(57)【要約】【課題】液体噴射装置に対する液体の充填が完了したことを検出すること。【解決手段】液体を噴射する噴射管と、前記噴射管に通じる液体室と、前記液体室の容積を変更する圧電素子と、前記液体室に前記液体を供給するために回転するチューブポンプと、前記液体室に前記液体が充填されていない非充填状態から、前記液体室に前記液体が充填されている充填状態に移行したことを、前記駆動信号が入力された前記圧電素子から得られるフィードバック電流に基づき検出する充填検出を実行する制御装置と、を備える液体噴射装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する噴射管と、
前記噴射管に通じる液体室と、
駆動信号が入力されると、前記液体室の容積を変更する圧電素子と、
前記液体室に前記液体を供給するために回転するチューブポンプと、
前記液体室に前記液体が充填されていない非充填状態から、前記液体室に前記液体が充填されている充填状態に移行したことを、前記駆動信号が入力された前記圧電素子から得られるフィードバック電流に基づき検出する充填検出を実行する制御装置と、
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記充填検出を連続的に実行する
請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記充填検出を間欠的に実行する
請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記チューブポンプの回転が開始してから所定時間後に前記充填検出を開始する
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。
【請求項５】
前記制御装置は、前記充填状態から前記非充填状態に移行したことを、前記フィードバック電流に基づき検出する
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。
【請求項６】
前記制御装置は、前記非充填状態から前記充填状態に移行したことを含む所定条件が満たされた場合、前記チューブポンプを停止させる
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。
【請求項７】
前記制御装置は、前記非充填状態から前記充填状態に移行したことを含む所定条件が満たされた場合、前記充填状態に移行したことをユーザーに報知する
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。
【請求項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更する圧電素子と、
前記液体室に液体を供給するために回転するチューブポンプと、
を制御する制御装置に実行させるためのプログラムであって、
前記液体室に前記液体が充填されていない非充填状態から充填されている充填状態に移行したことを、前記駆動信号が入力された前記圧電素子から得られるフィードバック電流に基づき検出する
ためのプログラム。
【請求項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更する圧電素子と、
前記液体室に液体を供給するために回転するチューブポンプと、
を制御する制御装置であって、
前記液体室に前記液体が充填されていない非充填状態から充填されている充填状態に移行したことを、前記駆動信号が入力された前記圧電素子から得られるフィードバック電流に基づき検出する
制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の噴射に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置の初期設定には、液体噴射装置の一部を構成する流路に、液体を充填することが含まれる。この初期設定として、液体が充填されていない流路に対する液体の供給を、所定時間、実行することで、上記充填を実現する手法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記先行技術の場合、部品や制御、周辺環境のばらつきを考慮し、所定時間を、流路への液体の充填が完了すると予測される時間に若干の余裕をもたせた時間を加えた時間として設定していた。この場合、加えた時間分、流路への液体の充填が完了した後に待ち時間が発生する可能性があった。本願発明は、上記先行技術を踏まえ、充填が完了したことの検出を解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
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と；前記噴射管に通じる液体室と；駆動信号が入力されると、前記液体室の容積を変更する圧電素子と；前記液体室に前記液体を供給するために回転するチューブポンプと；前記液体室に前記液体が充填されていない非充填状態から、前記液体室に前記液体が充填されている充填状態に移行したことを、前記駆動信号が入力された前記圧電素子から得られるフィードバック電流に基づき検出する充填検出を実行する制御装置と；を備える。この形態によれば、非充填状態から充填状態に移行したことを検出できる。
【０００７】
上記形態において、前記制御装置は、前記充填検出を連続的に実行してもよい。この形態によれば、非充填状態から充填状態に移行したことを、素早く検出できる。
【０００８】
上記形態において、前記制御装置は、前記充填検出を間欠的に実行してもよい。この形態によれば、充填検出のための駆動信号の入力を少なくすることができる。
【０００９】
上記形態において、前記制御装置は、前記チューブポンプの回転が開始してから所定時間後に前記充填検出を開始してもよい。この形態によれば、充填検出のための駆動信号の入力を少なくすることができる。
【００１０】
上記形態において、前記制御装置は、前記充填状態から前記非充填状態に移行したことを、前記フィードバック電流に基づき検出してもよい。この形態によれば、充填状態から非充填状態に移行したことを検出できる。
【００１１】
上記形態において、前記制御装置は、前記非充填状態から前記充填状態に移行したことを含む所定条件が満たされた場合、前記チューブポンプを停止させてもよい。この形態によれば、充填状態に移行したのにチューブポンプを駆動することを回避できる。
【００１２】
上記形態において、前記制御装置は、前記非充填状態から前記充填状態に移行したことを含む所定条件が満たされた場合、前記充填状態に移行したことをユーザーに報知してもよい。この形態によれば、ユーザーは、充填状態に移行したことを知ることができる。
【００１３】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液体噴射装置の構成図。
【図２】ハンドピースの断面図。
【図３】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。
【図４】液体室付近を拡大した断面図。
【図５】初期設定処理を示すフローチャート。
【図６】駆動電圧およびフィードバック電流の変化を示すグラフ（平坦の場合）。
【図７】駆動電圧およびフィードバック電流の変化を示すグラフ（振動の場合）。
【図８】異常検出処理を示すフローチャート。
【図９】初期設定処理を示すフローチャート（実施形態２）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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、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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、ステーターとローターとで挟み込んでいる。チューブポンプ６０は、内蔵するモーターの回転によって、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。
【００２０】
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１〜第４給水チューブ５４ａ〜５４ｄ及びハンドピース１００内の閉塞を検出する。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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
制御装置３０は、ＣＰＵ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。以下、単に駆動信号といえば、第１駆動信号のことを意味する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。なお金属板３１５は中継基板３１５と言い換えることもできる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
図５は、初期設定処理を示すフローチャートである。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、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。
【００４８】
まず、チューブポンプ６０の駆動を開始する（Ｓ６１０）。次に、圧電素子３６０の駆動を開始する（Ｓ６２０）。続いて、判定期間のフィードバック電流の波形（以下、判定電流という）が、平坦なのか振動しているのかを判定する（Ｓ６３０）。
【００４９】
圧電素子３６０等の電歪効果を有する素子においては、圧電素子３６０が伸縮した際に液体室２４０内の流体及び合成ダイヤフラム４６０から受ける反力に応じた逆起電力が発生する。その結果、圧電素子３６０には、入力された駆動信号と、反力に応じた逆起電力とによって決定される電流（電荷）が流れ込む。当然ながら、液体室２４０に液体が充填された状態と、充填されていない状態とでは圧電素子３６０が受ける反力は異なるから、発生する逆起電力も異なって、圧電素子３６０に流れ込む電流（フィードバック電流）も異なったものとなる。従って、液体室２４０に液体が充填された状態と、充填されていない状態とではフィードバック電流を検出した場合の電流波形が相違する。この電流波形の違いから、液体室２４０に液体が充填されたか否かを判定することができる。
【００５０】
本実施形態においては、圧電素子３６０の伸縮は、圧電素子３６０に駆動信号が入力された場合に発生するので、フィードバック電流は、駆動信号が入力された圧電素子３６０から得られる。制御装置３０は、アクチュエーター用ケーブル３１を介して、フィードバック電流を取得する。
【００５１】
図６及び図７は、駆動信号の１周期分についての駆動信号の電圧値（以下、駆動電圧）及びフィードバック電流の変化を示す。図６は、判定電流が平坦である場合を示す。図７は、判定電流が振動している場合を示す。図６及び図７に示すように、上記の判定期間とは、駆動電圧の急激な下降が終了した後から所定時間後までの期間のことである。判定期間においては、駆動電圧の変動は小さい。
【００５２】
図６及び図７に示すように、駆動電圧が大きく変動する期間においては、フィードバック電流は大きく振動する。駆動電圧が大きく変動する期間とは、駆動電圧が急激に上昇する期間と、急激に下降する期間とを含む期間である。
【００５３】
一方、判定期間においては、フィードバック電流が平坦であったり、振動したりする。この差異をもたらすのは、圧電素子３６０の伸縮に対する反力の大きさの違いである。反力の大きさの違いをもたらす主な原因は、液体室２４０が充填状態なのか非充填状態なのかの違いである。充填状態とは、液体室２４０が液体で充填されている状態である。非充填状態とは、液体室２４０が液体で充填されていない状態である。液体室２４０に液体が充填されていれば反力が大きくなり、液体室２４０に液体が充填されていなければ反力は小さくなる。
【００５４】
上記Ｓ６３０は、上記の現象を利用して、給水バッグ５１から流出した液体が、液体室２４０に到達することで、非充填状態から充填状態に移行したことを検出するためのステップである。
【００５５】
Ｓ６３０の判定は、判定期間における電流値の最大値と最小値との差が基準値以上か否かという基準で実現する。
【００５６】
判定電流が平坦である場合（Ｓ６３０、平坦）、Ｓ６２０に戻る。この結果、判定電流が平坦である期間は、圧電素子３６０に対して連続的に駆動信号が入力され、Ｓ６３０の判定も連続的に実行される。
【００５７】
一方、判定電流が振動している場合（Ｓ６３０、振動）、液体室２４０に液体が充填されたと推定し、泡除去運転を実施する（Ｓ６４０）。泡除去運転とは、液体室２４０に混入した気泡を除去するための運転である。具体的には、チューブポンプ６０による供給流量を増大させ、圧電素子３６０の駆動信号の電圧値および周波数を増大させる。
【００５８】
泡除去運転を一定時間、実施すると、所定条件が満たされる。所定条件とは、液体室２４０に液体が充填されたことと、泡除去運転の終了との両方が満たされることである。所定条件が満たされれば、液体室２４０だけでなく噴射管２０５の先端まで、ほぼ確実に液体が充填される。
【００５９】
上記のようにして所定条件が満たされると、チューブポンプ６０及び圧電素子３６０を停止させる（Ｓ６５０）。そして、初期設定が完了したことを、ユーザーに報知して（Ｓ６６０）、初期設定処理を終える。制御装置３０は、上記報知として、音および光を出力する。音とは、「初期設定が完了しました」等の音声などである。光とは、制御装置３０の表面に設けられたＬＥＤランプの発光などである。このＬＥＤランプの近傍には「初期設定完了」等の文字が記されている。
【００６０】
図８は、異常検出処理を示すフローチャートである。制御装置３０は、初期設定処理を終了した後、異常検出処理を開始する。
【００６１】
まず、フットスイッチ３５がＯＮである（踏まれている）かを判定する（Ｓ７１０）。フットスイッチ３５が踏まれていない場合（Ｓ７１０，ＮＯ）、Ｓ７１０を繰り返す。
【００６２】
フットスイッチ３５が踏まれている場合（Ｓ７１０，ＹＥＳ）、判定電流が、平坦なのか振動しているのかを判定する（Ｓ７３０）。判定電流が振動している場合（Ｓ７３０，振動）、Ｓ７１０に戻る。判定電流が振動している場合は充填状態であるので、初期設定処理後においては正常な状態である。
【００６３】
判定電流が平坦である場合（Ｓ７３０，平坦）、圧電素子３６０を停止させる（Ｓ７５０）。判定電流が平坦である場合は非充填状態であるので、初期設定処理後においては異常な状態である。そこで、圧電素子３６０を停止させる（Ｓ７５０）。
【００６４】
続いて、非充填状態であることをユーザーに報知して（Ｓ７６０）、異常検出処理を終える。上記報知として、音および光を出力する。音とは、「液体が供給されていません」等の音声などである。光とは、制御装置３０の表面に設けられたＬＥＤ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。
【００６５】
以上に説明した実施形態によれば、初期設定による充填状態への移行を検出し次第、泡除去処理に移行できるので、必要十分な時間および液体の供給量で初期設定を完了できる。さらに、初期設定の完了をユーザーに報知するので、ユーザーは、初期設定が完了し次第、液体噴射装置２０の使用を開始できる。
また、何らかの不具合で充填状態に移行できない場合にも、その状態をユーザーが認識することができる。
【００６６】
実施形態２を説明する。実施形態２の説明は、主に実施形態１と異なる点を対象とする。よって、特に説明がない点については実施形態１と同じである。
【００６７】
図９は、実施形態２における初期設定処理を示すフローチャートである。実施形態２では、Ｓ６１５とＳ６３５とが追加されている。
【００６８】
Ｓ６１５は、Ｓ６１０の後、所定時間、待機するステップである。Ｓ６２０は、Ｓ６１５による待機後に実行する。つまり、圧電素子の駆動（Ｓ６２０）及び充填状態かの判定（Ｓ６３０）を間欠的に実行する。
【００６９】
このようにＳ６２０の開始をＳ６１０の所定時間後にするのは、Ｓ６１０の直後は、液体室２４０が非充填状態である可能性が高いからである。従って、Ｓ６１０の直後にＳ６２０，Ｓ６３０を実行する必要性に乏しい。そこで、圧電素子３６０を無駄に駆動させることを避けるために、Ｓ６１５を実行する。
【００７０】
Ｓ６３５は、Ｓ６３０で、判定電流が平坦であると判定した後、所定時間、待機するステップである。Ｓ６３５の所定時間は、Ｓ６１５の所定時間と同じ長さの時間でもよいし、異なる長さの時間でもよい。
【００７１】
このようにして、判定電流が平坦であると判定した後、Ｓ６３０を再び実行するまでの間隔を延ばすのは、判定電流が平坦であると判定した直後にＳ６３０を再び実行しても、判定結果は同じである可能性が高いからである。給水バッグ５１から排出された液体が液体室２４０に到達するまでの時間は、駆動信号の周期に比べて十分に長い時間だからである。
【００７２】
また、充填状態に移行したことの検出が、実際に充填状態に移行した時点から少し遅れても、特段の支障は無い。そこで、Ｓ６３５によって、圧電素子３６０の駆動と、フィードバック電流の検出との実行頻度を低下させる。
【００７３】
実施形態２によれば、実施形態１の効果に加え、非充填状態で圧電素子３６０を駆動する時間を短くできるので、圧電素子３６０の負荷を低減や節電を実現できる。
【００７４】
なお、各実施形態においては判定期間のフィードバック電流が平坦なのか振動しているのかを判定することとしたが、これに限定されるものではない。充填状態または非充填状態に応じた特徴的な電流の大きさや形状を用いることができる場合には、それらの特徴量の検出有無を用いて判定を実行してもよい。例えば、判定期間における電流のピーク値を用いてもよいし、電流値が所定の値まで減衰するまでの時間を用いてもよい。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
チューブポンプを停止させるため及びユーザーに報知するための所定条件は、泡除去運転の終了を含まなくてもよい。つまり、充填状態に移行したことを所定条件としてもよい。この後、泡除去運転を実行してもよいし、しなくてもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
また、超音波を利用した超音波凝固切開装置や超音波吸引装置等の手術機器に用いられる液体噴射装置に適用しても良い。
【符号の説明】
【００８１】
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、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、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、３１５…中継基板、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
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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