JP2018086041A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射装置の噴射対象物の視認性の悪化を抑制する。【解決手段】液体噴射装置は、液体を噴射する噴射管と、噴射管と連通する液体室と、液体室に液体を供給する液体供給部と、液体室の容積を変更する圧電素子と、圧電素子に周期性パルス電圧を印加する圧電素子制御部であって、周期性パルス電圧の最大電圧が大きい程、周期性パルス電圧の周波数が低くなるように、周期性パルス電圧の波形を変更する圧電素子制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本明細書において開示する技術は、液体の噴射に関する。

液体を間欠的に噴射する液体噴射装置として、圧電素子を備え、圧電素子に周期性パルス電圧を印加することにより、液体が収容された液体室の容積を変更し、液体を間欠的に噴射する液体噴射装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−３６５３３号公報

液体噴射装置を対象物の切削に用いる場合、１発の液体噴射量および噴射速度が大きい程切削エネルギーが高く、また、液体噴射の周波数が高い程切削速度が大きい（単位時間に切削可能な距離が長い）ため、切削対象物が硬い場合には、圧電素子に印加される駆動電圧の最大値を大きくすると共に、駆動周波数を高くすることが考えられる。しかしながら、圧電素子に印加される駆動電圧の最大値を大きくすると共に、駆動周波数を高くすると、液体の噴射量が多くなり切削対象物の視認性が悪くなるという課題があった。なお、このような課題は、液体噴射装置を切削に用いる場合に限らず、洗浄に用いる場合等、種々の用途に共通の課題であった。

本明細書に開示される技術は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される技術の一形態によれば、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、前記噴射管と連通する液体室と、前記液体室に前記液体を供給する液体供給部と、前記液体室の容積を変更する圧電素子と、前記圧電素子に周期性パルス電圧を印加する圧電素子制御部であって、前記周期性パルス電圧の最大電圧が大きい程、前記周期性パルス電圧の周波数が低くなるように、前記周期性パルス電圧の波形を変更する圧電素子制御部と、を備える。

この形態の液体噴射装置によれば、圧電素子に印加される周期性パルス電圧の最大電圧が大きい程、その周波数が低いため、周期性パルス電圧の印加に伴い間欠的に噴射される液体の単位時間当たりの総量の増加を抑制することができる。そのため、液体噴射の対象物の視認性の悪化が抑制される。例えば、液体噴射装置を手術具として用いる場合に、術野の確保を容易にすることができる。液体噴射装置を用いて切削等を行う場合、周期性パルス電圧の最大電圧を大きくすることにより、噴射される１発の液体（ジェット）の噴射量および速度を大きくして、噴射される液体の運動エネルギーを大きくすることができるため、硬い切削対象物の切削を可能にする。一方、駆動周波数を低くすると、液体の噴射間隔が大きくなるものの、液体噴射装置の移動速度を調節することにより、適切に切削可能である。

（２）上記形態の液体噴射装置において、前記圧電素子制御部は、前記最大電圧と前記周波数とを含む前記圧電素子の駆動条件であって、複数の前記駆動条件のうち１の前記駆動条件に従って前記周期性パルス電圧を印加し、前記駆動条は、複数の前記最大電圧に対して、同一の前記周波数が対応づけられていてもよい。このようにすると、圧電素子の制御に係る処理負荷を抑制することができる。また、複数の最大電圧に対して同一の周波数が対応づけられているため、複数の最大電圧に対して互いに異なる周波数が対応づけられている場合と比較して、周波数が変化する頻度が少なくなるため、液体噴射装置の周波数変更に伴う使用者の違和感を抑制することができる。

（３）上記形態の液体噴射装置において、前記液体供給部から供給される前記液体の液体供給流量は一定でもよい。このようにすると、液体供給部の制御に係る処理負荷を抑制することができる。

本明細書に開示される技術は、液体噴射装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体噴射装置を備えるシステム、液体噴射方法、液体噴射装置の制御方法、これらの方法を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の様々な形態で実現することができる。

液体噴射装置の全体構成を示す説明図である。 ハンドピースを液体の噴射方向に沿って切断した断面図である。 制御装置の機能ブロック図である。 駆動条件テーブルを示す説明図である。 駆動条件テーブルによって定められる最大電圧と駆動周波数の関係を示す説明図である。 圧電素子に印加される駆動電圧（圧電素子駆動信号）の波形の一例を示す。 噴射制御処理を示すフローチャートである。

Ａ．実施形態：
図１は、本実施形態における液体噴射装置１の全体構成を示す説明図である。液体噴射装置１は、外科手術に用いられる。具体的には、液体噴射装置１は、生体組織としての患部の切開、切除、又は破砕（以下、包括して「切削」という）を実行するための装置である。

液体噴射装置１は、液体を収容する容器１０と、送液ポンプ２０と、切削対象物（本実施形態では生体組織）に向けて液体を噴射するためのハンドピース３０と、制御装置７０とを備える。

制御装置７０は、ハンドピース３０への液体の供給、およびハンドピース３０からの液体の噴射を制御する。制御装置７０は、ユーザーが手術の際に操作する操作パネル８０と、液体の噴射をユーザーが指示するためのペダルスイッチ８３と、を備える。図１では、操作パネル８０を拡大して図示している。操作パネル８０には、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのボタンスイッチ８１１と、噴射される液体の量、噴射速度、噴射周期を調整するためのレバースイッチ８１３と、モニター８２とが設けられている。レバースイッチ８１３は、「１」〜「１０」の目盛りが付された１０段階のレバー位置を選択可能に構成されている。制御装置７０の詳細は、後述する。

容器１０は、液体（具体的には生理食塩水）を収容する。送液ポンプ２０は、容器１０に収容された液体を、接続チューブ９１，９３を介して、一定の流量でハンドピース３０に供給する。

ハンドピース３０は、手術に際してユーザーが手に持って操作するモジュールである。ハンドピース３０は、送液ポンプ２０から供給される液体に脈動を付与してパルス流を発生させるパルス流発生部４０と、パイプ状の噴射管５０と、ノズル６０と、を備える。パルス流発生部４０によって発生されたパルス流は、ノズル６０の先端から、パルス液体ジェット（以下、ジェットと略す）として噴射される。

パルス流とは、液体の流速と圧力とが時間的に大きく且つ急激に変化する液体の脈動的な流れを意味する。本実施形態において、ジェットは、間欠的に噴射される高圧（高エネルギー）の液体（液流）である。

図２は、ハンドピース３０を液体の噴射方向に沿って切断した断面図である。図２に示す部材や部分の縦横の縮尺は、実物と同じであるとは限らない。図２に示すように、パルス流発生部４０は、第１ケース４１と、第２ケース４２と、第３ケース４３とによって形成された円筒状の内部空間に、液体室４４の容積を変動させるための圧電素子４５及びダイヤフラム４６が配置された構成を有する。各ケース４１，４２，４３は、互いに対向する面において接合され一体化されている。

ダイヤフラム４６は、円盤状の金属薄板であり、その外周部分が第１ケース４１と第２ケース４２との間に挟まれて固定されている。圧電素子４５は、例えば積層型圧電素子であり、ダイヤフラム４６と第３ケース４３との間で一端がダイヤフラム４６に固定され、他端が第３ケース４３に固定されている。

液体室４４は、ダイヤフラム４６と、第１ケース４１のダイヤフラム４６に対向する面に形成された凹部４１１とによって囲まれた空間である。液体室４４は、噴射管５０と連通している。第１ケース４１には、液体室４４に各々連通する入口流路４１３と出口流路４１５とが形成されている。出口流路４１５の内径は、入口流路４１３の内径よりも大きく形成されている。入口流路４１３は接続チューブ９３と接続され、送液ポンプ２０から供給される液体を液体室４４に流入させる。出口流路４１５には噴射管５０の一端が接続され、液体室４４内を流動する液体を噴射管５０に流入させる。

ノズル６０は、パイプ状の噴射管５０の他端（先端）に装着されており、その先端に、噴射管５０の内径よりも小さい内径の液体噴射開口部６１を有する。

容器１０（図１）に収容された液体は、制御装置７０の制御によって作動する送液ポンプ２０によって、所定の圧力又は所定の流量で接続チューブ９３を介してパルス流発生部４０に供給される。圧電素子４５は、制御装置７０によって駆動信号（周期性パルス電圧）が印加されると、図２の矢印Ａの方向に伸長したり収縮したりする。これによって液体室４４内を流動する定常流の液体に脈動が付与され、液体噴射開口部６１からジェットが繰り返し噴射される。ここでいう定常流とは、流速および圧力の時間変動が小さい流れを意味する。時間変動が小さいとは、パルス流における流速および圧力の時間変動に対し、十分小さいことを意味する。定常流の流速および圧力の時間変動は、送液ポンプ２０の回転によって発生する。容器１０と送液ポンプ２０とを併せて、「液体供給部」とも呼ぶ。

図３は、制御装置７０の機能ブロック図である。制御装置７０は、操作部８１と、モニター８２と、制御部７５と、記憶部７７とを備える。

操作部８１は、図１と共に説明したボタンスイッチ８１１と、レバースイッチ８１３と、ペダルスイッチ８３とを含む。モニター８２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やＥＬディスプレイ（Electroluminescence display）等の表示装置によって実現されるものであり、制御部７５から入力される表示信号をもとに設定画面等の各種画面を表示する。

制御部７５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のマイクロプロセッサー、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の制御装置及び演算装置によって実現されるものであり、液体噴射装置１の各部を統括的に制御する。制御部７５は、圧電素子制御部７５１と、ポンプ制御部７５６と、表示制御部７５７とを備える。

圧電素子制御部７５１は、レバースイッチ８１３のレバー位置に従って圧電素子４５（図２）に印加される駆動電圧としての周期性パルス電圧の最大電圧と、その周波数である駆動周波数を決定し、決定した最大電圧と駆動周波数に従って、圧電素子駆動信号を生成する。圧電素子制御部７５１は、生成した圧電素子駆動信号を圧電素子４５に印加する。

ポンプ制御部７５６は、送液ポンプ２０に駆動信号を入力して、送液ポンプ２０を駆動する。表示制御部７５７は、レバースイッチ８１３のレバー位置に割り当てられた出力レベルを、モニター８２に表示させる。

記憶部７７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の各種ＩＣ（Integrated Circuit）メモリーやハードディスク等の記憶媒体によって実現される。記憶部７７には、駆動条件テーブル７７１（後述する）と、液体噴射装置１が備える種々の機能を実現するためのプログラム（不図示）が記憶されている。さらに記憶部７７には、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が事前に記憶されたり、処理の都度一時的に記憶される。

図４Ａは、駆動条件テーブル７７１を示す説明図である。駆動条件テーブル７７１は、圧電素子４５の駆動条件（最大電圧Ｖｍ、駆動周波数ｆを含む）を、複数備える。駆動条件として、圧電素子４５の駆動電圧の最大電圧Ｖｍ（Ｖ）、駆動周波数ｆ（Ｈｚ）、液体供給流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）が、出力レベルに対応づけられている。ここで、出力レベルは、レバースイッチ８１３（図１）の操作によって決定される。なお、出力レベル０は、レバースイッチ８１３の操作によって設定されるのではなく、液体が噴射されないようにするために、ペダルスイッチ８３が踏まれていない場合に設定される。液体供給流量Ｑは、送液ポンプ２０がハンドピース３０に単位時間当たりに供給する液体の体積である。

図４Ｂは、駆動条件テーブル７７１によって定められる最大電圧Ｖｍと駆動周波数ｆの関係を示す説明図である。本実施形態では、圧電素子４５の駆動電圧の最大電圧Ｖｍが大きい程、低い駆動周波数ｆが設定されている。詳しくは、最大電圧Ｖｍが５、１０、１５（Ｖ）の場合の駆動周波数ｆは５００（Ｈｚ）であり、最大電圧Ｖｍが２０、２５、３０（Ｖ）の場合の駆動周波数ｆは４００（Ｈｚ）であり、最大電圧Ｖｍが３５、４０、４５（Ｖ）の場合の駆動周波数ｆは３００（Ｈｚ）であり、最大電圧Ｖｍが５０（Ｖ）の場合の駆動周波数ｆは２００（Ｈｚ）である。すなわち、駆動条件テーブル７７１では、複数の最大電圧Ｖｍに対して、同一の駆動周波数ｆが対応づけられている。

図５は、圧電素子４５に印加される駆動電圧（圧電素子駆動信号）の波形の一例を示す。図５において、横軸は時間を示しており、縦軸は駆動電圧を示している。図４Ａに示す駆動条件テーブル７７１で定められる出力レベル３の駆動電圧波形Ｌ３を実線で示し、出力レベル４の駆動電圧波形Ｌ４を破線で示す。駆動電圧波形Ｌ３の１周期（Ｔ０）は、電圧が大きくなる立ち上がり期間（ａ）と、電圧が最大になる時刻（ｂ）と、電圧が小さくなる立ち下がり期間（ｃ）と、電圧が印加されない休止期間（ｄ）とによって構成されている。周期Ｔ０の逆数は、駆動信号の周波数（駆動周波数）である。

駆動電圧の立ち上がり期間（ａ）の波形は、正の電圧方向にオフセットされ、位相が−９０度ずれたｓｉｎ波形の１／２周期分の波形である。駆動電圧の立ち下がり期間（ｃ）の波形は、正の電圧方向にオフセットされ、位相が＋９０度ずれたｓｉｎ波形の１／２周期分の波形である。そして、立ち下がり期間（ｃ）におけるｓｉｎ波形の周期は、立ち上がり期間のｓｉｎ波形の周期よりも大きくなっている。

駆動電圧波形Ｌ４は、最大電圧Ｖｍが駆動電圧波形Ｌ３と異なる（駆動電圧波形Ｌ３より大きい）ものの、駆動電圧の立ち上がり期間（ａ）、電圧が最大になる時刻（ｂ）、駆動電圧の立ち下がり期間（ｃ）は、駆動電圧波形Ｌ３と同じであり、同様のｓｉｎ波形である。駆動電圧波形Ｌ４は、休止期間（ｄ１）が、駆動電圧波形Ｌ３よりも長く設定されており、駆動周波数が駆動電圧波形Ｌ３より小さい。

図５に示すように、圧電素子４５の駆動電圧として、周期性パルス電圧が印加されると、ジェット（液体）が周期的に噴射される。ジェットが噴射される周期は、駆動電圧の周期と一致する。このように、ジェットの間欠的な（周期的な）噴射は、圧電素子４５の駆動によってもたらされる。圧電素子４５の駆動とは、圧電素子４５が周期的に伸縮することである。

本実施形態における圧電素子４５は、正の電圧が印加されると伸長するので、立ち上がり期間（ａ）で急激に伸長し、ダイヤフラム４６が圧電素子４５に押されて液体室４４側に撓む（図２における左側）。ダイヤフラム４６が液体室４４側へと撓むと液体室４４の容積が小さくなり、液体室４４内の液体は液体室４４から押し出される。出口流路４１５の内径は入口流路４１３の内径よりも大きいため、出口流路４１５の流体イナータンス及び流体抵抗は、入口流路４１３の値よりも小さい。したがって、圧電素子４５が急激に伸長することで液体室４４から押し出される液体の大部分は、パルス流として出口流路４１５を通って噴射管５０に流入し、その内径よりも小径の液体噴射開口部６１から、ジェットとなって噴射される。ジェットは、切削対象物の破壊状態すなわち切削対象物の切削深さを決定付ける支配的要因である。

駆動電圧は、最大電圧まで上昇した後は、緩やかに降下する（立ち下がり期間（ｃ））。このため、圧電素子４５は、立ち上がり期間（ａ）よりも長い時間をかけて収縮し、ダイヤフラム４６が圧電素子４５に引かれて第３ケース４３側に撓む。ダイヤフラム４６が第３ケース４３側に撓むと液体室４４の容積が大きくなり、入口流路４１３から液体室４４内に液体が流入する。

送液ポンプ２０は一定の液体供給流量Ｑで液体をパルス流発生部４０に供給しているため、圧電素子４５が伸縮動作をしなければ、液体室４４を流動する液体は、定常流として出口流路４１５を経て噴射管５０に流入し、液体噴射開口部６１から射出される。

図６は、噴射制御処理を示すフローチャートである。噴射制御処理は、制御部７５によって実行される。制御部７５は、ペダルスイッチ８３がＯＮになったことを契機に、噴射制御処理を開始する。

ステップＳ２１１では、圧電素子制御部７５１は、レバースイッチ８１３のレバー位置を取得して、取得したレバー位置（出力レベル）に対応する最大電圧Ｖｍおよび駆動周波数ｆを、駆動条件テーブル７７１から読み出して、圧電素子に印加する駆動電圧の最大電圧Ｖｍと駆動周波数ｆを決定する。

ステップＳ２１２では、圧電素子制御部７５１が、ステップＳ２１１で決定した最大電圧Ｖｍおよび駆動周波数ｆを用いた駆動電圧波形の圧電素子駆動信号を生成し、圧電素子に印加する（出力する）と共に、ポンプ制御部７５６が、送液ポンプ２０を駆動させるための駆動信号を出力する。図４Ａに示す通り、液体供給流量は、最大電圧Ｖｍ、駆動周波数ｆによらず、一定である。

ステップＳ２１３では、表示制御部は、取得したレバー位置に割り当てられた出力レベルを、モニター８２に表示させる。

その後、制御部７５は、駆動信号の出力を継続しつつ、入力操作を待つ（ステップＳ２１５）。操作されたのがレバースイッチ８１３である場合（ステップＳ２１５，レバースイッチ）、制御部７５は、ステップＳ２１１の処理に戻る。つまり、変更後の出力レベルに合わせて、最大電圧Ｖｍと、駆動周波数ｆとを決定し（ステップＳ２１１）、駆動信号の出力（ステップＳ２１２）と出力レベルの表示（ステップＳ２１３）とを実行する。

一方、操作されたのがペダルスイッチのＯＦＦである場合（ステップＳ２１５，ペダルスイッチＯＦＦ）、制御部７５は、噴射制御処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の液体噴射装置１によれば、圧電素子４５に印加する駆動電圧の最大電圧Ｖｍが大きい程、駆動周波数ｆが低くなるように、圧電素子駆動信号を生成している。例えば、液体噴射装置１を用いて、人間の脳の外科手術を行う場合、脳内の腫瘍の種類によっては、腫瘍部分は腫瘍以外の正常な部分と比べて硬いため、液体噴射装置１から噴射される液体（ジェット）の流速および量を大きくして、噴射される液体（ジェット）の運動エネルギーを上げて、脳内腫瘍の切削を行いたい。このとき、圧電素子４５に印加する駆動電圧の最大電圧Ｖｍを大きくすると共に、駆動周波数ｆを高くすることが考えられる。このようにすると、ジェットのエネルギーを大きくして、切削力を高めることができると共に、切削速度（単位時間当たりに切削可能な距離）を上げることができる。しかしながら、最大電圧Ｖｍと駆動周波数ｆとを共に大きくすると、送液ポンプ２０による液体の供給が間に合わなくなる可能性がある。また、手術の際は、液体噴射装置１によって液体を噴射すると共に、噴射された液体を吸引して、術野の確保に努めるものの、駆動周波数ｆが高い場合には、ジェットの噴射頻度が高いため、吸引が追いつかず、術野の確保が困難になる可能性がある。これに対し、本実施形態の液体噴射装置１では、圧電素子４５に印加する駆動電圧の最大電圧Ｖｍが大きい程、駆動周波数ｆが低いため、単位時間当たりに噴射されるジェットの回数が、最大電圧Ｖｍの増加と共に駆動周波数ｆも大きくする場合と比較して少なくなるため、噴射された液体の吸引による術野の確保が容易になる。なお、駆動周波数ｆを低くすると、液体の噴射間隔が大きくなるものの、液体噴射装置１の移動速度を調節することにより、適切に切削可能である。

また、本実施形態の液体噴射装置１では、送液ポンプ２０から供給される液体供給流量を、圧電素子４５の駆動電圧の最大電圧Ｖｍおよび駆動周波数ｆの変更にかかわらず、一定にしている。そのため、送液ポンプ２０の制御が容易であり、送液ポンプ２０の制御に係る処理負荷を抑制することができる。

また、送液ポンプ２０として、チューブポンプを用いる場合、液体室４４に供給される液体には、小さいながら流速および圧力の時間変動がある。送液ポンプ２０からの液体供給流量を変更すると、流速および圧力の時間変動が変わるため、圧電素子４５の駆動により発生される液体の脈動の周期に影響を及ぼす可能性がある。これに対し、液体供給流量を一定する場合には、脈動の周期を適切に制御することができる。

また、液体供給流量を一定にしているものの、圧電素子４５の駆動電圧の最大電圧Ｖｍが大ききほど駆動周波数ｆを低くしているため、送液ポンプ２０の液体供給量が不足する虞を低減することができる。また、液体供給流量を一定にしているため、術野の悪化を抑制することができる。

Ｂ．変形例：
（１）液体噴射装置としては、実施形態に例示した圧電素子を用いるタイプの装置に限られない。
例えば、液体室にパルスレーザーを照射することによって、液体室の液体を蒸発させ、液体を間欠的に噴射させるタイプの液体噴射装置であってもよい。レーザー源としては、例えば、ホルミウム・ヤグレーザー（Ｈｏ：ＹＡＧレーザー）等を採用することができる。

或いは、バルブ式の液体噴射装置であってもよい。バルブ式とは、液体を噴射しない時はバルブを閉じ、液体を噴射する時はバルブを開けることによって、噴射を制御する方式である。バルブは、液体室とノズルとの間に設けられ、バルブが閉じている時は、液体室からノズルへの液体の流れが遮断される。そして、バルブが開閉に関わらず、液体室の液体を加圧する。よって、バルブを開けると、液体がノズルから噴射される。このようにして液体を間欠的に噴射することができる。

上記のパルスレーザーを用いる例、バルブ式の例の場合には、噴射されるジェットのエネルギーが大きい程、ジェットが噴射される周波数が低くなるように制御する。このようにすると、液体噴射の対象物の視認性の悪化が抑制される。

（２）出力レベルの設定は、上記実施形態に限定されない。例えば、最大電圧Ｖｍが５〜３０（Ｖ）の範囲は駆動周波数ｆを４００（Ｈｚ）とし、最大電圧Ｖｍが３５〜５００（Ｖ）の範囲は駆動周波数ｆを２００（Ｈｚ）としてもよい。また、出力レベルの段階は、２段階以上であれば、何段階に設定してもよい。出力レベルの最大電圧Ｖｍの間隔を等間隔に定めなくてもよい。

上記実施形態では、最大電圧Ｖｍに対して駆動周波数ｆが階段状に低くなるように設定される例を示したが、最大電圧Ｖｍに対して駆動周波数ｆが線形に低くなるように設定してもよい。また、最大電圧Ｖｍに対して、単位時間当たりの液体噴射量が一定になるように、駆動周波数ｆを定めてもよい。但し、駆動周波数ｆは、切削速度（単位時間あたりに切削できる距離）に影響するため、駆動周波数ｆが最大電圧Ｖｍ毎（出力レベル毎）に異なると、出力レベルの変更の度に、使用者は手を動かす早さを変更することになるため、駆動周波数の変更が少ない方が、使用者にとっては使いやすいと言える。

（３）上記実施形態では、制御装置７０が駆動条件テーブル７７１を備え、圧電素子制御部７５１は、駆動条件テーブル７７１を参照して、１の駆動条件（最大電圧Ｖｍ、駆動周波数ｆ）を決定する例を示したが、上記実施形態に限定されない。例えば、最大電圧Ｖｍと駆動周波数ｆとの関係を予め数式で定めておき、使用者により決定された最大電圧Ｖｍに対応する駆動周波数ｆを、数式を利用して算出してもよい。

（４）上記実施形態では、送液ポンプ２０による液体供給流量を、最大電圧および駆動周波数によらず一定にする例を示したが、液体供給流量を、最大電圧および駆動周波数に応じて変更してもよい。但し、液体供給流量を一定にすると、送液ポンプ２０の制御が容易であるため、好ましい。

（５）上記実施形態では、液体噴射装置１を手術具として用いる例を示したが、これに限定されず、洗浄用として用いることもできる。また、液体を噴射する対象物としては、生体組織以外の柔軟素材、例えば、食品、ゲル材料、ゴムやプラスチック等の樹脂材料などでもよい。

（６）上記実施形態では、圧電素子４５に印加する駆動電圧の波形としてｓｉｎ波形を例示したが、例えば、矩形のパルス波を用いてもよい。また、駆動周波数ｆを変更する方法として、休止期間を変更する例を示したが、立ち上がり期間（ａ）、立ち下がり期間（ｃ）の少なくともいずれか一方を変更してもよい。

（７）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。

本明細書に開示された技術は、本明細書の実施形態や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、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、あるいは、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。

１…液体噴射装置、１０…容器、２０…送液ポンプ、３０…ハンドピース、４０…パルス流発生部、４１…第１ケース、４２…第２ケース、４３…第３ケース、４４…液体室、４５…圧電素子、４６…ダイヤフラム、５０…噴射管、６０…ノズル、６１…液体噴射開口部、７０…制御装置、７５…制御部、７７…記憶部、８０…操作パネル、８１…操作部、８２…モニター、８３…ペダルスイッチ、９１…接続チューブ、９３…接続チューブ、４１１…凹部、４１３…入口流路、４１５…出口流路、７５１…圧電素子制御部、７５６…ポンプ制御部、７５７…表示制御部、７７１…駆動条件テーブル、８１１…ボタンスイッチ、８１３…レバースイッチ、Ｖｍ…最大電圧、ｆ…駆動周波数

Claims (3)

1. 液体を噴射する噴射管と、
   前記噴射管と連通する液体室と、
   前記液体室に前記液体を供給する液体供給部と、
   前記液体室の容積を変更する圧電素子と、
   前記圧電素子に周期性パルス電圧を印加する圧電素子制御部であって、前記周期性パルス電圧の最大電圧が大きい程、前記周期性パルス電圧の周波数が低くなるように、前記周期性パルス電圧の波形を変更する圧電素子制御部と、
   を備える液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記圧電素子制御部は、
   前記最大電圧と前記周波数とを含む前記圧電素子の駆動条件であって、複数の前記駆動条件のうち１の前記駆動条件に従って前記周期性パルス電圧を印加し、
   前記駆動条は、複数の前記最大電圧に対して、同一の前記周波数が対応づけられている、液体噴射装置。
3. 請求項１または２に記載の液体噴射装置において、
   前記液体供給部から供給される前記液体の液体供給流量は一定である、液体噴射装置。

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