CN102204839A - 液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

液体喷射装置。本发明的课题是使操作者容易地知道在液体喷射装置的液体室内混入了气泡。作为解决手段，在向液体室提供了液体的状态下，通过对液体室容积减小部施加驱动电压，来对液体室内的液体进行加压而从喷嘴喷射。针对在施加驱动电压时所产生的驱动音，可预先存储具有驱动音中包含的可听频率成分中的至少一部分频率成分的伪驱动音的声音数据，每当施加驱动电压时，采用伪驱动音的声音数据，输出伪驱动音，以使驱动音的可听频率范围内的声压减小。这样，当在液体室内混入气泡而使驱动音变化时，无法通过伪驱动音来抵消，操作者可感到噪音变大，所以能够容易地知道气泡的混入。

Description

液体喷射装置

技术领域

本发明涉及从喷嘴喷射液体的技术。

背景技术

近年来，作为手术手法之一，开发了如下的方法：通过从喷嘴高压喷射水或生理盐水等液体来切开或切除活体组织。在这样的手术手法中所采用的液体喷射装置大致由填充有待从喷嘴喷射出的液体的液体室和使液体室的容积变化的致动器构成(专利文献1)。通过致动器驱动(伸长)来减小液体室的容积，所以对液体室内的液体进行加压，从喷嘴喷射出高压液体。

在这样的液体喷射装置中，当在液体室内存在气泡时，气泡收缩而吸收了液体室内的压力，所以不能对液体室内的液体充分地加压，导致切开/切除活体组织的能力降低。因此，在液体室内混入或者产生气泡时，需要暂时停止手术，通过从喷嘴排出气泡等方式来去除液体室内的气泡。

在液体喷射装置正常动作时(在液体室内没有气泡混入等时)，根据致动器伸长而对液体室内的液体进行加压时的反作用力，产生驱动音(主要是来自固定致动器的部件的振动音等)。与此相对，当发生在液体室内混入气泡等动作异常时，具有从液体喷射装置产生的驱动音变小(驱动音的频率及振幅发生变化)这样的倾向。

【专利文献1】日本特开2008-082202号公报

但是，由于气泡混入等的动作异常而导致驱动音变小这样的液体喷射装置的倾向与通常当装置发生任何动作异常时产生较大的异常音这样的常识完全相反，因此有可能液体喷射装置的操作者不能觉察到动作异常的发生(液体室内存在气泡)而继续使用。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述课题而提出的，其目的是提供这样的技术：能够使操作者容易地知道已发生在液体室内混入了气泡等动作异常的情况。

为了解决上述课题的至少一部分，本发明的液体喷射装置采用了如下的结构。即，一种液体喷射装置，其从喷嘴喷射液体，其要点是具备：液体室，其被提供所述液体，并且与所述喷嘴连接；液体室容积减小部，其被施加驱动电压而使所述液体室的容积比施加所述驱动电压之前减小；驱动电压施加单元，其在向所述液体室提供了所述液体的状态下，对所述液体室容积减小部施加所述驱动电压；伪驱动音数据存储单元，其存储伪驱动音的声音数据，该伪驱动音具有在对所述液体室容积减小部施加所述驱动电压时产生的驱动音所包含的可听频率成分中的至少一部分频率成分；以及伪驱动音输出单元，其在施加所述驱动电压时，采用所述伪驱动音的声音数据来输出所述伪驱动音，使得所述驱动音的可听频率范围内的声压减小。

在这样的本发明的液体喷射装置中，在向液体室提供了液体的状态下，可通过对液体室容积减小部施加驱动电压，来对液体室内的液体进行加压而从喷嘴脉冲状地喷射。在施加驱动电压时，因为对液体室内的液体进行加压的反作用力而产生驱动音。在本发明的液体喷射装置中，存储具有该驱动音所包含的可听频率成分中的至少一部分频率成分的伪驱动音的声音数据。在施加驱动电压时，采用伪驱动音的声音数据，来输出伪驱动音，以使驱动音的可听频率范围内的声压减小。所谓“使驱动音的可听频率范围内的声压减小”，可以不是完全抵消驱动音，只要与未输出伪驱动音的情况相比，液体喷射装置的操作者听到的驱动音的音量变小即可。

根据这样的结构，当在液体室内没有混入气泡时，施加驱动电压时输出的伪驱动音抵消了由于施加驱动电压而产生的驱动音的至少一部分，由此液体喷射装置的操作者感觉到比没有输出伪驱动音的情况更安静。另一方面，当在液体室内混入了气泡时，由于压缩气泡而导致在对液体室内的液体进行加压时的反作用力变化，与此相伴，通过施加驱动电压而产生的驱动音的频率及声压发生变化。结果，采用所存储的声音数据输出的伪驱动音不能抵消已变化的驱动音，所以已变化的驱动音和伪驱动音都***作者所听到。这样，当在液体室内混入了气泡而导致驱动音变化时，在液体室内没有气泡的情况下应该抵消驱动音而静音化的伪驱动音反而成为噪音(警报音)，所以操作者感到从液体喷射装置听到的声音突然变大，从而能够容易地知道气泡混入了液体室内。

当由于已混入到液体室内的气泡从喷嘴排出等而恢复为没有气泡的状态时，驱动音和伪驱动音再次相互抵消，操作者感到噪音变小，所以能够容易地确认已排除了液体室内的气泡的情况。这样，可使液体室内有无气泡的情况与操作者感到的驱动音大小的关系成为发生异常时驱动音变大这样的常识性关系，所以操作者能够直观地知道有无气泡。因此，能够始终在适当的状态下使用液体喷射装置。

在这样的本发明的液体喷射装置中，可根据对液体室容积减小部施加的驱动电压来存储伪驱动音的声音数据。

在液体喷射装置中，为了切换从喷嘴喷射液体的方式，可变更对液体室容积减小部施加的驱动电压(所施加的驱动电压的大小、所施加的驱动电压的波形或者施加驱动电压的周期等)。当变更对液体室容积减小部施加的驱动电压时，由于施加驱动电压而产生的驱动音的频率及声压也变化。因此，如果根据对液体室容积减小部施加的驱动电压来存储适合于使驱动音的声压减小(静音化)的伪驱动音的声音数据，则采用与所施加的驱动电压对应的伪驱动音的声音数据来输出伪驱动音，由此可以使驱动音适当地静音化。结果，当在液体室内混入气泡时，感到被听成噪音的伪驱动音更大，因此操作者能够更容易地知道气泡混入到了液体室内。

在本发明的液体喷射装置中，可通过相对于施加驱动电压的时间延迟地输出伪驱动音，来减小驱动音的可听频率范围内的声压。

在施加驱动电压时产生驱动音。另一方面，可通过相对于施加驱动电压的施加延迟地输出伪驱动音，来错开伪驱动音的相位，以使伪驱动音抵消驱动音的至少一部分。结果，在液体室内混入了气泡时，操作者可容易地知道气泡混入了液体室内。

在上述的本发明的液体喷射装置中，可设置输出定时调整单元，该输出定时调整单元调整相对于驱动电压的施加延迟地输出伪驱动音的定时。

如果可调整伪驱动音的输出定时，使得实际产生的驱动音最安静，则能够容易地设定适当的输出定时，并且使驱动音适当地静音化。

在上述本发明的液体喷射装置中，通过与施加驱动电压的定时一致地输出至少一部分可听频率成分相对于驱动音为反相位的伪驱动音，可以减小驱动音的可听频率范围内的声压。

如上面所述，在施加驱动电压时产生驱动音。如果同样与施加驱动电压的定时一致地输出相对于该驱动音为反相位的伪驱动音，则可以利用伪驱动音来抵消驱动音的至少一部分，因此能够使驱动音静音化。因为只要与施加驱动电压的定时一致地输出伪驱动音即可，所以输出定时的管理变得容易。

在本发明的液体喷射装置中可进行以下步骤。首先，利用驱动音取得单元来取得因施加驱动电压而产生的驱动音。在根据所取得的驱动音生成伪驱动音的声音数据之后进行存储。

这样，可根据因施加驱动电压而实际产生的驱动音来生成适合于使该驱动音静音化的伪驱动音的声音数据。因此，可通过采用伪驱动音的声音数据输出的伪驱动音来适当地抵消驱动音，以进行静音化。结果，在液体室内混入了气泡时，操作者能够容易地知道气泡混入了液体室内。

在上述本发明的液体喷射装置中，可将驱动音所包含的可听频率成分中的任意一个频率的正弦波形的声音数据作为伪驱动音的声音数据来进行存储。

在因施加驱动电压而实际产生的驱动音中包含各种频率成分。因此，如果采用驱动音所包含的可听频率成分中的任意一个频率的正弦波形的声音数据作为伪驱动音的声音数据来输出伪驱动音，则能够简便地实现驱动音的静音化。尤其是，只要采用在驱动音中具有最大声压的频率的正弦波形的声音数据来输出伪驱动音，就能够获得较高的静音效果。

在上述本发明的液体喷射装置中可进行如下步骤。首先，预先设置调整正弦波形的相位和振幅中的至少一方的正弦波调整单元。采用已调整了正弦波形的相位和振幅中的至少一方的伪驱动音的声音数据来输出伪驱动音。

这样，如果能够与实际的驱动音对应地调整正弦波形的相位及振幅，则可以使所输出的伪驱动音的波形接近于驱动音的波形，所以能够提高使驱动音静音化的精度。

附图说明

图1是示出本实施例的液体喷射装置的大体结构的说明图。

图2是示出安装在本实施例的液体喷射装置中的喷射机构的结构的剖视图。

图3是示出在喷射机构的壳体上设有贯通孔的状况的说明图。

图4是示出本实施例的液体喷射装置输出抵消音的处理(抵消音控制处理)流程的流程图。

图5是示出当已发生在喷射机构的液体室内混入了气泡等动作异常时抵消音作为警报音而发挥作用的状况的说明图。

图6是示出安装在第1变形例的液体喷射装置中的喷射机构的结构的说明图。

图7是概念性地示出按照设定的多个驱动电压模式将固有的抵消音数据与对应关系一起预先进行存储的状况的说明图。

图8是示出在第2变形例的液体喷射装置中通过采用正弦波的抵消音数据进行输出的抵消音来消去驱动音的状况的说明图。

标号说明

10...液体喷射装置，

50...喷射机构，

100...壳体，

102...液体室，

104...供给流路，

106...喷射流路，

108...膜片，

110...压电元件，

112...封壳，

114...底板，

118...消音机构，

120...麦克风，

122...扬声器，

124...抵消音控制部，

126...贯通孔，

130...流路管，

132...喷射口，

140...连接管，

150...供给泵，

152...液体通路，

160...液体箱

具体实施方式

下面，为了明确上述本发明的内容，按照如下顺序来说明实施例。

A.装置结构：

A-1.液体喷射装置的结构：

A-2.喷射机构的结构：

B.本实施例的抵消音输出动作：

C.变形例：

C-1.第1变形例：

C-2.第2变形例：

A.装置结构：

A-1.液体喷射装置的结构：

图1是示出本实施例的液体喷射装置10的大体结构的说明图。所图示的液体喷射装置10用于通过高压地喷射水或生理盐水等液体来切开或切除活体组织的手术方法，但是也可以用于其它的用途。

如图所示，本实施例的液体喷射装置10包括：用于加压并喷射水或生理盐水等液体的喷射机构50；用于将待喷射的液体提供给喷射机构50的供给泵150；和收容待喷射的液体的液体箱160。供给泵150经由液体通路152与液体箱160连接，由供给泵150从液体箱160汲取的液体经由连接管140而被提供给喷射机构50。

喷射机构50与前端设置有喷射口132(喷嘴)的流路管130连接，在喷射机构50内被加压的液体通过流路管130从前端的喷射口132喷射。液体喷射装置10的操作者把持喷射机构50的壳体100，将喷射口132朝向要切开或切除的活体组织来喷射液体，由此能够切开或切除活体组织。

A-2.喷射机构的结构：

图2是示出在本实施例的液体喷射装置10中所安装的喷射机构50的结构的剖视图。如图2(a)所示，喷射机构50在由塑料等轻量且具有一定强度的材料形成的壳体100的内部设置有：填充水或生理盐水等液体的液体室102；将供给泵150所供给的液体导入液体室102的供给流路104；和将液体室102内的液体导入流路管130的喷射流路106等。该液体室102的一端面由金属薄板等形成的膜片108构成。

在喷射机构50的壳体100内设置有作为使液体室102的容积变化的致动器的压电元件110。该压电元件110固定在被称为底板的板状部件114上。在形成为筒状的封壳112内收纳有压电元件110并将板状部件114固定在封壳112上的状态中，使压电元件110与膜片108的、与液体室102相反的一侧的面相接，并粘接压电元件110和膜片108。当施加驱动电压时，这样配置的压电元件110伸长，藉此如下所述喷射液体。

首先，在没有对压电元件110施加驱动电压的状态下，如图2(a)所示，压电元件110未伸长，液体室102被从供给泵150供给的水或生理盐水等液体充满。这样在液体室102被液体充满的状态下，当从未图示的电源(驱动电压施加单元)向压电元件110施加驱动电压时，如图2(b)所示，压电元件110伸长，向液体室102推压膜片108，因此液体室102的容积减小，对液体室102内的液体进行加压。如上所述，在液体室102上连接有供给流路104以及喷射流路106这两个流路，但这些流路都被形成得很细，所以通过压电元件110的伸长使液体室102的容积减小，由此能够对液体室102内的液体充分地加压。这样，压电元件110和膜片108构成使液体室102的容积减小的液体室容积减小部。

向与液体室102连接的喷射流路106压出在液体室102内被加压的液体。此时，不仅向喷射流路106，还向供给流路104压出液体室102内的液体，但流路的长度及流路的截面积等决定了向流路流入液体的难易度，所以只要适当设定供给流路104以及喷射流路106的长度及截面积，就能够使流向供给流路104的液体流入量少于流向喷射流路106的液体流入量。因此，在液体室102内被加压的液体主要被朝向喷射流路106压出，并通过流路管130从前端的喷射口132以高流速喷射。在本实施例的液体喷射装置10中，因为喷射口132的内径被设定为比流路管130的内径小，所以能够进一步提高从喷射口132喷射的液体的流速。

若按上面所述来喷射液体，则通过停止对压电元件110施加驱动电压(减小驱动电压)来使压电元件110恢复到初始的长度，液体室102的容积也随此恢复到初始状态，并从供给泵150向液体室102提供液体(参照图2(a))。然后，只要通过再次施加驱动电压来使压电元件110伸长(参照图2(b))，就能够从喷射口132再次以高流速喷射液体。通过重复这样的动作，在本实施例的液体喷射装置10中，能够以脉冲状喷射高流速的液体，利用以高流速喷射的液体向活体组织冲击时的高压力，来提高切开或切除活体组织的能力。

另一方面，当为了喷射液体而驱动压电元件110时，对于液体喷射装置10的操作者来说，从喷射机构50的内部产生刺耳的驱动音。由于压电元件110的伸缩动作本身和压电元件110对液体室102内的液体进行加压时的反作用力，固定压电元件110的板状部件114和封壳112等发生振动，所以产生该驱动音。

因此，在本实施例的液体喷射装置10中设置有用于消去伴随液体喷射而产生的驱动音(使驱动音的声压减小)的消音机构118。如图2(a)所示，消音机构118包括：对喷射机构50所产生的驱动音进行采样的麦克风120(驱动音取得单元)；产生抵消所采样的驱动音的抵消音(伪驱动音)的扬声器122(伪驱动音输出单元)；控制基于所采样的驱动音而产生的抵消音的抵消音控制部124等。在本实施例的喷射机构50的壳体100内，在封壳112及板状部件114的周围设置有空间116，在该空间116内设置有麦克风120以及扬声器122。扬声器122被设置成朝向作为驱动音的主要产生源的板状部件114。在本实施例中，抵消音控制部124与喷射机构50的壳体100分体设置，但如果空间有富余，也可以设置在喷射机构50的壳体100内。

在喷射机构50的壳体100内设置有从内侧的空间116向外侧贯通的贯通孔126，在本实施例中，如图3所示，在壳体100的安装有扬声器122的端面上围着扬声器122设置有6个贯通孔126。在后面进行详细叙述，在本实施例的液体喷射装置10中，当发生了在喷射机构50的液体室102内混入气泡等动作异常时，由贯通孔126听到从扬声器122输出的抵消音，由此液体喷射装置10的操作者能够容易地知道发生了动作异常。为了防止异物进入到壳体100的内部，在贯通孔126中嵌入筛网部件。

在本实施例的液体喷射装置10中，利用上面所述那样的喷射机构50从喷射口132脉冲状地喷射出高流速的液体，并且消去伴随液体喷射而产生的驱动音。以下，说明在本实施例的液体喷射装置10中为了消去伴随液体喷射所产生的驱动音而输出抵消音的动作。

B.本实施例的抵消音输出动作：

图4是示出本实施例的液体喷射装置10输出抵消音的处理(抵消音控制处理)流程的流程图。当开始喷射液体时，利用抵消音控制部124(相当于伪驱动音数据生成单元)来执行该处理。

当开始抵消音控制处理时，利用设置在壳体100内的麦克风120来对伴随液体的喷射而在喷射机构50的壳体100内产生的驱动音进行采样(步骤S100)。如前面所述，在本实施例的液体喷射装置10中，通过对压电元件110施加驱动电压来脉冲状地喷射液体。伴随着施加驱动电压使压电元件110伸长，而产生驱动音，所以在步骤S100中，以从驱动电压的施加到下一驱动电压的施加为一个周期来对驱动音进行采样。

如果对驱动音进行了采样，则接着使所采样的驱动音的相位反转，以生成反相位的抵消音数据(伪驱动音的声音数据)(步骤S102)，然后存储所生成的抵消音数据(步骤S104)。后面进行详细叙述，驱动音的频率取决于对压电元件110施加的驱动电压的频率(驱动频率)，在驱动频率的整数倍的频带中具有较强的成分。在本实施例的液体喷射装置10中，在抵消音控制部124中设置有抵消音数据存储部(伪驱动音数据存储单元)，将所生成的抵消音数据存储到该抵消音数据存储部内。

当这样存储相对于驱动音为反相位的抵消音数据时，在对压电元件110施加驱动电压的时刻，通过将抵消音数据发送至扬声器122，来从扬声器122输出抵消音(步骤S106)。如上面所述，扬声器122被设置成朝向作为驱动音的主要产生源的板状部件114(参照图2(a))，对于液体喷射装置10的操作者来说，通过驱动音和来自扬声器122的抵消音相互抵消，来消去刺耳的驱动音(驱动音的声压减小)。

在将抵消音数据发送至扬声器122而输出抵消音后，判断是否已停止液体的喷射(步骤S108)。在停止液体的喷射时，即压电元件110没有驱动时，未产生驱动音，不需要输出抵消音，所以在步骤S108中，确认是否已停止液体的喷射。

在继续液体的喷射的情况下(步骤S108：否)，因为要消去伴随液体喷射而产生的驱动音，所以返回到步骤S106的处理，在对压电元件110施加驱动电压的时刻，将抵消音数据发送至扬声器122，从扬声器122输出抵消音。这样每当对压电元件110施加驱动电压时，在反复从扬声器122输出抵消音的处理的过程中，在停止液体的喷射的情况下(步骤S108：是)，结束图4的抵消音控制处理。

在本实施例的液体喷射装置10中，执行如上面所述的抵消音控制处理，从扬声器122输出与驱动音反相位的抵消音，由此消去伴随着液体的喷射而产生的驱动音。这里如上面所述，在实施例的液体喷射装置10中，存储根据由麦克风120采样的驱动音而生成的抵消音数据，并采用所存储的抵消音数据来输出抵消音。这样输出固定的抵消音来消去驱动音，由此在产生了液体室102内混入气泡等动作异常的情况下，抵消音作为警报音发挥作用，所以液体喷射装置10的操作者能够容易地知道动作异常的产生。以下，关于这点进行详细的说明。

图5是示出在产生了喷射机构50的液体室102内混入气泡等动作异常的情况下抵消音作为警报音来发挥作用的状况的说明图。首先，在图5(a)中例示出为了喷射液体而对压电元件110施加驱动电压的状况。如上面所述，当对压电元件110施加驱动电压时，压电元件110伸长，使液体室102的容积减小，所以在液体室102内被加压的液体从喷射口132喷射。然后，当对压电元件110施加的驱动电压减小时，压电元件110恢复到初始的长度，与此相伴，液体室102的容积也恢复，在液体室102内填充液体。这样，再次向压电元件110施加驱动电压，从喷射口132喷射高压的液体。这样，可通过对压电元件110施加驱动电压，来脉冲状地喷射液体。

伴随着脉冲状地喷射液体，在喷射机构50的壳体100内产生驱动音。在图5(b)中例示了伴随着液体喷射而产生的驱动音的波形。主要是在通过压电元件110伸长来推压膜片108，从而对液体室102内的液体进行加压时，因其反作用力而使固定压电元件110的板状部件114及封壳112等振动，由此产生该驱动音。因此，驱动音的振幅(声压)具有与对压电元件110的驱动电压施加同步地增大，当驱动电压减小时驱动音的振幅也衰减的倾向。驱动音的频率取决于对压电元件110施加的驱动电压的频率(驱动频率)，在驱动频率的整数倍的频带中具有较强的成分。在图5(b)所例示的驱动音中，驱动频率10倍的频率(如果驱动频率是300Hz，则为3kHz)的声压最大，为驱动音的主成分。

在本实施例的液体喷射装置10中，通过从扬声器122对这样的驱动音输出抵消音，来消去驱动音。在图5(c)中例示了从扬声器122输出的抵消音的波形。如上面所述，以从对压电元件110的驱动电压施加到下一驱动电压施加为一个周期，使由麦克风120采样的驱动音的相位反转，从而生成发送至扬声器122的抵消音数据。因此，抵消音相对于驱动音，频率及振幅是相同的，仅相位是相反的。预先存储所生成的抵消音数据，每当对压电元件110施加驱动电压时，将所存储的抵消音数据发送至扬声器122来输出抵消音。

图5(d)示出图5(b)所示的驱动音的波形和图5(c)所示的抵消音的波形重合后的波形，液体喷射装置10的操作者听到的是该重合后的波形的声音。首先，在没有从扬声器122输出抵消音的状态下，直接放出驱动音，所以操作者听到驱动音。但是，当与驱动音反相位的抵消音从扬声器122输出时，通过驱动音与抵消音相互抵消来进行消音，所以操作者几乎听不到来自喷射机构50的声音。在液体室102内没有气泡的状态下，如果以固定的模式向压电元件110施加驱动电压，则所产生的驱动音是大致恒定的，因此即使采用如本实施例这样存储的抵消音数据来输出抵消音，也能够消去驱动音(使驱动音的声压减小)。

另一方面，当在液体室102内混入或者产生气泡时，如图5(b)所示，驱动音发生变化。这是因为如下的原因。首先如上面所述，由于压电元件110对液体室102内的液体进行加压时的反作用力，主要因板状部件114及封壳112等振动而产生驱动音。但是，如果在液体室102内存在有气泡，则当压电元件110对液体室102内的液体进行加压时，气泡收缩而吸收压力，所以反作用力较弱，结果，驱动音的频率及振幅(声压)发生变化。在图5(b)所示的例子中，在液体室102内不存在气泡时(正常动作中)作为驱动音的主成分的频率(驱动频率的10倍的频率)处的声压显著降低。由于气泡的存在，液体室102内的液体未被充分地加压，从喷射口132喷射的液体的势头变弱，所以切开或切除活体组织的能力降低。因此，在液体室102内混入或者产生气泡的情况下，液体喷射装置10的操作者需要暂时停止手术，通过从喷射口132排出等方式来去除气泡。还有，除了在液体室102内存在气泡时以外，在由于膜片108破损等而使压电元件110不能对液体室102内的液体适当地加压时，也可发现伴随着压电元件110的驱动而产生的驱动音变小的倾向。在此情况下，必需中止液体喷射装置10的使用。

在本实施例的液体喷射装置10中，即使由于在液体室102内混入气泡等而使驱动音变化的情况下，也直接采用所存储的抵消音数据来输出抵消音，所以如图5(c)所示，在气泡混入的前后，从扬声器122输出的抵消音没有变化。因此，由于气泡混入等而变化的驱动音和从扬声器122输出的抵消音的频率及振幅不一致，从而不能相互抵消。

在图5(d)所示的例子中，由于在液体室102内混入气泡使驱动音的声压减小，从而残留有从扬声器122输出的抵消音而未能抵消。如上面所述，在本实施例的喷射机构50的壳体100中设置有贯通孔126(参照图3)，所以在发生液体室102内混入气泡这样的动作异常的情况下，从贯通孔126听到没有抵消的抵消音。这样，当产生动作异常时，在液体喷射装置10的正常动作中应该抵消驱动音而消音的的抵消音相反成为噪音(警报音)，被液体喷射装置10的操作者听到，所以能够使操作者容易地知道发生了动作异常。与图5(b)所示的例子不同，还具有如下的情况：由于在液体室102内混入气泡等，而一直维持驱动音的振幅(声压)，仅频率发生变化。在此情况下，驱动音与抵消音不为反相位关系而相互促进，由此还听到较大的异音。

如以上所说明的那样，在本实施例的液体喷射装置10中，预先存储有对伴随着液体喷射而产生的驱动音进行采样而生成的反相位的抵消音数据，每当对压电元件110施加驱动电压时，通过采用所存储的抵消音数据从扬声器122输出抵消音来消去驱动音。因此，当发生在喷射机构50的液体室102内混入气泡等动作异常而导致驱动音发生变化时，无法利用抵消音来抵消驱动音，并且操作者能听到抵消音本身。对于液体喷射装置10的操作者来说，感觉是从喷射机构50迅速产生在此之前没有听到的噪音(警报音)，所以能够容易地知道发生了动作异常。

在本实施例的液体喷射装置10中，以从对压电元件110施加驱动电压到施加下一驱动电压为一个周期，利用内置的麦克风120来对实际产生的驱动音进行采样，使该采样的驱动音反转来生成抵消音数据。由此，从扬声器122输出的抵消音相对于驱动音，频率以及振幅是相同的，而只是在对压电元件110施加驱动电压的时刻(与施加的定时一致)将抵消音数据发送至扬声器122，成为反相位的关系，所以可通过抵消音来适当地抵消正常动作中的驱动音，可以高精度地进行消音。结果，当发生在液体室102内混入气泡等动作异常时，操作者容易留意变为噪音而被听到的抵消音，所以能够使操作者更可靠地知道发生了动作异常。

此外，当在液体室102内混入的气泡从喷射口132排出并恢复动作时，驱动音再次与抵消音相互抵消，从而听不到噪音，所以能够容易地确认液体喷射装置10已恢复到正常的状态。

C.变形例：

以下对第1变形例、第2变形例进行说明。在第1变形例、第2变形例的说明中，对与上述实施例相同的结构部分标注与先前说明的实施例同样的标号，并省略其详细说明。

C-1.第1变形例：

在以上说明的实施例中，在喷射机构50中内置有麦克风120，根据由麦克风120采样的驱动音来生成抵消音数据。但是，可认为在正常动作中伴随着压电元件110的驱动而产生的驱动音按照对压电元件110施加的驱动电压的每个模式而大致恒定，因此还可根据对压电元件110施加的驱动电压的模式来预先存储抵消音数据。以下，对采用这种结构的第1变形例进行说明。

图6是示出在第1变形例的液体喷射装置10中安装的喷射机构50的结构的说明图。首先，在第1变形例的液体喷射装置10中，与上述实施例(参照图2)不同，没有设置用于对驱动音进行采样的麦克风120。这是因为在第1变形例的液体喷射装置10中根据对压电元件110施加的驱动电压的模式(驱动电压模式)来预先存储抵消音数据，从而不需要如上述实施例那样为了生成抵消音数据而对驱动音进行采样。

第1变形例的液体喷射装置10可预先设定多个驱动电压模式，并且使控制对压电元件110施加驱动电压的动作的喷射控制部200与驱动电压模式选择旋钮202连接。可以通过液体喷射装置10的操作者切换该驱动电压模式选择旋钮202来从多个驱动电压模式中选择任意一个。各驱动电压模式中，所施加的驱动电压的频率(驱动频率)及所施加的驱动电压的大小各不相同，操作者可通过切换驱动电压模式，来变更从喷射口132脉冲状地喷射液体的喷射周期及所喷射的液体压力的大小。

当液体喷射装置10的操作者利用驱动电压模式选择旋钮202选择某一驱动电压模式并开始液体的喷射时，喷射控制部200根据利用驱动电压模式选择旋钮202所选择的驱动电压模式，对压电元件110施加驱动电压，由此来驱动压电元件110。喷射控制部200与控制从扬声器122输出的抵消音的抵消音控制部124连接，在驱动压电元件110之前，向抵消音控制部124传达选择了哪个驱动电压模式。

如上面所述，当所选择的驱动电压模式不同时，伴随着压电元件110的驱动而产生的驱动音也不同，所以如图7所示，在抵消音控制部124所设置的抵消音数据存储部中，与各驱动电压模式相应地，连通对应关系一起预先存储了固有的抵消音数据。这些抵消音数据可设定为在液体室102内没有气泡的状态(正常动作状态)下，能够适当地消去在根据对应的驱动电压模式对压电元件110施加驱动电压时产生的驱动音(反转驱动音的相位后的产物)，以驱动电压的施加到下一驱动电压的施加作为一个周期进行存储。

抵消音控制部124根据图7那样的表，读取与利用驱动电压模式选择旋钮选择的驱动电压模式对应的抵消音数据，在对压电元件110施加驱动电压的时刻将抵消音数据发送至扬声器122，由此来输出抵消音。

如图6所示，在第1变形例的液体喷射装置10中，也可以使抵消音控制部124与用于调整抵消音数据的频率的频率调整旋钮204、用于调整抵消音数据的振幅的振幅调整旋钮206以及用于调整抵消音数据的相位的相位调整旋钮208连接。此外，可根据相位调整旋钮208的设定，利用未图示的输出定时调整单元来对发送抵消音数据的时刻进行微调。伴随着压电元件110的驱动而产生的驱动音有时根据所喷射的液体(即，提供给液体室102的液体)的差异等而稍稍变化，因此液体喷射装置10的操作者可操作这些旋钮，来设定为最消音的状态。

如以上所说明的那样，在第1变形例的液体喷射装置10中，也与上述实施例相同，在正常动作的状态下，利用从扬声器122输出的抵消音来抵消伴随压电元件110的驱动而产生的驱动音，以进行消音。另一方面，当发生在液体室102内混入气泡等动作异常而导致驱动音变化时，无法由抵消音抵消驱动音，并且液体喷射装置10的操作者听到抵消音本身，所以操作者可容易地知道动作异常的发生。

在第1变形例的液体喷射装置10中，按照设定的多个驱动电压模式来预先存储抵消音数据，所以不需要在喷射机构50的内部设置用于对驱动音进行采样的麦克风，从而能够使喷射机构50紧凑。除此之外，因为不可能有麦克风采集到周围的声音并根据该声音生成错误的抵消音数据这样的误动作，所以能够获得稳定的消音状态。

此外，如果设置有频率调整旋钮204、振幅调整旋钮206、相位调整旋钮208，则能调整抵消音的频率、振幅以及相位，使实际产生的驱动音成为最消音的状态，因此能够高精度地消去正常动作中的驱动音。结果，当发生在液体室102内混入气泡等动作异常时，液体喷射装置10的操作者能够明显感到听着为噪音的抵消音，所以能够获得操作者容易知道发生了动作异常的效果。

C-2.第2变形例：

在上述实施例以及第1变形例中，采用使驱动音的相位反转后的抵消音数据来输出抵消音。但是，抵消音数据可以不是使驱动音的相位反转而得到的，可采用正弦波的抵消音数据来输出抵消音。以下，对采用这种结构的第2变形例进行说明。

图8是示出在第2变形例的液体喷射装置10中通过采用正弦波的抵消音数据而输出的抵消音来消去驱动音的状况的说明图。首先，在图8(a)中示出为了以脉冲状喷射液体而对压电元件110施加驱动电压的状况。在图8(b)中例示伴随着压电元件110的驱动而产生的驱动音的波形。

针对这样的驱动音，在第2变形例的液体喷射装置10中，通过从抵消音控制部124向扬声器122发送正弦波形的抵消音数据，来输出抵消音。正弦波形的抵消音数据如果是驱动音中具有最大声压的频率的正弦波形，则能够获得高静音效果，所以优选。

在第2变形例的液体喷射装置10中也与上述第1变形例相同，可以使抵消音控制部124与频率调整旋钮204、振幅调整旋钮206以及相位调整旋钮208(正弦波调整单元)连接(参照图6)。液体喷射装置10的操作者可通过操作这些旋钮，来调整向扬声器122发送的抵消音数据的频率、振幅以及相位，使驱动音成为最消音的状态。抵消音控制部124每当对压电元件110施加驱动电压时，将调整后的抵消音数据发送至扬声器122。在图8(c)中例示出采用与驱动音对应地进行了调整后的抵消音数据从扬声器122输出的抵消音的波形。为了使从扬声器122输出的抵消音相对于伴随压电元件110的驱动而产生的驱动音成为反相位的关系，可以使与驱动音处于同相位关系的抵消音数据相对于压电元件110的驱动电压施加延迟半个周期后发送至扬声器122。可根据相位调整旋钮208的设定，通过未图示的输出定时调整单元对发送抵消音数据的时刻进行微调。

图8(d)示出图8(b)所示的驱动音的波形和图8(c)所示的抵消音的波形重合后的波形。从扬声器122输出的抵消音和实际产生的驱动音的频率及振幅并非完全一致，所以不能相互完全抵消，但至少与没有输出抵消音时相比，能够减小液体喷射装置10的操作者所听到的噪音声压。

然后，当发生在液体室102内混入气泡等动作异常而导致驱动音变化时，对应于正常动作中的驱动音优化的抵消音与变化后的驱动音不能相互抵消，范围相互促进而使操作者感到噪音变大，所以能够容易地知道动作异常的发生。

如以上所说明的那样，在第2变形例的液体喷射装置10中，可调整正弦波形的抵消音数据的频率、振幅、相位而输出抵消音，使得最大程度地消去正常动作中的驱动音。在向压电元件110施加驱动电压而实际产生的驱动音中，包含有各种频率成分，所以如果基于正弦波形的抵消音数据，与实际的驱动音相应地调整频率、振幅、相位，则能够简便地输出预先使在正常动作中产生的驱动音的声压减小的抵消音。

在图8(c)所示的例子中，以正弦波近似的抵消音的振幅在利用振幅调整旋钮206进行调整之后固定。但是，实际产生的驱动音的振幅具有随着驱动电压的减小而衰减的倾向，所以也可使抵消音的振幅衰减。在此情况下，如果抵消音控制部124与用于调整抵消音数据的振幅的衰减率的衰减率调整旋钮连接，则能够使抵消音的波形接近于驱动音的波形，因此能够进一步提高消音的精度。

在上面，针对本发明的液体喷射装置说明了各种实施方式，但本发明不限于上述所有实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式进行实施。

Claims (8)

1.一种液体喷射装置，其从喷嘴喷射液体，其具备：

液体室，其被提供所述液体，并且与所述喷嘴连接；

液体室容积减小部，其被施加驱动电压而使所述液体室的容积比施加所述驱动电压之前减小；

驱动电压施加单元，其在向所述液体室提供了所述液体的状态下，对所述液体室容积减小部施加所述驱动电压；

伪驱动音数据存储单元，其存储伪驱动音的声音数据，该伪驱动音具有在对所述液体室容积减小部施加所述驱动电压时产生的驱动音所包含的可听频率成分中的至少一部分频率成分；以及

伪驱动音输出单元，其在施加所述驱动电压时，采用所述伪驱动音的声音数据来输出所述伪驱动音，使得所述驱动音的可听频率范围内的声压减小。

2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，

所述伪驱动音数据存储单元是根据对所述液体室容积减小部施加的所述驱动电压来存储所述伪驱动音的声音数据的单元。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的液体喷射装置，其中，

所述伪驱动音输出单元是通过相对于施加所述驱动电压的时间延迟地输出所述伪驱动音，来使所述驱动音的可听频率范围内的声压减小的单元。

4.根据权利要求3所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述伪驱动音输出单元具有输出定时调整单元，该输出定时调整单元调整相对于所述驱动电压的施加延迟地输出所述伪驱动音的定时。

5.根据权利要求1或2所述的液体喷射装置，其中，

所述伪驱动音数据存储单元存储至少一部分可听频率成分相对于所述驱动音为反相位的所述伪驱动音的声音数据，

所述伪驱动音输出单元是通过与施加所述驱动电压的定时一致地输出所述伪驱动音来使所述驱动音的可听频率范围内的声压减小的单元。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的液体喷射装置，其具备：

驱动音取得单元，其取得通过施加所述驱动电压而产生的所述驱动音；以及

伪驱动音数据生成单元，其在根据所述取得的所述驱动音生成所述伪驱动音的声音数据之后，存储到所述伪驱动音数据存储单元中。

7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的液体喷射装置，其中，

所述伪驱动音数据存储单元是存储所述驱动音所包含的可听频率成分中的任意一个频率的正弦波形的声音数据作为所述伪驱动音的声音数据的单元。

8.根据权利要求7所述的液体喷射装置，其中，

所述伪驱动音输出单元是如下所述的单元：其具有调整所述正弦波形的相位和振幅中的至少一方的正弦波调整单元，并采用调整了所述正弦波形的相位和振幅中的至少一方后的所述伪驱动音的声音数据来输出所述伪驱动音。

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