４】
図１０は、ポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１が駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１の異常を検知する生存確認動作の説明図である。図１０には、駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１とポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１との間の信号の送受が示されている。また、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１に含まれる監視タイマー７１１２が示されている。
【０１７５】
前述のように、マスターである駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１がポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１に生存確認信号を送る。ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、生存確認信号を受け取ると、監視タイマー７１１２を初期化（カウンタをゼロにリセット）し、カウントアップを開始させる。また、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、生存応答信号をＵＩ＿ＣＰＵ６０１に送る。
【０１７６】
ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、生存応答信号を受け取った場合であって、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１側の監視タイマー６０１２が１００ｍｓとなったときに、再度、生存確認信号をＵＩ＿ＣＰＵ７１１に送る。このような動作が繰り返されるため、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作している場合には、ほぼ１００ｍｓおきにＵＩ＿ＣＰＵ７１１は生存確認信号を受け取ることになる。
【０１７７】
仮に、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していないものとする。ＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していない場合、生存確認信号がほぼ１００ｍｓおきにＵＩ＿ＣＰＵ７１１に送られないことになる。そうすると、監視タイマー７１１２は初期化されず、カウントアップが進むことになる。
【０１７８】
このような理由から、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、生存確認信号を２５０ｍｓ内に受け取れた場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は正常に動作していると判定する。一方、生存確認信号を受け取ることなく監視タイマー７１１２の時間が２５０ｍｓ（第２所定時間に相当）を経過した場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していないと判定する。ここで、カウント値を２５０ｍｓとしたのは、前述の第１所定時間たる２００ｍｓに送受信処理の時間的な余裕を加味したものである。
【０１７９】
また、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していないと判定した場合、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、報知デバイス７１３を制御して、駆動制御部６００側のＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していないことを報知させる。報知デバイス７１３は、その旨をディスプレイに表示させたり警告音を発生させたりすることができる。
【０１８０】
また、報知デバイス７１３は、安全装置信号線の通信を切断する。安全装置信号線の通信が切断されると、噴射制御部６００側の報知デバイス６０３は、噴射制御部６００に直列に接続された電気的なリレーをオフにするなどの手法により、噴射制御部６００の動作を停止させる。そして、ピエゾ駆動信号の送出を強制的にカットして、脈動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１８１】
また、報知デバイス７１３は、モーター７３０に供給される電力を遮断する。これにより、流体の供給が停止させられるので、流動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１８２】
このようにすることで、噴射制御部６００が正常に動作せず、その結果、脈動発生部１００を正常に動作させることができないという状況において、脈動発生部１００は流体を噴射させないので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置１の安全性を高めることができる。
【０１８３】
ここまで、噴射制御部６００とポンプ制御部７１０との間の生存確認方法について説明したが、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１側の無応答検出時間は２００ｍｓに限られない。また、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１側の無応答検出時間も２５０ｍｓに限られない。また、駆動制御部６００の電源投入時において、無応答検出時間を３０ｓと長く設定することができる。同様に、ポンプ７００の電源投入時において、無応答検出時間を３０ｓと長く設定することができる。これは、駆動制御部６００とポンプ７００の電源投入を同タイミングで行うことはほとんど考えられず、通常、数秒程度の差をもって電源投入されるものだからである。
【０１８４】
＜ＵＩ＿ＣＰＵ６０１と流体噴射ＣＰＵ６０２間（ＣＰＵ間）の生存確認方法＞
ここまでの説明において、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１とポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵとの間の生存確認動作について説明したが、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１と流体噴射ＣＰＵ６０２との間の生存確認動作もほぼ同様の動作で生存確認が行われる。
【０１８５】
具体的には、上記説明、図９、および、図１０において、「ポンプ制御部７１０側のＵＩ＿ＣＰＵ７１１」を「駆動制御部６００側の流体噴射ＣＰＵ６０２」と読み替える。このようにすることによって、マスターである駆動制御部６００におけるＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、スレーブの流体噴射ＣＰＵ６０２が正常に動作しているか否かを判定することができる。また、スレーブの流体噴射ＣＰＵ６０２は、マスターのＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作しているか否かを判定することができる。
【０１８６】
そして、流体噴射ＣＰＵ６０２が正常に動作していないと判定した場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１は、報知デバイス６０３に流体噴射ＣＰＵ６０２が正常に動作していないことを報知させる。
【０１８７】
一方、ＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していないと判定した場合においては、流体噴射ＣＰＵ６０２は、報知デバイス６０３にＵＩ＿ＣＰＵ６０１が正常に動作していないことを報知させる。
【０１８８】
また、いずれかのＣＰＵが正常に動作していない場合には、装置自体が正常に動作しないため、報知デバイス６０３は、噴射制御部６００の動作を停止させる。動作を停止させる手法としては、前述のように噴射制御部６００の電源に直列に接続された電気的なリレーをオフにするなどの手法を採用することができる。
【０１８９】
また、報知デバイス６０３は、安全装置信号線の通信を切断する。そうすると、ポンプ制御部７１０における報知デバイス７１３は、モーター７３０に供給される電力を遮断する。これにより、流体の供給が停止させられるので、これによっても脈動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１９０】
このようにすることで、流体噴射装置１は流体の噴射を禁止するので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置１の安全性を高めることができる。
【０１９１】
＜ＵＩ＿ＣＰＵ７１１と流体供給ＣＰＵ７１２間（ＣＰＵ間）の生存確認方法＞
また、ポンプ制御部７１０のＵＩ＿ＣＰＵ７１１と流体供給ＣＰＵ７１２との間の生存確認動作もほぼ同様の動作で生存確認が行われる。
【０１９２】
具体的には、上記説明、図９、および、図１０において、「駆動制御部６００側のＵＩ＿ＣＰＵ６０１」を「ポンプ制御部７１０側のＵＩ＿ＣＰＵ７１１」と読み替え、「ポンプ制御部７１０側のＵＩ＿ＣＰＵ７１１」を「ポンプ制御部７１０側の流体供給ＣＰＵ７１２」と読み替える。このようにすることによって、マスターであるポンプ制御部７１０におけるＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、スレーブの流体供給ＣＰＵ７１２が正常に動作しているか否かを判定することができる。また、スレーブの流体供給ＣＰＵ７１２は、マスターのＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作しているか否かを判定することができる。
【０１９３】
そして、流体供給ＣＰＵ７１２が正常に動作していないと判定して場合には、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１は、報知デバイス７１３に流体供給ＣＰＵ７１２が正常に動作していないことを報知させる。
【０１９４】
また、ＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していないと判定した場合には、流体供給ＣＰＵ７１２は、報知デバイス７１３にＵＩ＿ＣＰＵ７１１が正常に動作していないことを報知させる。
【０１９５】
また、いずれかのＣＰＵが正常に動作していない場合には、装置自体が正常に動作しないため、報知デバイス７１３は、モーター７３０に供給される電力を遮断する。これにより、流体の供給が停止させられるので、脈動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１９６】
また、報知デバイス７１３は、安全装置信号線の通信を切断する。そうすると、噴射制御部６００における報知デバイス６０３は、噴射制御部６００の動作を停止させる。動作を停止させる手法としては、噴射制御部６００の電源に直列に接続された電気的なリレーをオフにするなどの手法を採用することができる。このようにすることによっても、流動発生部１００からの流体の噴射を禁止することができる。
【０１９７】
このようにすることで、流体噴射装置１は流体の噴射を禁止するので、想定しない流体の噴射の発生を抑制し、流体噴射装置１の安全性を高めることができる。
【０１９８】
上述の実施形態では、ポンプ７００が１台の構成として説明したが、ポンプ７００は複数台接続されていてもよい。この場合、駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１がマスターとなり、複数のポンプ７００のそれぞれのＵＩ＿ＣＰＵ７１１は駆動制御部６００のＵＩ＿ＣＰＵ６０１のスレーブとなる。
【０１９９】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上述の実施形態では、生体組織を切開または切除する手術用メスとしての流体噴射装置１が説明されていたが、これに限られるものでなく、切断、洗浄等を行う他の医療器具としても応用が可能である。具体的には、上記流体噴射装置１は、細密な物体および構造物の洗浄等に採用することもできる。
【０２００】
また、上述の実施形態では、圧電素子を利用して流体を噴射することとしていたが、レーザー光により圧力室内の流体にバブルを発生させることで、圧力室内の流体を勢いよく噴射させるレーザーバブル方式を採用することとしてもよい。また、ヒーターにより圧力室内の流体にバブルを発生させることで、圧力室内の流体を勢いよく噴射させるヒーターバブル方式を採用することもできる。
【０２０１】
また、上述の実施形態では、パルス流を噴射することとしていたが、連続流を噴射するものであってもよい。また、上述の実施形態では、流体容器７６０に流体を貯留することとしたが、袋状の容器に流体を貯留することとしてもよい。
【０２０２】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２０３】
１  流体噴射装置、
２５  接続チューブ、２６  三方活栓、
１００  脈動発生部（流体噴射部）、
２００  流体噴射管、２０１  接続流路、２１１  ノズル、２１２  流体噴射開口部、
３０１  下ケース、３０３  凹部、３０４  パッキンボックス、
３１１  底板、３１２  上面、３５０  固定螺子、
４００  ダイアフラム、４０１  圧電素子、４１０  補強板、４１１  上板、
４５０  パッキン、
５００  上ケース、５００ａ  螺子孔、５０１  流体室、５０１ａ  内周側壁、
５０２  入口流路管、５０３  入口流路、５０４  接続流路、
５０５  封止面、５０６  パッキンボックス、５０７  流体溜り、５０９  接続開口部、
５１０  出口流路管、５１１  出口流路、
６００  駆動制御部、
６０１  ＵＩ＿ＣＰＵ（第1処理部）、６０２  流体噴射ＣＰＵ（第３処理部）、
６０３  報知デバイス、６０４  入力デバイス、６０５  表示デバイス、
６３０  制御ケーブル、６４０  通信ケーブル、
７００  ポンプ（流体供給部）、７１０  ポンプ制御部、
７１１  ＵＩ＿ＣＰＵ（第２処理部）、７１２  流体供給ＣＰＵ（第４処理部）、
７１３  報知デバイス、７１４  入力デバイス、７１５  表示デバイス、
７２０  スライダー、７２１  台座部、
７２２  圧力センサー、７２３  タッチセンサー、
７３０  モーター、
７４０  リニアガイド、
７４１  第１リミットセンサー、７４２  残量センサー、
７４３  ホームセンサー、７４４  第２リミットセンサー、
７５０  ピンチバルブ、７６０  流体容器、７６１  シリンジ、
７６２  プランジャー、７６３  ガスケット、７６４  開口部、７６５  流体収容部、
７７０  流体容器装着部、
６０１２  監視タイマー、７１１２  監視タイマー
【図１】
2015200288.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015200288.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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