JP2015200286A - 流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】流体噴射装置の構成要素に冗長性を持たせた場合に生じる無駄を減らす。
【解決手段】第1駆動信号に応じて流体をパルス状に噴射する第1流体噴射部と、第2駆動信号に応じて流体をパルス状に噴射する第2流体噴射部と、第1流体噴射部に第1流路を介して流体を供給する第1流体供給部と、第2流体噴射部に第2流路を介して流体を供給する第2流体供給部と、第1流路内の流体を所定の状態にする第1準備動作を実行した後に第1駆動信号を出力する第1流体噴射制御部と、第2流路内の流体を所定の状態にする第2準備動作を実行した後に第2駆動信号を出力する第2流体噴射制御部と、第1流体噴射部、第1流体供給部、第1流路及び第1流体噴射制御部の少なくともいずれかに生じる異常を検知する異常検知部とを備え、第2流体噴射制御部は異常検知部が異常を検知した場合に第2準備動作を開始することを特徴とする流体噴射装置。
【選択図】図7
【解決手段】第1駆動信号に応じて流体をパルス状に噴射する第1流体噴射部と、第2駆動信号に応じて流体をパルス状に噴射する第2流体噴射部と、第1流体噴射部に第1流路を介して流体を供給する第1流体供給部と、第2流体噴射部に第2流路を介して流体を供給する第2流体供給部と、第1流路内の流体を所定の状態にする第1準備動作を実行した後に第1駆動信号を出力する第1流体噴射制御部と、第2流路内の流体を所定の状態にする第2準備動作を実行した後に第2駆動信号を出力する第2流体噴射制御部と、第1流体噴射部、第1流体供給部、第1流路及び第1流体噴射制御部の少なくともいずれかに生じる異常を検知する異常検知部とを備え、第2流体噴射制御部は異常検知部が異常を検知した場合に第2準備動作を開始することを特徴とする流体噴射装置。
【選択図】図7
Description
本発明は、流体噴射装置に関する。
流体をパルス状に噴射して対象物の切開又は切除等を行う技術が知られている。例えば、医療分野では、生体組織を切開又は切除する手術具として、流体を噴射する対象部位の性質に応じて異なる噴射特性を有する複数の脈流発生部と、複数の脈流発生部に流体を供給する流体供給部と、流体供給部から脈流発生部への流体供給路と、を備えて構成される流体噴射装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このような流体噴射装置はきわめて高信頼に作られているが、万が一の故障に備えて、流体噴射装置の構成要素に冗長性を持たせることで、さらなる高信頼化を図ることもできる。この場合、手術中に一つの構成要素に異常が生じても、予備の構成要素を用いて手術を継続することができる。
しかしながら流体噴射装置の構成要素は、単に予備を用意しておけば済むものではなく、予備の構成要素に対しても様々な設定や調整などの準備作業を事前に行っておくことが必要である。
そのため、流体噴射装置の構成要素に冗長性を持たせるようにした場合、実際には使用される可能性が少ない予備の構成要素に対しても、手術中にいつでも使用できるように準備をしておく必要があり、そのための準備作業が必要な上、余分な電力も消費することになる。
このようなことから、流体噴射装置の構成要素に冗長性を持たせた場合に生じる無駄を減らすための技術が求められている。
上記課題を解決するための一つの側面に係る流体噴射装置は、第1駆動信号に応じて、流体をパルス状に噴射する第1流体噴射部と、第2駆動信号に応じて、流体をパルス状に噴射する第2流体噴射部と、前記第1流体噴射部に第1流路を介して流体を供給する第1流体供給部と、前記第2流体噴射部に第2流路を介して流体を供給する第2流体供給部と、前記第1流路内における流体を所定の状態にする第1準備動作を実行し、前記第1準備動作が完了した後に、前記第1流体噴射部に対して前記第1駆動信号を出力する第1流体噴射制御部と、前記第2流路内における流体を所定の状態にする第2準備動作を実行し、前記第2準備動作が完了した後に、前記第2流体噴射部に対して前記第2駆動信号を出力する第2流体噴射制御部と、前記第1流体噴射部、前記第1流体供給部、前記第1流路及び前記第1流体噴射制御部の少なくともいずれかに生じる異常を検知する異常検知部と、を備え、前記第2流体噴射制御部は、前記異常検知部が前記異常を検知した場合に、前記第2準備動作を開始する。
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。
==概要==
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
第1駆動信号に応じて、流体をパルス状に噴射する第1流体噴射部と、第2駆動信号に応じて、流体をパルス状に噴射する第2流体噴射部と、前記第1流体噴射部に第1流路を介して流体を供給する第1流体供給部と、前記第2流体噴射部に第2流路を介して流体を供給する第2流体供給部と、前記第1流路内における流体を所定の状態にする第1準備動作を実行し、前記第1準備動作が完了した後に、前記第1流体噴射部に対して前記第1駆動信号を出力する第1流体噴射制御部と、前記第2流路内における流体を所定の状態にする第2準備動作を実行し、前記第2準備動作が完了した後に、前記第2流体噴射部に対して前記第2駆動信号を出力する第2流体噴射制御部と、前記第1流体噴射部、前記第1流体供給部、前記第1流路及び前記第1流体噴射制御部の少なくともいずれかに生じる異常を検知する異常検知部と、を備え、前記第2流体噴射制御部は、前記異常検知部が前記異常を検知した場合に、前記第2準備動作を開始することを特徴とする流体噴射装置が明らかとなる。
このような流体噴射装置によれば、流体噴射装置の構成要素に冗長性を持たせた場合に生じる無駄を減らすことができる。
ここで、前記異常検知部は、前記異常を検知した際に、検知した前記異常の内容に応じて、前記第1流体噴射部による流体の噴射が継続可能であるか否かを判定し、前記第2流体噴射制御部は、前記第1流体噴射部による流体の噴射が継続可能と判定された場合であっても、前記第2準備動作を開始するようにすることが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、第1流体噴射部による流体の噴射が可能である間にいち早く第2準備動作を始めることができるので、第1流体噴射部による流体の噴射が不可能になる前に、第2流体噴射部を用いた流体の噴射開始を間に合わせることができる可能性を向上させることができる。
また前記異常検知部は、前記第1流体噴射部による流体の噴射が継続不可能と判定した場合に、その旨を示す所定の通知情報を出力することが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、第1流体噴射部からの噴射が不可能になったことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置の安全性をより一層向上させることが可能になる。
また前記第2流体噴射制御部は、前記第2準備動作が完了した際に、その旨を示す所定の通知情報を出力することが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、第2流体噴射部からの噴射が可能になったことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、いち早く第1流体噴射部から第2流体噴射部へ切り替えて流体の噴射を行うことが可能となる。
なお、前記第1準備動作は、前記第1流体供給部から前記第1流路を介して流体を前記第1流体噴射部に到達させる動作を含み、前記第2準備動作は、前記第2流体供給部から前記第2流路を介して流体を前記第2流体噴射部に到達させる動作を含むことが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、第1流体噴射部あるいは第2流体噴射部を用いて噴射を開始する時点で、既に流体が第1流体噴射部あるいは第2流体噴射部にまで到達しているので、直ちに流体の噴射を開始することが可能となる。
また、前記流体噴射装置は、前記第1流路内の流体の圧力を検知する第1圧力検知部と、前記第2流路内の流体の圧力を検知する第2圧力検知部と、をさらに備え、前記第1準備動作は、さらに、前記第1流体供給部に対して、前記第1流路内の流体の前記圧力を第1所定値以上にさせる動作を含み、前記第2準備動作は、さらに、前記第2流体供給部に対して、前記第2流路内の流体の前記圧力を第2所定値以上にさせる動作を含むことが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、噴射開始時点から安定した強度で流体の噴射を行うことが可能となる。
また前記第1準備動作は、さらに、前記第1流体供給部及び前記第1流体噴射部に対して、前記第1流路内の流体に含まれる気泡を除去させる動作を含み、前記第2準備動作は、さらに、前記第2流体供給部及び前記第2流体噴射部に対して、前記第2流路内の流体に含まれる気泡を除去させる動作を含むことが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、噴射開始後に流体とともに気泡が吐出されることなく、流体を安定してパルス状に噴射することが可能となる。
なお、前記第1流路内の流体に含まれる気泡を除去させる前記動作は、前記第1流体供給部に、前記第1流路内を所定時間に流れる流体の流量が所定量になるようにさせた状態で、前記第1流体噴射部に流体をパルス状に噴射させる動作を含み、前記第2流路内の流体に含まれる気泡を除去させる前記動作は、前記第2流体供給部に、前記第2流路内を所定時間に流れる流体の流量が所定量になるようにさせた状態で、前記第2流体噴射部に流体をパルス状に噴射させる動作を含むことが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、効果的に気泡を除去することができる。
また、前記流体噴射装置は、前記第1流路内の流体の圧力を検知する第1圧力検知部と、前記第2流路内の流体の圧力を検知する第2圧力検知部と、をさらに備え、前記第1準備動作は、前記第1流体供給部に対して、前記第1流路内の流体の前記圧力を第1所定値以上にさせる動作のみを含み、前記第2準備動作は、前記第2流体供給部に対して、前記第2流路内の流体の前記圧力を第2所定値以上にさせる動作のみを含むことが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、噴射開始時点から安定した強度で流体の噴射を行うことができるとともに、既に流体が第1流体噴射部あるいは第2流体噴射部にまで到達しているような場合に、不要な準備動作を無駄に行わなくて済むようにできる。また準備動作に要する時間を短縮することができる。
また前記異常検知部は、前記異常を検知した際に、その旨を示す所定の通知情報を出力することが好ましい。
このような流体噴射装置によれば、前記第1流体噴射部、前記第1流体供給部、前記第1流路及び前記第1流体噴射制御部の少なくともいずれかに異常が発生したことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置の安全性をより一層向上させることが可能になる。
==全体構成==
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。
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。
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、駆動制御部600と、第1脈動発生部(第1流体噴射部)100aと、第1ポンプ(第1流体供給部)700aと、第1接続チューブ(第1流路)25aと、第2脈動発生部(第2流体噴射部)100bと、第2ポンプ(第2流体供給部)700bと、第2接続チューブ(第2流路)25bと、を備える。
駆動制御部600は、第1ポンプ700a及び第2ポンプ700bと連携して流体噴射装置1の制御を行う。
第1ポンプ700aは、第1接続チューブ25aを介して流体を第1脈動発生部100aに供給する。
第2ポンプ700bは、第2接続チューブ25bを介して流体を第2脈動発生部100bに供給する。
第1脈動発生部100aは、第1接続チューブ25aを介して第1ポンプ700aから供給された流体をパルス状に噴射する。
第2脈動発生部100bは、第2接続チューブ25bを介して第2ポンプ700bから供給された流体をパルス状に噴射する。
また、駆動制御部600と第1脈動発生部100aとの間は第1制御ケーブル630aにより接続されており、駆動制御部600が有する第1駆動信号出力部610aは、第1脈動発生部100aから流体をパルス状に噴射するための駆動信号(第1駆動信号)を、第1制御ケーブル630aを介して第1脈動発生部100aに伝達する。
同様に、駆動制御部600と第2脈動発生部100bとの間は第2制御ケーブル630bにより接続されており、駆動制御部600が有する第2駆動信号出力部610bは、第2脈動発生部100bから流体をパルス状に噴射するための駆動信号(第2駆動信号)を、第2制御ケーブル630bを介して第2脈動発生部100bに伝達する。
また駆動制御部600と第1ポンプ700aと第2ポンプ700b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、第1ポンプ700a、第2ポンプ700b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。
なお詳細は後述するが、上記の各構成要素のうち、第1脈動発生部100a、第1ポンプ700a、第1接続チューブ25a、第1駆動信号出力部610a及び第1制御ケーブル630aは、第1グループの構成要素30aに含まれる。第1グループの構成要素30aは、第1脈動発生部100aから流体を噴射させるために用いられる流体噴射装置1の構成要素である。
同様に、第2脈動発生部100b、第2ポンプ700b、第2接続チューブ25b、第2駆動信号出力部610b及び第2制御ケーブル630bは、第2グループの構成要素30bに含まれる。第2グループの構成要素30bは、第2脈動発生部100bから流体を噴射させるために用いられる流体噴射装置1の構成要素である。
第2グループの構成要素30bは、第1グループの構成要素30aのいずれかに異常が検出された場合に、第1グループの構成要素30aに代わって流体を噴射するために使用される予備の構成要素である。
なお、駆動制御部600のうち、第1脈動発生部100aから流体を噴射するために用いられる第1駆動信号出力部610aは第1グループの構成要素30aに含まれ、第2脈動発生部100bから流体を噴射するために用いられる第2駆動信号出力部610bは第2グループの構成要素30bに含まれる。
なお以下の説明においては、第1脈動発生部100aと第2脈動発生部100bの機能や構造は同様であるので、説明の簡便化のため、特に区別して説明する必要がある場合以外は、適宜、両者を脈動発生部100と記してまとめて説明する。
同様に、第1ポンプ700a及び第2ポンプ700b、第1接続チューブ25a及び第2接続チューブ25b、第1制御ケーブル630a及び第2制御ケーブル630bも、それぞれ、特に区別して説明する必要がある場合以外は、適宜、ポンプ700、接続チューブ25、制御ケーブル630とまとめて記載して説明する。
一方、第1グループの構成要素30aと第2グループの構成要素30bとを区別して説明する必要がある場合には、例えば、第1ポンプ700a、第2ポンプ700b等のように区別して示し、参照符号に適宜a、b等の添え字を付加する。またこの場合、第1ポンプ700a内の構成要素の参照符号にも添え字aを付加し、第2ポンプ700bの構成要素の参照符号にも添え字bを付けて示す。
脈動発生部100は、詳細は後述するが、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。
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。
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にパルス状に圧力を印加して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。
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や脈動発生部100を制御する。
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625や、噴射強度切替スイッチ627、フラッシングスイッチ628、脈動発生部切替スイッチ629等がある(不図示)。
脈動発生部切替スイッチ629は、第1グループの構成要素30a及び第2グループの構成要素30bのいずれから流体を噴射するかを選択するためのスイッチである。駆動制御部600は、選択された方の脈動発生部100(第1脈動発生部100aあるいは第2脈動発生部100b)に接続されている制御ケーブル630(第1制御ケーブル630aあるいは第2制御ケーブル630b)に、駆動信号を出力する。
本実施形態では、流体噴射装置1を用いて手術を行う際には、最初に第1グループの構成要素30aを使用するようにする。そのため、脈動発生部切替スイッチ629は、オペレーターによって第1グループの構成要素30aを選択するように設定される。そして第1グループの構成要素30aを用いて手術を行っている間に、第1グループの構成要素30aに異常が検出された場合には、流体噴射装置1は、第2グループの構成要素30bを用いて流体の噴射が行われるように制御を切り替える。
脈動発生部起動スイッチ625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625が操作されると、駆動制御部600は、ポンプ700と連携して、脈動発生部切替スイッチ629によって選択された方の脈動発生部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625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。
噴射強度切替スイッチ627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627が操作された場合には、脈動発生部100及びポンプ700に対し、流体の噴射強度を増減するための制御を行う。
なおフラッシングスイッチ628については後述する。
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。
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。
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。
==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、図2を参照しながら説明する。
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、図2を参照しながら説明する。
なお上述したように、本実施形態に係る流体噴射装置1は第1ポンプ700aと第2ポンプ700bとを備えているが、第1ポンプ700aと第2ポンプ700bとをまとめてポンプ700と記載し、まとめて説明する。
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。
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780、スライダーセットスイッチ781、送液レディスイッチ782、プライミングスイッチ783、ピンチバルブスイッチ785が入力されている(不図示)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また図2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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(圧力検知部)722とが装着されている。
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。
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、つまりスライダー720が流体収容部765を押圧する際の圧力を検出し、この圧力に応じたレベル(例えば電圧や電圧、周波数)の信号(検知信号)を出力するセンサーである。
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。
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。
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。
また、以下の説明において、スライダー720、モーター730及びリニアガイド740を、流体押圧部731と記す場合がある。流体押圧部731は、流体収容部765を押圧して、流体容器760の開口部764から流体を流出させる。
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(第1準備動作、第2準備動作)について説明する。
第1準備動作は、第1グループの構成要素30aから流体の噴射を可能にするために行われる準備動作であり、第2準備動作は、第2グループの構成要素30bから流体の噴射を可能にするために行われる準備動作である。
準備動作は、脈動発生部100から流体が適切な強度で噴射されるように、流路内の流体を所定の状態(後述)にする動作である。
ポンプ制御部710及び駆動制御部600は、オペレーターによって流体噴射装置1になされる指示入力(後述)によって準備動作を実行するが、第1グループの構成要素30aに異常を検出した場合など、流体噴射装置1の状態に応じて、指示入力がなくても準備動作を実行することもできる。
オペレーターによる指示入力で準備動作を行う場合は、ポンプ制御部710及び駆動制御部600は、脈動発生部切替スイッチ629にて指定されている第1グループの構成要素30a、あるいは第2グループの構成要素30bの何れかに対して、準備動作を行う。
本実施形態では、初めは第1グループの構成要素30aを用いて流体の噴射を行い、第2グループの構成要素30bは、第1グループの構成要素30aに異常が生じた場合のバックアップとして用いるので、通常は、第1グループの構成要素30aが選択されるように、脈動発生部切替スイッチ629が設定される。
本実施形態に係る準備動作には、以下に述べる予備加圧、プライミング処理、及びフラッシング処理の各処理が含まれるが、ポンプ制御部710及び駆動制御部600は、流体噴射装置1の状況に応じて、これらの様々な組み合わせで準備動作を実行することができる。
たとえば、準備動作として、予備加圧のみが行われる場合や、プライミング処理のみが行われる場合、あるいは、予備加圧とプライミング処理とが行われる場合、予備加圧とプライミング処理とフラッシング処理とが行われる場合などがある。
以下の説明では一例として、オペレーターからの指示入力に従って、第1グループの構成要素30aに対して、ポンプ制御部710が予備加圧を行った後にプライミング処理を行い、その後、ポンプ制御部710と駆動制御部600とが連携してフラッシング処理を行う場合について説明する。
なお以下の準備動作は、第1グループの構成要素30aに対して行う場合も、第2グループの構成要素30bに対して行う場合も同様であるので、両者をまとめて説明する。
まずオペレーターは、スライダーリリーススイッチ780を操作して、スライダーリリーススイッチ780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。
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。
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785を操作してピンチバルブスイッチ785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。
次にオペレーターは、スライダーセットスイッチ781を操作して、スライダーセットスイッチ781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対して規定の範囲内(以下、ラフウインドウとも記す)になるように制御を開始する。
上記のように、流体収容部765に収容されている流体の圧力が規定の範囲内(つまり所定値(第1所定値、第2所定値)以上)である状態にするのが予備加圧である。
その後オペレーターによって送液レディスイッチ782が押されると、この送液レディスイッチ782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ラフウインドウ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。
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783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内の流体を、接続チューブ25を介して脈動発生部100の流体噴射開口部212に到達させ、流体容器760から流体噴射開口部212までの流路内を流体で満たされた状態にする処理である。
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、流体容器760内の流体が脈動発生部100の流体噴射開口部212に到達するまでに要する時間以上の所定時間が経過するまで(あるいは流体容器760内の流体が脈動発生部100の流体噴射開口部212に到達するのに十分な所定距離だけスライダー720が移動するまで)、あるいはオペレーターがプライミングスイッチ783を操作してOFF信号が入力されるまで行われる。
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。
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。
このようにして、プライミング処理が完了する。
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628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。
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から排出し、流路内を気泡が除去された状態にする処理である。
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、つまり、流路内を所定時間に流れる流体の流量が所定量になるような速度で、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から流体をパルス状に噴射する。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628を操作してOFF信号が入力されるまで行われる。
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。
以上のようにして準備動作(予備加圧、プライミング処理、脱気処理)が完了する。
準備動作が終了すると、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ラフウインドウ内に入るようにスライダー720の位置を調整する制御を行う。
その後、流体収容部765内の流体の圧力が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。
この状態で術者の足によって脈動発生部起動スイッチ625が操作され、脈動発生部起動スイッチ625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。
その後、術者が足により脈動発生部起動スイッチ625を操作して、脈動発生部起動スイッチ625のOFF信号が駆動制御部600に入力されると、駆動制御部600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。
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3に示すような構成でもよい。
図3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。
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。
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。
なお図3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。
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。
また図3に示すポンプ700の場合、コンプレッサー810、レギュレーター811、及び加圧チャンバー800が流体押圧部731を構成する。
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。
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。
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。
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。
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。
==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。
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4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4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。
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。
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。
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。
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。
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508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。
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。
なお、以上説明した流体室501の形状は、本実施形態(図4参照)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。
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。
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。
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(流体取入口)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。
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。
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。
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。
図4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。
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。
図5は、入口流路503の形態を示す平面図であり、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。
図5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。
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。
また、入口流路503は、流体室501の内周側壁508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508に沿って(図5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508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。
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。
また図5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。
なお、図5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。
また、上ケース500の外周隅部には、4箇所の螺子孔512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。
==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5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。
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5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。
<イナータンス>
まず、イナータンスについて説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<流体の噴射>
次に、脈動発生部100の動作について説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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508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508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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
==異常検出時の準備動作==
上述したように、本実施形態に係る流体噴射装置1は、第1グループの構成要素30aに対する所定の準備動作(予備加圧、プライミング処理、脱気処理)が完了し、流体収容部765内の流体の圧力がラフウインドウ内に入っている場合に、第1脈動発生部100aから流体をパルス状に噴射可能な状態になる。この状態で脈動発生部起動スイッチ625のON信号が駆動制御部600に入力されると、第1ポンプ制御部710aが第1脈動発生部100aへの流体の供給を開始する一方で、駆動制御部600の第1駆動信号出力部610aは、第1脈動発生部100aに第1駆動信号を出力して、第1脈動発生部100aから流体をパルス状に噴射する。
上述したように、本実施形態に係る流体噴射装置1は、第1グループの構成要素30aに対する所定の準備動作(予備加圧、プライミング処理、脱気処理)が完了し、流体収容部765内の流体の圧力がラフウインドウ内に入っている場合に、第1脈動発生部100aから流体をパルス状に噴射可能な状態になる。この状態で脈動発生部起動スイッチ625のON信号が駆動制御部600に入力されると、第1ポンプ制御部710aが第1脈動発生部100aへの流体の供給を開始する一方で、駆動制御部600の第1駆動信号出力部610aは、第1脈動発生部100aに第1駆動信号を出力して、第1脈動発生部100aから流体をパルス状に噴射する。
そして本実施形態に係る流体噴射装置1は、第1グループの構成要素30aに異常が発生した場合には、第2グループの構成要素30bを用いて流体の噴射を継続することが可能である。このようにして、流体噴射装置1の構成要素に冗長性を持たせることで、より高信頼な流体噴射装置1を実現している。
一方で、本実施形態に係る流体噴射装置1は、第1グループの構成要素30aに異常が発生していない間は、第2グループの構成要素30bに対する準備動作を行わず、第1グループの構成要素30aに異常が発生した場合に、第2グループの構成要素30bに対する準備動作を開始するようにしている。これにより、流体噴射装置1の構成要素に冗長性を持たせた場合に生じる無駄を減らすことを可能にしている。
以下、図6〜図8を参照しながら、本実施形態に係る流体噴射装置1が、第1グループの構成要素30aに異常を検出し、第2グループの構成要素30bに対する準備動作を開始して、第2グループの構成要素30bを用いて流体の噴射を開始するために行う制御内容について具体的に説明する。
なお本実施形態では、一例として、異物の混入等によって第1チューブ25aに発生した閉塞を、第1ポンプ制御部710aが検知した場合について説明する。
まず、図6を参照して、ポンプ制御部710の構成を説明する(第1ポンプ制御部710aも第2ポンプ制御部710bも同様構成であるのでまとめて説明する)。
ポンプ制御部710は、CPU(Central Processing Unit)711、メモリー712、AD(Analog/Digital)コンバーター713を有して構成されている。
ポンプ制御部710は、流体押圧部731が流体容器760の流体収容部765を押圧する際の圧力に応じたレベルの検知信号を圧力センサー722から取り込んで、流体押圧部731を制御する。例えばポンプ制御部710は、スライダーセットスイッチ781のON信号が入力された場合には、流体押圧部731に所定の駆動信号を出力することでモーター730を駆動し、上記圧力がラフウィンドウ内になるように制御する。
またポンプ制御部710は、上記圧力が所定の判定値よりも高い場合には、接続チューブ25が閉塞したと判定し、流体押圧部731に対して、後述する停止信号を出力し、流体収容部765への押圧を停止させる。なお、流体押圧部731は、スライダー720、モーター730及びリニアガイド740を有して構成されている。
CPU711は、ポンプ制御部710の全体の制御を司るもので、メモリー712に記憶される各種の動作を行うためのコードから構成されるプログラムを実行することにより、本実施形態に係る各種機能を実現する。
メモリー712は、上記プログラムの他、各種データーを記憶している。例えばメモリー712は、上記所定の判定値に相当するレベルを示す判定値レベルデーターを記憶している。
ADコンバーター713は、圧力センサー722から出力される検知信号が入力され、この検知信号のレベルを示すデーターを出力する。具体的には、圧力センサー722は、スライダー720が流体収容部765を押圧する際の圧力を検知し、この圧力に応じたレベル(例えば電圧)の検知信号を出力しているが、ADコンバーター713は、圧力センサー722から出力される検知信号のレベルを示す検知レベルデーター(例えば電圧値)を出力する。
CPU711は、ADコンバーター713から出力される検知レベルデーターを取り込んで、メモリー712に記憶されている判定値レベルデーターと比較する。
そしてCPU711は、検知レベルデーターが判定値レベルデーター以上である場合には、流体押圧部731による流体収容部765への押圧を停止させるための停止信号を流体押圧部731に出力する。
流体押圧部731は、停止信号を取得すると直ちにモーター730の駆動を停止する。
このようにして、本実施形態に係る流体噴射装置1は、接続チューブ25の閉塞を検知して、閉塞により生ずる様々な不具合を防止することができる。そしてこれにより流体噴射装置1の安全性や信頼性を向上させることができる。
またCPU711は、接続チューブ25の閉塞を検知して停止信号を出力する際に、駆動制御部600に対して脈動発生部100の圧電素子401の駆動を停止させるコマンドを送信し、脈動発生部100に流体のパルス状の噴射を停止させるようにしてもよい。
このような態様により、接続チューブ25内の残圧によって、脈動発生部100から継続して高圧の噴射がなされることを防止することができるため、流体噴射装置1の安全性をより一層向上させることができる。
またCPU711は、接続チューブ25の閉塞を検知して停止信号を出力する際に、所定の警報を出力するようにしてもよい。例えばCPU711は、接続チューブ25内の圧力が判定値よりも上昇した旨の音声メッセージをスピーカ790から出力する。あるいはCPU711は、所定の警告灯(不図示)を点灯させる。
このような態様により、接続チューブ25に閉塞が発生したことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置1の安全性をより一層向上させることが可能になる。
次に、第1ポンプ制御部710a及び第2ポンプ制御部710bの個々の制御内容について、図7及び図8のフローチャートを参照しながら説明する。
図7は第1ポンプ制御部710aの制御内容を示すフローチャートであり、図8は第2ポンプ制御部710bの制御内容を示すフローチャートである。
第1ポンプ制御部710aは、第1流体容器装着部770aに第1流体容器760aが装着されると(S1000)、準備動作を開始する(S1010)。第1ポンプ制御部710aは、上述したように、準備動作として予備加圧、プライミング処理及びフラッシング処理を行う。
この時第1ポンプ制御部710aは、オペレーターからの指示入力に従って予備加圧、プライミング処理及びフラッシング処理を個々に行ってもよいし、オペレーターから個々に指示入力がなくても、一連の連続した処理として予備加圧、プライミング処理及びフラッシング処理を行ってもよい。
第1ポンプ制御部710aは、準備動作が完了すると(S1020)、準備動作が完了した旨の通知情報を出力する(S1030)。例えば第1ポンプ制御部710aは、準備動作が完了した旨の音声メッセージを第1スピーカ790aから出力する。あるいは第1ポンプ制御部710aは、所定の表示灯(不図示)を点灯させる。
次に第1ポンプ制御部710aは、第1グループの構成要素30aに異常が発生していないかを検知する(S1040)。例えば、第1ポンプ制御部710aは、上述した第1接続チューブ25aに閉塞が発生していないかを検知する。
異常が発生していなければ、第1ポンプ制御部710aは、噴射制御を開始する(S1060)。第1ポンプ制御部710aは、第1流体収容部765a内の流体の圧力がラフウインドウ内に入っている場合に、脈動発生部起動スイッチ625のON信号が入力されたことを駆動制御部600から受信すると、上述したように、第1流体押圧部731aへ所定の駆動信号を出力して第1脈動発生部100aへの流体の供給を開始する。
第1ポンプ制御部710aは、第1グループの構成要素30aに異常が発生していない間、噴射制御を継続する(S1040、S1050、S1060)。
第1ポンプ制御部710aは、第1グループの構成要素30aに異常が発生したことを検知すると、所定の警報を出力する(S1070)。例えば第1ポンプ制御部710aは、異常が発生した旨の音声メッセージを第1スピーカ790aから出力する。あるいは第1ポンプ制御部710aは、所定の警告灯(不図示)を点灯させる。
このような態様により、第1グループの構成要素30aに異常が発生したことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置1の安全性をより一層向上させることが可能になる。
そして第1ポンプ制御部710aは、通信ケーブル640を介して、第2ポンプ制御部710bに対して準備動作を開始させるためのコマンドを送信する(S1080)。これを受けて第2ポンプ制御部710bは準備動作を開始するが、詳細は後述する。
その後、第1ポンプ制御部710aは、第2ポンプ制御部710bの準備動作が完了した旨の通知を通信ケーブル640を介して受信していないかを検知するとともに(S1090)、第1グループの構成要素30aで発生している異常が、噴射を継続しうるものであるのか、噴射を停止すべきものなのかを、異常の内容に応じて判定する(S1100)。
第1ポンプ制御部710aは、異常の内容が、例えば上述した第1接続チューブ25aの閉塞であった場合には、噴射を停止すべきと判定する。あるいは第1ポンプ制御部710aは、異常の内容が、例えば第1脈動発生部100a内に気泡が発生したものであった場合には、噴射を継続しうると判定する。あるいは第1ポンプ制御部710aは、異常の内容が、残量位置まで第1スライダー720aが移動したものであった場合には、噴射を継続しうると判定する。
第1ポンプ制御部710aは、噴射を継続しうると判定した場合は、そのまま第1脈動発生部100aからの噴射を続ける(S1060)。
一方、噴射を停止すべきと判定した場合には、第1ポンプ制御部710aは、その旨を示す所定の警報を出力する(S1110)。例えば第1ポンプ制御部710aは、噴射を停止する旨の音声メッセージを第1スピーカ790aから出力する。あるいは第1ポンプ制御部710aは、所定の警告灯(不図示)を点灯させる。
このような態様により、第1脈動発生部100aからの噴射が不可能になったことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置1の安全性をより一層向上させることが可能になる。。
そして第1ポンプ制御部710aは、第1流体押圧部731aに停止信号を出力するとともに、通信ケーブル640を介して駆動制御部600に対して、第1脈動発生部100aの駆動を停止するように指示する(S1120)。
またS1090において、第1ポンプ制御部710aは、第2ポンプ制御部710bの準備動作が完了した旨の通知を通信ケーブル640を介して受信した場合にも、第1脈動発生部100aからの流体の噴射を停止させるべく、第1流体押圧部731aに停止信号を出力するとともに、通信ケーブル640を介して駆動制御部600に対して、第1脈動発生部100aの駆動を停止するように指示する(S1120)。
次に、第2ポンプ制御部710bの制御内容について、図8のフローチャートを参照しながら説明する。
第2ポンプ制御部710bは、第1ポンプ制御部710aから準備動作開始のコマンドを受信すると(S2000)、準備動作を開始する(S2010)。第2ポンプ制御部710bは、準備動作として予備加圧、プライミング処理及びフラッシング処理を行う。この時第2ポンプ制御部710bは、予備加圧、プライミング処理及びフラッシング処理の各処理を一連の連続した処理として行う。
なおこのとき、脈動発生部切替スイッチ629は、オペレーターによって第1グループの構成要素30aを選択するように設定されているが、流体噴射装置1が第2グループの構成要素30bを選択するように切り替える。
第2ポンプ制御部710bは、準備動作が完了すると(S2020)、準備動作が完了した旨の通知情報を出力する(S2030)。このとき第2ポンプ制御部710bは、通信ケーブル640を介して第1ポンプ制御部710aに対して準備動作が完了した旨の通知を送信する。また第2ポンプ制御部710bは、準備動作が完了した旨の音声メッセージを第2スピーカ790bから出力する。あるいは第2ポンプ制御部710bは、所定の表示灯(不図示)を点灯させる。このような態様により、第2脈動発生部100bからの噴射が可能になったことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができる。
次に第2ポンプ制御部710bは、第2グループの構成要素30bに異常が発生していないかを検知する(S2040)。例えば、第2ポンプ制御部710bは、上述した第2接続チューブ25bに閉塞が発生していないかを検知する。
異常が発生していなければ、第2ポンプ制御部710bは、噴射制御を開始する(S2060)。第2ポンプ制御部710bは、第2流体収容部765b内の流体の圧力がラフウインドウ内に入っている場合に、脈動発生部起動スイッチ625のON信号が入力されたことを駆動制御部600から受信すると、上述したように、第2流体押圧部731bへ所定の駆動信号を出力して第2脈動発生部100bへの流体の供給を開始する。
第2ポンプ制御部710bは、第2グループの構成要素30bに異常が発生していない間、噴射制御を継続する(S2040、S2050、S2060)。
第2ポンプ制御部710bは、第2グループの構成要素30bに異常が発生したことを検知すると、所定の警報を出力する(S2070)。例えば第2ポンプ制御部710bは、異常が発生した旨の音声メッセージを第2スピーカ790bから出力する。あるいは第2ポンプ制御部710bは、所定の警告灯(不図示)を点灯させる。
このような態様により、第2グループの構成要素30bに異常が発生したことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置1の安全性をより一層向上させることが可能になる。
そして第2ポンプ制御部710bは、第2グループの構成要素30bで発生している異常が、噴射を継続しうるものであるのか、噴射を停止すべきものなのかを、異常の内容に応じて判定する(S2080)。
第2ポンプ制御部710bは、異常の内容が、例えば上述した第2接続チューブ25bの閉塞であった場合には、噴射を停止すべきと判定する。あるいは第2ポンプ制御部710bは、異常の内容が、例えば第2脈動発生部100b内に気泡が発生したものであった場合には、噴射を継続しうると判定する。あるいは第2ポンプ制御部710bは、異常の内容が、残量位置まで第2スライダー720bが移動したものであった場合には、噴射を継続しうると判定する。
第2ポンプ制御部710bは、噴射を継続しうると判定した場合は、そのまま第2脈動発生部100bからの噴射を続ける(S2060)。
一方、噴射を停止すべきと判定した場合には、第2ポンプ制御部710bは、その旨を示す所定の警報を出力する(S2090)。例えば第2ポンプ制御部710bは、噴射を停止する旨の音声メッセージを第2スピーカ790bから出力する。あるいは第2ポンプ制御部710bは、所定の警告灯(不図示)を点灯させる。
このような態様により、第2脈動発生部100bからの噴射が不可能になったことをいち早く術者等のオペレーターに知らせることができ、流体噴射装置1の安全性をより一層向上させることが可能になる。。
そして第2ポンプ制御部710bは、第2流体押圧部731bに停止信号を出力するとともに、通信ケーブル640を介して駆動制御部600に対して、第2脈動発生部100bの駆動を停止するように指示する(S2100)。
以上、本実施形態に係る流体噴射装置1について詳細に説明したが、本実施形態に係る流体噴射装置1によれば、流体噴射装置1の構成要素に冗長性を持たせた場合に生じる無駄を減らすことができる。
なお上記実施形態において、異常が検出された第1グループの構成要素30aに代わって第2グループの構成要素30bを用いて流体の噴射を行っている間に、第1グループの構成要素30aの修理が完了した場合には、第1グループの構成要素30bをバックアップとして待機させておき、万が一第2グループの構成要素30bに異常が検出された場合に、第1グループの構成要素30aの準備動作を開始させるようにすることも可能である。
このような態様によれば、流体噴射装置1の信頼性をより一層向上させることが可能となる。
また、上記実施形態では、第1グループの構成要素30aを先に用いて流体の噴射を開始する場合について説明したが、どちらのグループの構成要素30a、30bを先に用いるかを固定的に決めておく必要はなく、どちらのグループの構成要素30a、30bを先に用いるかは、状況に応じて適宜自由に選択できるようにしてもよい。この場合、流体噴射装置1は、先に選択したグループの構成要素30a、30bに異常を検出した場合に、他方のグループの構成要素30a、30bの準備動作を開始するようにする。このような態様により、流体噴射装置1の柔軟な運用が可能となる。
またポンプ制御部710が行う準備動作は、例えば予備加圧のみであってもよい。この場合、どの準備動作を行うかを、例えばオペレーターがポンプ制御部710に設定することで指定するようにすることも可能である。このような態様によって流体噴射装置1の一層柔軟な運用が可能となる。
上述した実施の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、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
1流体噴射装置、25接続チューブ、30a第1グループの構成要素、30b第2グループの構成要素、100脈動発生部、400ダイヤフラム、401圧電素子、501流体室、600駆動制御部、610駆動信号出力部、625脈動発生部起動スイッチ、627噴射強度切替スイッチ、628フラッシングスイッチ、629脈動発生部切替スイッチ、630制御ケーブル、640通信ケーブル、700ポンプ、710ポンプ制御部、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、780スライダーリリーススイッチ、781スライダーセットスイッチ、782送液レディスイッチ、783プライミングスイッチ、785ピンチバルブスイッチ、790スピーカ
Claims (10)
- 第1駆動信号に応じて、流体をパルス状に噴射する第1流体噴射部と、
第2駆動信号に応じて、流体をパルス状に噴射する第2流体噴射部と、
前記第1流体噴射部に第1流路を介して流体を供給する第1流体供給部と、
前記第2流体噴射部に第2流路を介して流体を供給する第2流体供給部と、
前記第1流路内における流体を所定の状態にする第1準備動作を実行し、前記第1準備動作が完了した後に、前記第1流体噴射部に対して前記第1駆動信号を出力する第1流体噴射制御部と、
前記第2流路内における流体を所定の状態にする第2準備動作を実行し、前記第2準備動作が完了した後に、前記第2流体噴射部に対して前記第2駆動信号を出力する第2流体噴射制御部と、
前記第1流体噴射部、前記第1流体供給部、前記第1流路及び前記第1流体噴射制御部の少なくともいずれかに生じる異常を検知する異常検知部と、
を備え、
前記第2流体噴射制御部は、前記異常検知部が前記異常を検知した場合に、前記第2準備動作を開始する
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項1に記載の流体噴射装置であって、
前記異常検知部は、前記異常を検知した際に、検知した前記異常の内容に応じて、前記第1流体噴射部による流体の噴射が継続可能であるか否かを判定し、
前記第2流体噴射制御部は、前記第1流体噴射部による流体の噴射が継続可能と判定された場合であっても、前記第2準備動作を開始する
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項2に記載の流体噴射装置であって、
前記異常検知部は、前記第1流体噴射部による流体の噴射が継続不可能と判定した場合に、その旨を示す所定の通知情報を出力する
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記第2流体噴射制御部は、前記第2準備動作が完了した際に、その旨を示す所定の通知情報を出力する
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記第1準備動作は、前記第1流体供給部から前記第1流路を介して流体を前記第1流体噴射部に到達させる動作を含み、
前記第2準備動作は、前記第2流体供給部から前記第2流路を介して流体を前記第2流体噴射部に到達させる動作を含む
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項5に記載の流体噴射装置であって、
前記第1流路内の流体の圧力を検知する第1圧力検知部と、
前記第2流路内の流体の圧力を検知する第2圧力検知部と、
をさらに備え、
前記第1準備動作は、さらに、前記第1流体供給部に対して、前記第1流路内の流体の前記圧力を第1所定値以上にさせる動作を含み、
前記第2準備動作は、さらに、前記第2流体供給部に対して、前記第2流路内の流体の前記圧力を第2所定値以上にさせる動作を含む
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項6に記載の流体噴射装置であって、
前記第1準備動作は、さらに、前記第1流体供給部及び前記第1流体噴射部に対して、前記第1流路内の流体に含まれる気泡を除去させる動作を含み、
前記第2準備動作は、さらに、前記第2流体供給部及び前記第2流体噴射部に対して、前記第2流路内の流体に含まれる気泡を除去させる動作を含む
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項7に記載の流体噴射装置であって、
前記第1流路内の流体に含まれる気泡を除去させる前記動作は、
前記第1流体供給部に、前記第1流路内を所定時間に流れる流体の流量が所定量になるようにさせた状態で、前記第1流体噴射部に流体をパルス状に噴射させる動作を含み、
前記第2流路内の流体に含まれる気泡を除去させる前記動作は、
前記第2流体供給部に、前記第2流路内を所定時間に流れる流体の流量が所定量になるようにさせた状態で、前記第2流体噴射部に流体をパルス状に噴射させる動作を含む
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記第1流路内の流体の圧力を検知する第1圧力検知部と、
前記第2流路内の流体の圧力を検知する第2圧力検知部と、
をさらに備え、
前記第1準備動作は、前記第1流体供給部に対して、前記第1流路内の流体の前記圧力を第1所定値以上にさせる動作のみを含み、
前記第2準備動作は、前記第2流体供給部に対して、前記第2流路内の流体の前記圧力を第2所定値以上にさせる動作のみを含む
ことを特徴とする流体噴射装置。 - 請求項1〜9のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記異常検知部は、前記異常を検知した際に、その旨を示す所定の通知情報を出力する
ことを特徴とする流体噴射装置。
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