JPH11207224A - 粒子径可変生成装置及び粒子径可変生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小かつ均一な液体の液滴を作製すると共
に、その液滴径を可変とし、かつ上記異なる粒子径のも
のを同時に生成する粒子径可変生成装置及び粒子径可変
生成方法を提供する。 【解決手段】 複数の吐出部１１０、１１１、１１２を
有した第一の液滴吐出手段１と、該手段１から吐出され
る液滴を表面弾性波による振動エネルギーによってさら
に微小化して吐出する第二の液滴吐出手段２とを有し、
前記第二の液滴吐出手段２は、表面弾性波発生基板２１
上で表面弾性波の進行方向に直角な方向に、異なる共振
周波数を有する複数の櫛歯型電極（ＩＤＴ）３（３１、
３２）が形成されてなる粒子径可変生成装置であって、
前記第一の液滴吐出手段１から吐出される粒子が、前記
特定のＩＤＴ３により微粒子化されるように、第一の液
滴吐出手段１の特定の吐出部を駆動することによって実
現している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水、薬液、着色イ
ンク等の液体を霧化（微粒子化）し、その霧化された粒
子の大きさを可変にでき、かつ同時に異なる粒子径のも
のを生成する粒子径可変生成装置及び粒子径可変生成方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から数μｍの大きさの微粒子を作製
する方法としては、医療分野あるいは画像記録分野等に
おいて多数提案開示されている。

【０００３】例えば、医療分野においては、医療用吸入
器等に用いる場合、霧化粒子径の大きさによって、体内
に到達する距離が異なる。すなわち、粒子径が小さいほ
ど体内奥の方まで到達することができる。したがって、
同一径でなくて粒子径を可変とすることにより、体内の
任意の患部の治療を効果的に行うことができる。このよ
うに、粒子径を可変とすることは、鼻腔及び口腔等の治
療を行うにあたり、大いに望まれている。

【０００４】一方、画像記録分野においては、近年、文
字及び画像の高精細印字への要求が特に高まっている。
その１つの方法である、印字面積を変化させることによ
り中間調を表現する方法にあっては、インク滴の大きさ
を変えることが必須である。また、当分野において、粒
子径が可変となることにより、記録密度を可変とするこ
とができる。すなわち、文字等の解像度が要求される印
字においては比較的高解像度で印字を行い、一方、画像
等の文字に比べて解像度が要求されない印字においては
比較的低解像度で印字を行うといった使い方ができる。
また、高精細な印字を行う用途にあっては、高解像度で
印字を行い、印字時間を短縮する目的の場合には、低解
像度で印字を行うという印字方法も可能となる。

【０００５】本発明のように液滴吐出手段から吐出され
た液滴を櫛歯状の電極（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔ
ｒａｎｓｄｕｃｅｒ：以下ＩＤＴ）によって発生させた
表面弾性波による振動エネルギーによってさらに微小化
して吐出させる方式としては、下記の技術が開示されて
いる。

【０００６】文献「日本音響学会春季講演論文集３−Ｐ
−７，１９８９／３」、「電子情報通信学会技術研究報
告Ｎｏ．２０，１９９５」では、ＬｉＮｂＯ₃等の圧電
素子表面にＡｌ等で形成した櫛歯状の電極（ＩＤＴ）に
交流電圧を印加することにより、該圧電素子表面上に表
面弾性波が生じ、その表面上に存在する水等の液滴に飛
翔エネルギーを与えることによって、該液滴から数１０
〜数１００μｍ程度の大きさの微粒子を作製するもので
ある。

【０００７】特開平４−１８９１４５号公報では、前記
文献に記載されている振動エネルギーを用いてインクを
飛翔させるインクジェットプリンタで、そのインクの飛
翔方法はインクが供給される伝播体に表面弾性波を発生
させることによりインクを飛翔させるもので、特に伝播
体のエッジ部分においてインクを飛翔させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記記
載の従来技術においては以下の問題点を有している。

【０００９】「日本音響学会春季講演論文集３−Ｐ−
７，１９８９／３」による方法においては、装置の構
造、作製が簡単であり、直径数〜数１０μｍの大きさの
微小粒子の作製が行えるが、同一素子では粒子径を変化
させることはできない。また、圧電素子表面上の液体の
量、濡れ方、液体の物性値等により、霧化状態及び霧化
粒子径が大きく変動するといった問題を有している。

【００１０】特開平４−１８９１４５号公報ではインク
が供給される伝播体に表面弾性波を発生させることによ
りインクを飛翔させるものであるが、伝播体のエッジ部
分においてインクを飛翔させているため生成されるイン
クの粒子径が２．５〜６０μｍと大きな分布を有し、均
一の大きさの粒子を安定して生成することはできない。
また、インクの供給は伝播体のエッジ部分における界面
張力を利用したものであるので、インクの物性、すなわ
ち表面張力、粘度等によって供給量が変化し、またこれ
ら物理量は環境温度によって変化するので、それに応じ
てインクの供給量も変化するといった問題を有してい
る。さらに、１つの記録画素に対しドット径の異なる微
小インクを形成させることは開示されていない。

【００１１】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的とするところは、微小か
つ均一な液体の液滴を作製すると共に、その液滴径を可
変とし、かつ上記異なる粒子径のものを同時に生成する
粒子径可変生成装置及び粒子径可変生成方法を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
粒子径可変生成装置は、複数の吐出部を有した第一の液
滴吐出手段と、該第一の液滴吐出手段から吐出される液
滴を表面弾性波による振動エネルギーによってさらに微
小化して吐出する第二の液滴吐出手段とを有し、前記第
二の液滴吐出手段は、表面弾性波の発生基板上で表面弾
性波の進行方向に直角な方向に、異なる共振周波数を有
する複数の櫛歯型電極（ＩＤＴ）が形成されてなる粒子
径可変生成装置であって、前記第一の液滴吐出手段から
吐出される液滴が、前記特定のＩＤＴにより微粒子化さ
れるように、第一の液滴吐出手段の特定の吐出部を駆動
することを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項２に係る粒子径可変生成装
置は、請求項１に係る粒子径可変生成装置において、第
二の液滴吐出手段は、異なる複数種類のＩＤＴの共振周
波数の数をｎ（ただし、ｎ≧２）として、該共振周波数
をｆ１、ｆ２、…ｆｎ（ただし、ｎ＝１，２，…）とし
た時、（ｆ１、ｆ２、…ｆｎ）を１ブロックとして、表
面弾性波進行方向と直角な方向に、Ｎブロック（ただ
し、Ｎ≧１）を形成していることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項３に係る粒子径可変生成装
置は、請求項１に係る粒子径可変生成装置において、第
二の液滴吐出手段は、異なる複数種類のＩＤＴの共振周
波数の数をｎ（ただし、ｎ≧２）として、該共振周波数
をｆ１、ｆ２、…ｆｎ（ただし、ｎ＝１，２，…）と
し、かつ、それぞれの個数をＮ（ただし、Ｎ≧１）とし
た時、同一共振周波数を有するＮ個のＩＤＴを１ブロッ
クとして、表面弾性波進行方向に直角な方向に、ｎ個の
ブロックを構成してなることを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項４に係る粒子径可変生成装
置は、請求項２乃至３のいずれかに係る粒子径可変生成
装置において、第二の液滴吐出手段は、各ブロックにお
けるＩＤＴの間隔が第一の液滴吐出手段の吐出口間隔の
整数倍でなることを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項５に係る粒子径可変生成装
置は、請求項１乃至４のいずれかに係る粒子径可変生成
装置において、第一の液滴吐出手段は、前記第二の液滴
吐出手段の１つのＩＤＴに対して複数の吐出部から液滴
を吐出することを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項６に係る粒子径可変生成装
置は、請求項１乃至３のいずれかに係る粒子径可変生成
装置において、第一の液滴吐出手段は、液滴吐出量の異
なる複数の吐出部を有してなることを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項７に係る粒子径可変生成装
置は、請求項１乃至６のいずれかに係る粒子径可変生成
装置において、第一の液滴吐出手段は、液滴吐出量の異
なる複数のヘッド部からなり、前記各ヘッド部は個々に
液体を供給するための液体貯蔵手段を有してなることを
特徴とする。

【００１９】本発明の請求項８に係る粒子径可変生成装
置は、請求項１乃至６のいずれかに係る粒子径可変生成
装置において、第一の液滴吐出手段は、複数の第一の液
滴吐出手段からなり、該それぞれの第一の液滴吐出手段
は異なる液体を個別に供給するための複数の液体貯蔵手
段を有してなることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項９に係る粒子径可変生成方
法は、表面弾性波による振動エネルギーによって液滴を
微粒子化（霧化）する粒子径可変生成方法において、複
数の吐出部を有した第一の液滴吐出手段と、該第一の液
滴吐出手段から吐出される液滴を微粒子化するために、
表面弾性波の発生基板上で表面弾性波の進行方向に直角
な方向に、異なる共振周波数を有する複数の櫛歯型電極
（ＩＤＴ）が形成されてなる第二の液滴吐出手段からな
る霧化手段を備え、該複数の霧化手段の中から特定の霧
化手段を選択する第１のステップと、前記霧化手段に液
体を粒子状態で供給するための第２のステップと、前記
第２のステップにより供給された液体粒子を、前記第１
のステップにより選択された霧化手段によってさらに微
粒子化する第３のステップとからなり、前記第２のステ
ップは、第一の液滴吐出手段の複数の吐出部の中から前
記第１のステップで選択された霧化手段に吐出する吐出
部のみを選択して駆動する第４のステップを含むことで
微粒子生成を行うことを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項１０に係る粒子径可変生成
方法は、請求項９に係る粒子径可変生成方法において、
第１のステップは、霧化手段の中からさらに特定の共振
周波数の霧化手段を選択して駆動することを特徴とす
る。

【００２２】本発明の請求項１１に係る粒子径可変生成
方法は、請求項９に係る粒子径可変生成方法において、
第１のステップは、複数の同一の共振周波数を有する霧
化手段の中からさらに特定の霧化手段を選択して駆動す
ることを特徴とする。

【００２３】本発明の請求項１２に係る粒子径可変生成
方法は、請求項９乃至１１のいずれかに係る粒子径可変
生成方法において、第２のステップは、霧化手段に応じ
て液滴供給量を変化させる第５のステップを含むことを
特徴とする。

【００２４】本発明の請求項１３に係る粒子径可変生成
方法は、請求項９乃至１１のいずれかに係る粒子径可変
生成方法において、第２のステップは、霧化手段に応じ
て液滴の種類を変化させる第６のステップを含むことを
特徴とする。

【００２５】本発明の請求項１４に係る粒子径可変生成
方法は、表面弾性波による振動エネルギーによって液滴
を微粒子化（霧化）する粒子径可変生成方法において、
複数の吐出部を有した第一の液滴吐出手段と、該第一の
液滴吐出手段から吐出される液滴を微粒子化するため
に、表面弾性波の発生基板上で表面弾性波の進行方向に
直角な方向に、異なる共振周波数を有する複数の櫛歯型
電極（ＩＤＴ）が形成されてなる第二の液滴吐出手段か
らなる霧化手段を備え、前記第一の液滴吐出手段の複数
の吐出部の中から、特定の吐出部を選択する第７のステ
ップと、前記複数の霧化手段の中から、特定の霧化手段
を選択する第８のステップと、前記第８のステップによ
り選択された霧化手段に液体を粒子状態で供給するため
の第９のステップと、前記第９のステップにより供給さ
れた液体粒子を、上記第８のステップにより選択された
霧化手段によってさらに微粒子化する第１０のステップ
とから微粒子生成を行うことを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】まず、図１を用いて本発明におけ
る基本原理、つまり表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃ
ｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：以下ＳＡＷ）エネルギーを利
用した櫛形電極（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａ
ｎｓｄｕｃｅｒ：以下ＩＤＴ）から形成された表面弾性
波発生素子を用いて液滴を微小粒子（霧化）にするため
の基本動作について説明する。

【００２７】第一の液滴吐出装置１から液滴Ｄ１が吐出
され、第二の液滴吐出装置２の表面弾性波発生／伝播基
板２１面上に供給される。表面弾性波発生／伝播基板２
１面上の液滴をＤ２とする。第二の液滴吐出装置２は表
面弾性波発生／伝播基板２１と、放熱板２２からなって
おり、表面弾性波発生／伝播基板２１上には表面弾性波
を発生するためのＩＤＴ３が形成されている。表面弾性
波発生／伝播基板２１面上の液滴Ｄ２はＩＤＴ３の駆動
手段４によって駆動され、供給された液滴Ｄ２は表面弾
性波発生／伝播基板２１面上において微粒子化される
（Ｄ３）。

【００２８】以上より、本発明の方法は第一の液滴吐出
装置１により液滴Ｄ１を発生させ、該液滴Ｄ１を第二の
液滴吐出装置２によりさらに微粒子化するという方法で
あるので、液体を例えば界面張力を利用して供給する方
法に比べ、環境温度、液体の物性値等の影響を受け難く
安定して供給することができる。さらに、段階的に微小
粒子を生成しているのでより小さな液滴を生成すること
が可能となる。

【００２９】そのため、異なる表面弾性波を発生させる
ために異なる共振周波数のＩＤＴを各々複数個組み合わ
せれば、同一で均一な微小粒子を作製することができる
し、さらに粒子径が異なった組み合わせの微小粒子を作
製することができる。

【００３０】以下に、本発明の粒子径可変生成装置及び
粒子径可変生成方法における実施形態及び各実施例を図
面及び表を用いて説明する。

【００３１】［第１の実施形態］本発明の第１の実施形
態を表面弾性波を発生させる共振周波数が異なる複数種
類の場合について各実施例に基づいて説明する。

【００３２】（実施例１）本実施例では、図２の霧化装
置の構成図に示すように第二の液滴吐出装置２のＩＤＴ
３として異なる２種類の場合について説明する。

【００３３】第一の液滴吐出装置１は、圧電素子を用い
たインクジェットヘッドであり、図面ｙ方向に、多数の
ノズル１１０、１１１、１１２を有している。これらの
ノズルの間隔Ｗｎは５００μｍであり、第二の液滴吐出
装置２の表面弾性波発生／伝播基板２１上に一定量の液
体が滴下するように配置されている。

【００３４】第一の液滴吐出装置１の構造について、図
３を用いて説明する。図３は第一の液滴吐出装置１の断
面図を示しており、第一の液滴吐出装置１は、外壁１５
はステンレス製であり、オリフィス１８、インク圧力室
１７、圧電素子１６から形成されている。圧電素子１６
は直径３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのバイモルフ型であり、
必要に応じて図示しない駆動源により１００〜１５０Ｖ
の高圧電圧が印加される。これによって圧電素子１６が
励振されるとインク圧力室１７中のインクが圧力を受け
て直径５０μｍのオリフィス１８からインクが吐出す
る。

【００３５】第二の液滴吐出装置２は、表面弾性波（Ｓ
ｕｒｆａｃｅ ＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ：以下ＳＡ
Ｗ）エネルギーを利用した表面弾性波発生素子からなる
超音波霧化器であり、表面弾性波を発生／伝播する基板
２１と放熱板２２とから構成されている。より詳細に説
明すると、１２８°回転Ｙ板Ｘ伝播ニオブ酸リチウム基
板２１上に、櫛形電極（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：以下ＩＤＴ）３が形成されてい
る。ＩＤＴ３は電気抵抗が小さく伝播体との密着性が良
好な耐電力性のある薄膜であり、ここではスパッタ法に
よって３０００Å（オングストローム）の９５％Ａｌ−
５％Ｔｉ合金を用い、基板全面に薄膜を形成し、フォト
リソグラフィー法、酸のウェットエッチングによって、
ＩＤＴ３を作製した。測定に用いたＩＤＴ３は２種類で
あり、代表的な寸法は表１に示す通りである。

【００３６】

【表１】

【００３７】Ａタイプは、外形２０×５０×０．５ｍｍ
であり、図４を参照して、線幅Ｌｅ＝１００μｍ、電極
ピッチＰ＝４００μｍ、交差幅Ｗｅ＝１２ｍｍ、電極長
さＬｐ＝１０ｍｍ、電極対数２０のＩＤＴを設けてい
る。このＩＤＴ３１を１０ＭＨｚの電圧で駆動すること
により、波長約４００μｍの表面弾性波が励振される。

【００３８】ここで表面弾性波の伝播波長λは、位相速
度（伝播速度）をｖｆ、ＩＤＴ共振周波数をｆｒとする
と、式 λ＝ｆｒ／ｖｆ で表される。

【００３９】一方、Ｂタイプは、外形５×９×０．５ｍ
ｍであり、図４を参照して、線幅Ｌｅ＝２０μｍ、電極
ピッチＰ＝８０μｍ、交差幅Ｗｅ＝２．４ｍｍ、電極長
さＬｐ＝２．５ｍｍ、電極対数２０のＩＤＴを設けてい
る。このＩＤＴ３２を５０ＭＨｚの交流電圧で駆動する
ことにより、波長約８０μｍの表面弾性波が励振され
る。

【００４０】図２では、上記ＡタイプのＩＤＴ３１及び
ＢタイプのＩＤＴ３２が、同一のニオブ酸リチウム基板
２１上ｙ方向に形成されている。

【００４１】一方、放熱板２２は、基板２１の下部に熱
伝導度のよいシリコーングリース等を介して密着して配
設されている。

【００４２】次に図５を用いて、基本動作について説明
する。

【００４３】ステップＳ５−１では、発生すべき液滴径
に対応したＩＤＴを選択する。例えば、大きい径の微小
粒子を生成するには、ＡタイプのＩＤＴ３１を選択す
る。ステップＳ５−２では、ＡタイプのＩＤＴ３１の表
面弾性波発生部２１上にのみ液滴が吐出するように、第
一の液滴吐出装置１を選択して駆動する。すなわち、第
一の液滴吐出装置１の複数のノズル１１０、１１１、１
１２のうち、１１１のみを駆動することによって、ＩＤ
Ｔ３１が形成された表面弾性波伝播面２１上に吐出させ
る。図２において、液滴が吐出可能なノズルからの液滴
の軌跡を実線で示しており、上記の場合は、矢印Ｉ１１
１のみがノズルからの液滴の軌跡である。ステップＳ５
−３では、第二の液滴吐出装置２上に形成されたＩＤＴ
３のうち、液滴が吐出された部分のＩＤＴ３１のみを駆
動する。これにより、ＡタイプのＩＤＴ３１によって粒
子径が１００μｍ前後の粒子が生成される。

【００４４】一方、小さい径の微小粒子を生成するに
は、ステップＳ５−１ではＢタイプのＩＤＴ３２を選択
する。ステップＳ５−２では、ＢタイプのＩＤＴ３２の
表面弾性波発生部２１上にのみ液滴が吐出するように、
第一の液滴吐出装置１を選択して駆動する。すなわち、
第一の液滴吐出装置１の複数のノズル１１０、１１１、
１１２のうち、１１２のみを駆動することによって、Ｉ
ＤＴ３２が形成された表面弾性波伝播面２１上に液滴を
吐出させる。ステップＳ５−３では、第二の液滴吐出装
置２上に形成されたＩＤＴ３のうち、液滴が吐出された
部分のＩＤＴ３２のみを駆動する。これにより、Ｂタイ
プのＩＤＴ３２によって粒子径が１０μｍ前後の粒子が
生成される。

【００４５】上記測定においては、複数のノズルのう
ち、ＡタイプのＩＤＴ３１とＢタイプのＩＤＴ３２の間
及びその外側に吐出するように位置しているノズル、例
えば、ノズル１１０はＩＤＴ３１、３２のいずれによっ
ても霧化されないので（図１の点線矢印でその液滴の軌
跡Ｉ１１０で示したノズル）、いずれの動作においても
駆動しないようにする。

【００４６】以上のように、ＡタイプのＩＤＴ３１、Ｂ
タイプのＩＤＴ３２のいずれかを選択し、その表面弾性
波発生部上に液滴を吐出させて、ＩＤＴを選択的に駆動
することによって、粒子径の異なる液滴を任意に作製す
ることができる。

【００４７】上記説明では、ＡタイプのＩＤＴ３１、Ｂ
タイプのＩＤＴ３２のいずれか一方のみを駆動すること
により、単一の粒子径を有する液滴を生成する場合につ
いて説明したが、両方を駆動することにより粒子径分布
が双方性を有する液滴粒子を生成することも可能であ
る。

【００４８】例えば、図６に示す医療用吸入器に適用す
る場合には、薬液吸入器５２の内部には第一の液滴吐出
装置１及び第二の液滴吐出装置２の他、薬液を収容した
タンク７が配設されており、吐出孔５１１からは比較的
粒子径の小さな薬液が吐出し、吐出孔５１２からは比較
的粒子径の大きな薬液が吐出するようになっている。こ
のように、粒子径が異なる薬液粒子を同時に生成し吐出
させることによって、粒子径によって到達する距離が異
なるので、複数の患部の治療を同時に行うことができ
る。

【００４９】また、図７に示す画像記録装置１０１に適
用する場合には、画像記録装置１０１内の印字ヘッド５
０に第一の液滴吐出装置１及び第二の液滴吐出装置２を
収容しており、該ヘッド５０上部には主走査方向（紙面
垂直方向）にインクＩＮＫ吐出のための吐出孔５１が形
成されている。印字データに基づいて、第一の液滴吐出
装置１及び第二の液滴吐出装置２が駆動されて、インク
ＩＮＫが目的の粒子径で吐出孔５１から吐出され、一対
のローラから構成された搬送装置９１によって矢印Ａ方
向に記録紙Ｐを搬送することで記録紙Ｐ上に印字画像が
形成される。この結果、図９に示すように１つの記録画
素に対して液滴径が異なるドット（図９（ｄ））を形成
することができるため、この面積階調表現を行うことに
よって高精細な画像記録を行うことができる。

【００５０】また、図８に示す画像記録装置１０２に適
用する場合には、第一の液滴吐出装置１及び第二の液滴
吐出装置２を収容した画像記録装置１０２内の印字ヘッ
ド５０からはインクＩＮＫが吐出孔５１から吐出され、
そのインクＩＮＫは一旦、転写ドラム９２上に形成され
る。該転写ドラム９２は矢印Ｃ方向に回転されており、
印字ヘッド５０により転写されたインクＩＮＫは、一対
のローラからなる搬送装置９１によって矢印Ｂ方向に搬
送され、内部に加熱体９３を有する転写ドラム９２と該
転写ドラム９２に一定圧力をもって配設されている加圧
ローラ９４とにより形成される転写部において記録媒体
Ｐ上に転写される。この結果、上記図８の場合と同様に
階調表現が豊かで高品位な画像を得ることができる。

【００５１】なお、上記の医療用吸入器及び画像記録装
置に適用した場合の詳細については後述する。また、医
療用吸入器及び画像記録装置への適用は本実施例に限ら
ず、以下の本第１の実施形態の別の実施例は勿論のこと
別の実施形態の実施例に関しても適用できるものであ
る。

【００５２】ここで、第一の液滴吐出装置１としては、
圧電素子を用いたがこれに限らず、熱的エネルギーによ
り液滴を吐出するタイプであってもよく、また、液滴吐
出方向に電界を形成することにより静電的なエネルギー
によって液滴を吐出させるタイプのものであってもよ
い。熱的エネルギーにより液滴を吐出するタイプであれ
ば製造工程を簡単にすることができるので製造コストを
安価にすることができる。また、静電的なエネルギーに
よって液滴を吐出させるタイプのものであれば、ＳＴＭ
（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｓｃｏｐ
ｅ）等の針状の電極を用いることにより低電圧で効果的
な電界を形成でき、しかも半導体プロセスにより微細加
工が行えるので多電極化、小型化する場合に有利であ
る。

【００５３】さらに、第二の液滴吐出装置２のＩＤＴ３
としては、本実施例では２種類の場合について説明を行
ったがそれ以上であっても勿論よく、それに関しては実
施例２で後述する。

【００５４】次に、各ＩＤＴ３の駆動方法を図１０及び
図１１を用いて説明する。

【００５５】図１０は、ＩＤＴを駆動する駆動手段４
が、ＩＤＴ３と１対１に対応して接続されている場合で
ある。共振周波数ｆ１＝１０ＭＨｚを有するＩＤＴ３１
には周波数１０ＭＨｚの高圧電圧を出力する駆動手段４
１が接続されており、共振周波数ｆ２＝５０ＭＨｚを有
するＩＤＴ３２には周波数５０ＭＨｚの高圧電圧を出力
する駆動手段４２が接続されている。これらは、ＣＰＵ
（中央演算装置）４０からの命令により、駆動手段４１
と４２のどちらか一方を駆動することにより、ＩＤＴ３
１と３２のいずれかが駆動される。または駆動手段４１
と４２の両方を駆動することにより、ＩＤＴ３１と３２
の両方が駆動される。

【００５６】これに対し図１１は、ＩＤＴ３１の高圧側
の電極及びＩＤＴ３２の高圧側の電極が選択器４５に接
続され、選択器４５のもう１つの端子には、周波数が可
変である駆動手段４が接続されている。これらは、ＣＰ
Ｕ４０からの命令により、選択器４５を介して、駆動手
段４とＩＤＴ３１を接続するか、あるいは、駆動手段４
とＩＤＴ３２を接続するかの選択を行う。なお、この構
造の場合においても両方を駆動できる回路構成にするこ
とはできるし、もし同時に両方を駆動できなくてもＣＰ
Ｕ４０による短時間切替制御によりあたかも同時に駆動
しているようにはできる。

【００５７】ここで図１０に示した方法は、ＩＤＴの数
だけ駆動手段が必要になってくるが、駆動手段とＩＤＴ
とが直接接続されているので、選択器を通過することに
よる波形の劣化、ノイズの発生等がない。一方、図１１
に示した方法は、発振部を周波数可変としている点が回
路上複雑となるが、高圧電圧に増幅するための回路部を
共通にできるので、全体としてみた場合の回路規模はは
るかに簡単になる。

【００５８】上記説明では、ＩＤＴ３１及び３２とも、
各１個の場合についてであったが、２個以上の場合、同
一の共振周波数のＩＤＴを共通に接続して、全てを同時
に駆動することが考えられる。このような場合、図１１
に示す方法では、単一の駆動手段で対応できることは、
上記説明と変わらない。しかし、同一の共振周波数とな
るようにＩＤＴを製作しても、素子によるばらつき、配
線の影響等によって、必ずしもすべて同一とはならな
い。このような場合、図１０に示した方法によれば、Ｉ
ＤＴごとに駆動周波数を設定することができるので、Ｉ
ＤＴの共振周波数に一致した周波数で駆動することがで
きる。このように駆動方法としては、一長一短があるの
で、用途に応じて使い分けるとよいし、また上記方法及
び構成に限定されるものではない。

【００５９】以上より、異なるＩＤＴを複数形成してお
くことにより粒子径の異なる微小液滴を生成することが
できる。また、従来の液滴吐出装置１を流用しながら装
置を構成することができるので、安価に製造することが
できる。

【００６０】（実施例２）本実施例では、図１２の霧化
装置の構成図に示すように第二の液滴吐出装置２のＩＤ
Ｔ３として異なる３種類の場合について説明する。な
お、前記実施例と重複する部分の説明は省略する。

【００６１】図１２に示すように、共振周波数がさらに
小さいＩＤＴ３３を付加することにより、合計３種類の
液滴径を有する微小粒子の作製を行うことができる。

【００６２】ＩＤＴ３の共振周波数が高くなる程、ＩＤ
Ｔのサイズが小さくなるので、もし、ＩＤＴ３３に対し
てＩＤＴ３１と同様に３つのノズルから液滴を供給しよ
うとすると、液滴の供給量がＩＤＴ３３による霧化量を
上回ることになって、所望の大きさの粒子を作製するこ
とができなくなる。さらに極端に供給量が超過した場合
には、霧化すること自体が不可能になる。これを防止す
るために、本実施例においては、共振周波数の異なるＩ
ＤＴごとに第一の液滴吐出装置１から供給される液滴量
を変化させている。

【００６３】なお、このように共振周波数の異なるＩＤ
Ｔごとに第一の液滴吐出装置１から供給される液滴量を
変化させている方法は、本第１の実施形態のすべての実
施例に対して適用されるものとする。

【００６４】本実施例においては、液滴量を制御する方
法として第一の液滴吐出装置１のノズルの数を変化させ
ている。すなわち、最も液滴径が大きく、多量の粒子を
作製することができるＩＤＴ３１に対しては、３つのノ
ズル１１１から液滴（Ｉ１１１）を供給するようにし
て、多くの液滴を供給できるようにしている。これに対
し、最も液滴径が小さく、少量の粒子を作製することが
できるＩＤＴ３３に対しては、１つのノズル１１３から
液滴（Ｉ１１３）を供給するようにして、より少ない液
滴を供給できるようにしている。また、中間の液滴径を
作製できるＩＤＴ３２に対しては、２つのノズル１１２
から液滴（Ｉ１１２）を供給するようにして、中間の量
の液滴を供給できるようにしている。

【００６５】なお、本実施例では、３つ目のＩＤＴ３３
として、ＩＤＴ３１及び３２の共振周波数よりも小さい
値の共振周波数を有するＩＤＴについて説明したが、こ
れに限らず、ＩＤＴ３１及び３２の共振周波数よりも大
きい値の共振周波数を有するＩＤＴであってもよく、ま
た、ＩＤＴ３１と３２の共振周波数の中間の値の共振周
波数を有するＩＤＴであってもよい。

【００６６】以上、ＩＤＴの種類に応じて供給する液滴
量を異ならせたので、液滴が供給過多あるいは供給不足
になることがない。

【００６７】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態を表面弾性波を発生させる共振周波数が異なる複数種
類で各々複数個有する場合について各実施例に基づいて
説明する。

【００６８】（実施例３）本実施例では、図１３の霧化
装置の構成図に示すように第二の液滴吐出装置２のＩＤ
Ｔ３として異なる複数種類で各々複数個づつ有し、その
複数個のＩＤＴ３１、３２、…をそれぞれ交互に配置し
ている場合について説明する。なお、前記いずれかの実
施例と重複する部分の説明は省略する。

【００６９】図１３に示すように、第二の液液滴吐出装
置２のニオブ酸リチウム基板２１上ｙ方向に、Ａタイプ
のＩＤＴ３１及びＢタイプのＩＤＴ３２が、交互にしか
もそれぞれが複数形成されている。

【００７０】図５を参照して、動作について説明する。

【００７１】ボタン等の入力手段から動作開始信号が入
力されると、ステップＳ５−１とステップＳ５−２に
て、どの霧化手段及び液滴供給手段を駆動するかを決定
する。

【００７２】例えば、大きい粒子径を有する液滴を生成
する場合には、第一の液滴吐出装置１の液滴供給手段と
してノズル１１１（１１１ａ、１１１ｂ、…）を選択
し、ＩＤＴ３の霧化手段として３１（３１ａ、３１ｂ、
…）を選択する。前記実施例と同様に、第一の液滴吐出
装置１の複数のノズルの内、１１１（１１１ａ、１１１
ｂ、…）のみを駆動することによって、ＩＤＴ３１（３
１ａ、３１ｂ、…）の表面弾性波発生部上にのみ液滴
（Ｉ１１１ａ、Ｉ１１１ｂ、…）を吐出する。その後、
液滴が吐出された部分の複数のＩＤＴ３１（３１ａ、３
１ｂ、…）を駆動することにより、ＡタイプのＩＤＴ３
１によって粒子径が１００μｍ前後の粒子が生成され
る。

【００７３】一方、小さい粒子径を有する液滴を生成す
る場合には、第一の液滴吐出装置１の液滴供給手段とし
てノズル１１２（１１２ａ、１１２ｂ、…）を選択し、
ＩＤＴ３の霧化手段として３２（３２ａ、３２ｂ、…）
を選択する。前記実施例と同様に、第一の液滴吐出装置
１の複数のノズルの内、１１２（１１２ａ、１１２ｂ、
…）のみを駆動することによって、ＩＤＴ３２（３２
ａ、３２ｂ、…）の表面弾性波発生部上にのみ液滴（Ｉ
１１２ａ、Ｉ１１２ｂ、…）を吐出する。その後、液滴
が吐出された部分の複数のＩＤＴ３２（３２ａ、３２
ｂ、…）を駆動することにより、ＢタイプのＩＤＴ３２
によって粒子径が１０μｍ前後の粒子が生成される。

【００７４】また、図１４でのＩＤＴは上記図１３での
ＩＤＴの種類が２個であったのを３個にしたものであ
る。これは共振周波数がさらに小さいＩＤＴ３３（３３
ａ、…）が追加された構成である。液滴を生成する場合
には、第一の液滴吐出装置１の液滴供給手段としてノズ
ル１１３（１１３ａ、…）を選択し、ＩＤＴ３の霧化手
段として３３（３３ａ、…）を選択する。上記図１３と
同様に、第一の液滴吐出装置１の複数のノズルの内、１
１３（１１３ａ、…）のみを駆動することによって、Ｉ
ＤＴ３３（３３ａ、…）の表面弾性波発生部上にのみ液
滴（Ｉ１１３ａ、…）を吐出する。その後、液滴が吐出
された部分の複数のＩＤＴ３３（３３ａ、…）を駆動す
ることにより、ＣタイプのＩＤＴ３３によって目的の径
での粒子が生成される。ただし、このＩＤＴ３３（３３
ａ、…）は前記第１の実施形態の実施例２に記載された
内容を有するものとする。

【００７５】以上により、前記第１の実施形態の実施例
に比べ、より多くの液滴を霧化させることができるのは
当然のこととして、ＩＤＴ３１（３１ａ、３１ｂ、…）
あるいは３２（３２ａ、３２ｂ、…）さらには３３（３
３ａ、…）内の駆動させる個数を制御することにより、
霧化量を変化させることができるという特長を有してい
る。すなわち、前記第１の実施形態の実施例において霧
化量を変化させようとする場合、ＩＤＴ３１の駆動電圧
を制御することが考えられるが、この方法では、駆動電
圧に対する霧化量の変化が小さいので、霧化量を大きく
変化させるには至らなく、数倍程度であった。また、制
御面においても、電圧を可変とするには回路構成が複雑
になる。

【００７６】これに対し、本実施例においては、図１３
あるいは図１４に示すように第二の液滴吐出装置２は、
その複数種類のＩＤＴの共振周波数の数をｎ（ただし、
ｎ≧２）として、該共振周波数をｆ１、ｆ２、…、ｆｎ
（ただし、ｎ＝１，２，…）とした時、（ｆ１、ｆ２、
…ｆｎ）を１ブロックとして、表面弾性波進行方向と直
角な方向に、Ｎブロック（ただし、Ｎ≧１）形成されて
なるため、ＩＤＴ３１の数をＮとした時、ＩＤＴ単一駆
動の場合の霧化量Ｍ１に対し、全駆動時の霧化量ＭＮは
Ｎ倍になるので、容易にＮ≧１０とすることができる。
また、駆動するＩＤＴ３１の数を制御するだけでよいの
で、回路も従来と殆ど変わらない。これにより、複数の
ＩＤＴ３１の全てを駆動することにより霧化を最大とす
ることができ、また、単一のＩＤＴ３１を駆動すること
により、霧化を最小とすることができる。さらに、１＜
ｉ＜Ｎのいずれかの数ｉだけＩＤＴを駆動することによ
り、Ｍ１からＭＮの範囲で霧化量を変化させることがで
きる。

【００７７】同様に、ＩＤＴ３２を選択的に駆動するこ
とにより、１０μｍ前後の粒子の霧化量を変化させるこ
とができる。また上記方法を用いれば、単一種類のＩＤ
Ｔのみが複数形成されている場合においても、駆動する
ＩＤＴの数を制御することにより生成される微小液滴量
を変化させることができる。

【００７８】さらに、前記第１の実施形態の実施例にお
いて説明したように、Ａ及びＢ両方のＩＤＴを同時に駆
動することにより粒子径が異なる粒子を同時に生成する
ことができ、この場合にも駆動するＩＤＴ３１及び３２
の数を各々制御することにより生成される液滴量を変化
させることができる。また、駆動するＩＤＴ３１及び３
２の比率を制御することにより、液滴径分布を変化させ
ることができる。

【００７９】各ブロックにおけるＩＤＴの間隔は、第一
の液滴吐出装置のノズル間隔の整数倍であるように形成
することにより、ＩＤＴとノズルとの関係がずれること
がないので、すべてのＩＤＴに対して所望の数のノズル
を対応させることができる。なお、これは前記各実施例
に適用されるものとする。

【００８０】また、本実施例における駆動方法は前記第
１の実施形態のものを使用してもよいし、それに限定さ
れるものでなくてもよい。

【００８１】（実施例４）本実施例では、図１５の霧化
装置の構成図に示すように第二の液滴吐出装置２のＩＤ
Ｔ３として異なる複数種類３１、３２、…で各々複数個
づつ有しているが、同一共振周波数ごとにＩＤＴをまと
めて配置した場合について説明する。なお、前記いずれ
かの実施例と重複する部分の説明は省略する。

【００８２】前記実施例３においては、複数種類のＩＤ
Ｔ３１、３２、…をそれぞれ交互に配置しているため、
ＩＤＴ３の種類及び数を増加するのに伴い、基板２１の
ｙ方向の長さが長くなり、霧化が生じる部分の長さも長
くなってしまう。しかし本実施例においては、図１５に
示すように第二の液滴吐出装置２は、その複数種類のＩ
ＤＴの共振周波数の数をｎ（ただし、ｎ≧２）として、
該共振周波数をｆ１、ｆ２、…、ｆｎ（ただし、ｎ＝
１，２，…）とし、またそれぞれの個数をＮとした時、
同一共振周波数を有するＮ個のＩＤＴを１ブロックとし
て、表面弾性波進行方向と直角な方向に、ｎ個のブロッ
クを構成して形成さるように同一共振周波数ごとにＩＤ
Ｔをまとめて配置する。そのため、霧化発生場所を集中
させることができ、微小領域で霧化させる用途に適して
いる。

【００８３】具体的には、図１６及び図１７に示すよう
に、ＩＤＴ３１及び３２のそれぞれの数をＮ＝２（ＩＤ
Ｔ３１（３１ａ、３１ｂ）、ＩＤＴ３２（３２ａ、３２
ｂ））とした時の、霧化発生部の長さＷ_Mを比較する。

【００８４】ＩＤＴ３１及び３２の幅をそれぞれＷ_A＝
２０ｍｍ、Ｗ_B＝５ｍｍとした時、図１６に示した配置
の場合、霧化発生部の長さＷ_MA及びＷ_MBは、 Ｗ_MA ＝ Ｗ_A ＋ Ｗ_B ＋ Ｗ_A ＝ ４５ｍｍ Ｗ_MB ＝ Ｗ_B ＋ Ｗ_A ＋ Ｗ_B ＝ ３０ｍｍ となる。

【００８５】一方、図１７に示した配置の場合は、 Ｗ_MA ＝ ２＊Ｗ_A ＝ ４０ｍｍ Ｗ_MB ＝ ２＊Ｗ_B ＝ １０ｍｍ となり、作製する粒子径の大きさによって霧化発生部の
長さが大きく異なってくる。これは、前記第１の実施形
態の実施例１で説明したように、粒子径が小さくなる
程、ＩＤＴの電極ピッチＰが小さくなるので、ＩＤＴの
縦横比、すなわち、ＷｅとＬｐの比を同一となるように
ＩＤＴを設計すると、ＩＤＴの幅Ｗｅが小さくなるから
である。したがって、霧化発生部の長さＷ_Mも短くな
る。このように、本実施例においては霧化発生部の長さ
を短縮することができ、また、発生粒子径が小さいほど
その効果が顕著になる。

【００８６】上記ではＩＤＴ３１及び３２の数をＮ＝２
としたが、より多く形成すれば、さらに効果が顕著にな
る。例えば、Ｎ＝１０の場合、 交互配置の場合：Ｗ_MA ＝１０＊Ｗ_A ＋ ９＊Ｗ_B ＝ ２４５ｍｍ Ｗ_MB ＝ ９＊Ｗ_A ＋１０＊Ｗ_B ＝ ２３０ｍｍ 集中配置の場合：Ｗ_MA ＝１０＊Ｗ_A ＝ ２００ｍｍ Ｗ_MB ＝１０＊Ｗ_B ＝ ５０ｍｍ となり、小さな液滴径を発生させる目的の場合には、５
０／２３０＝２２［％］にまで縮小することができる。

【００８７】また、本実施例によれば、上記効果の他
に、図１７に示すように同一の共振周波数を有するＩＤ
Ｔをまとめて配置していることから、同一の共振周波数
を有するＩＤＴ、例えばＩＤＴ３１（３１ａ、３１ｂ）
を全て同様に駆動する場合には、結線３１ａＬ１と３１
ｂＬ１を、結線３１ａＬ２と３１ｂＬ２を各々共通にす
ることができる。また、ＩＤＴ３２（３２ａ、３２ｂ）
を全て同様に駆動する場合には、結線３２ａＬ１と３２
ｂＬ１を、結線３２ａＬ２と３２ｂＬ２を各々共通にす
ることができる。このように、共通結線される素子が固
まって配置されていると、図示しないＩＤＴ駆動装置へ
の電極線の引き回しが簡単にできるという特長も有して
いる。

【００８８】なお、本実施例ではＩＤＴの種類を２とし
たが、上記効果はこれに限定されるものではない。

【００８９】また、各ブロックにおけるＩＤＴの間隔
は、前記実施例３と同様に対応させることができる。さ
らに本実施例における駆動方法は前記第１の実施形態の
ものを使用してもよいし、それに限定されるものでなく
てもよい。

【００９０】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態を表面弾性波を発生させる共振周波数が異なる複数種
類の場合で、ノズルの大きさが異なる構成となっている
場合について各実施例に基づいて説明する。

【００９１】（実施例５）本実施例では、図１８の霧化
装置の構成図に示すように１つの第一の液滴吐出装置１
内のノズル１１１、１１２の大きさが、第二の液滴吐出
装置２の共振周波数に応じて異なるように構成されたも
のについて説明する。なお、前記いずれかの実施例と重
複する部分の説明は省略する。

【００９２】液滴を供給するための第一の液滴吐出装置
１のノズルの大きさが、第二の液滴吐出装置２のＩＤＴ
の共振周波数に応じて異なるようにし、１つのＩＤＴに
対して１つのノズルが対応しているように構成したもの
である。すなわち、共振周波数が比較的低く、粒子径の
大きい粒子を作製するＩＤＴ３１は、その素子寸法が大
きいので、多くの液滴を供給することができる。一方、
共振周波数が比較的高く、粒子径の小さい粒子を作製す
るＩＤＴ３２は、その素子寸法が小さいので、少ない液
滴を供給しなければならない。この目的を達成するため
に、本実施例では、共振周波数が異なるＩＤＴごとに、
供給する液滴量が異なるようにノズル径を変化させてい
る。

【００９３】すなわち、図１８に示すように、ＩＤＴ３
１に対して液滴を供給するノズル１１１は、多くの液滴
（Ｉ１１１）を供給するために大きな吐出孔が開けられ
ている。これにより、例えば、１滴当り数１０００ナノ
リットル（ｎｌ）の液滴が吐出される。一方、ＩＤＴ３
２に対して液滴を供給するノズル１１２は、少ない液滴
（Ｉ１１２）を供給するために小さな吐出孔が開けられ
ている。これにより、例えば、１滴当り数１００ナノリ
ットル（ｎｌ）の液滴が吐出される。なお、駆動方法は
前記各実施例のいずれかの方法を適用する。

【００９４】（実施例６）本実施例では、図１９の霧化
装置の構成図に示すように第一の液滴吐出装置１内に異
なる複数のヘッド１１、１２を有し、各ヘッド内のノズ
ル１１１、１１２の大きさが、第二の液滴吐出装置２の
共振周波数に応じて異なるように構成したものについて
説明する。なお、前記いずれかの実施例と重複する部分
の説明は省略する。

【００９５】本実施例が前記実施例５と異なる点は、第
一の液滴吐出装置１が、ヘッド１１及び１２の二つの異
なる部分から構成されていることである。すなわち、よ
り大きな吐出径のノズル１１１（１１１ａ、１１１ｂ、
…）が形成されたヘッド１１と、より小さな吐出径のノ
ズル１１２（１１２ａ、１１２ｂ、…）が形成されたヘ
ッド１２とからなっている。さらに、ヘッド１１のノズ
ル１１１（１１１ａ、１１１ｂ、…）から吐出される液
滴（Ｉ１１１ａ、Ｉ１１１ｂ、…）がＩＤＴ３１に対し
て吐出されるように、ノズル１１１（１１１ａ、１１１
ｂ、…）の間隔はＩＤＴ３１の間隔と同じになるように
形成されている。同様に、ヘッド１２のノズル１１２
（１１２ａ、１１２ｂ、…）から吐出される液滴（Ｉ１
１２ａ、Ｉ１１２ｂ、…）がＩＤＴ３２に対して吐出さ
れるように、ノズル１１２（１１２ａ、１１２ｂ、…）
の間隔はＩＤＴ３２の間隔と同じになるように形成され
ている。この方法の利点について説明すると、前記実施
例５の図１８に示した構成は、同一ヘッドに異なる大き
さの吐出孔を有するノズルを形成しなければならなかっ
た。そのため、製造が非常に複雑になり、また、ノズル
の数が多い場合には、製造歩留まりが悪くなるという問
題点を有していた。これに対し、本実施例の図１９に示
す構成では、同一吐出径のノズルが形成されたヘッド１
１とそれとは異なる同一吐出径のノズルが形成されたヘ
ッド１２とが別々に製造され、それらを貼り合わせて形
成されているので、貼り合わせ以外は従来と同様の製造
方法が用いられるという利点がある。

【００９６】上記説明では、ノズルの大きさを異ならせ
ることにより液滴量が変わるようにしたが、これに限る
ことはなく、例えば、同じノズル径であっても、該ノズ
ル内面の一部を撥水性とすることによりノズル内の液滴
量を減少させることができるので、当方法によって、撥
水処理を行わない場合に比べて液滴吐出量が少ない吐出
を実現することができる。また、他の方法としては、ノ
ズルを駆動する時間を制御することによって、第二の液
滴吐出手段２に供給される液滴量を変化することができ
る。これらの方法は、ノズルの物理的大きさを変化させ
ることなく、吐出量を変化することができるので、ノズ
ル径の異なる複数のノズルを製造する場合に比べて、製
造上の複雑さがないという特長を有している。また、本
実施例においては２個のヘッドを貼り合わせた構成とし
たが、ヘッドの個数やその配置はこれに限定されるもの
ではない。例えば、同一面上に並べてもよい。

【００９７】以上、吐出する液滴量を異ならせて、第二
の液滴吐出装置２に供給される液滴量を変化させること
により、各ＩＤＴに最適な液滴量を供給することが可能
となる。

【００９８】なお、本第３の実施形態では前記第１及び
第２の実施形態における図面での液滴の吐出軌跡を矢印
で表した点線部分のノズルはいずれも駆動されることは
なかったのに対して、本実施形態では使用されないノズ
ルは生じないといった効果を有している。

【００９９】（実施例７）本実施例では、図２０及び図
２１の霧化装置の構成図に示すように前記実施例６と同
様に第一の液滴吐出装置１が、複数の異なるヘッド部分
１１、１２からなり、各ヘッドにはそれぞれ吐出するた
めの液体貯蔵部７２１、７２２が備えられている構成と
したものについて説明する。なお、前記いずれかの実施
例と重複する部分の説明は省略する。

【０１００】図２０に示すように、第一の液滴吐出装置
１は大きさの異なるノズルを有する２つのヘッド１１、
１２から構成されている。ヘッド１１は大きなノズル１
１１を複数有し、ヘッド１２は小さなノズル１１２を複
数有する。さらに、ヘッド１１には液体７５１を供給す
るための液体貯蔵部７２１が接続されており、ヘッド１
２には液体７５２を供給するための液体貯蔵部７２２が
接続されている。これにより、液体７５１はＩＤＴ３１
にてより大きい液滴径に霧化され、また、液体７５２は
ＩＤＴ３２にてより小さい液滴径に霧化される。つま
り、液体貯蔵部７はヘッドの構成にしたがって、ヘッド
毎に設けるようにする。

【０１０１】また、液体貯蔵部７は、カートリッジタイ
プとし、取り外し可能となるようにすれば、液体の補給
が簡単に行うことができる。

【０１０２】さらに、液体７５１及び７５２としては、
全く種類の異なる液体であってもよいし、また、同一種
類の液体ではあるが、表面張力あるいは粘度等の物性値
が異なるものであってもよい。

【０１０３】このように、第一の液滴吐出装置１を複数
のヘッドから構成し、各ヘッドに液体貯蔵部を設けて、
ヘッド毎に液体を供給するようにしたので、ヘッド自体
の構造が容易となり製造が簡単となるとともに、仮に、
一方のヘッドの液体がなくなっても他のヘッドを使用す
ることができ、装置として動作を継続することができる
という利点を有している。

【０１０４】一方、図２１の場合は前記図２０の場合に
比べてヘッドを貼り合わせた構造にして以外は同じ機能
を有している。

【０１０５】以上のように、本実施形態においては第一
の液滴吐出装置１を複数のヘッドから構成し、それぞれ
に液体貯蔵部を設けることにより異なる液体を第二の液
滴吐出装置２に供給することができると共に、異なる液
滴径を有する粒子の霧化を行うことができる。

【０１０６】［第４の実施形態］本発明の第４の実施形
態では第一の液滴吐出装置あるいは第二の液滴吐出装置
のいずれかを移動させる場合について各実施例に基づい
て説明する。

【０１０７】なお、本実施形態では前記第１及び第２の
実施形態における図面での液滴の吐出軌跡を矢印で表し
た点線部分のノズルはいずれも駆動されることはなかっ
たのに対して、前記第３の実施形態と同様に使用されな
いノズルは生じない。

【０１０８】（実施例９）本実施例では、図２２の霧化
装置の構成図に示すように第一の液滴吐出装置１を移動
させることにより第二の液滴吐出装置２の該当するＩＤ
Ｔ３に液滴を供給するように構成したものについて図２
３の基本動作フローチャートを用いて説明する。なお、
前記いずれかの実施例と重複する部分の説明は省略す
る。

【０１０９】図２２に示すように第一の液滴吐出装置１
は、移動手段６によって、複数のＩＤＴ３が形成された
方向Ｍに移動可能なように構成されている。第二の液滴
吐出装置２は、２種類のＩＤＴをそれぞれ１つづつ有し
ている。例えば、ＩＤＴ３１は共振周波数が１０ＭＨｚ
のＡタイプであり、ＩＤＴ３２は共振周波数が５０ＭＨ
ｚのＢタイプであるとする。

【０１１０】第一の液滴吐出装置１は単一のノズルを有
しており、１組のＩＤＴに対し１つのノズルが対応する
ように複数形成されている。移動手段６によって、ＩＤ
Ｔ３１により霧化される基板２１上及びＩＤＴ３２によ
り霧化される基板２１上に液滴が吐出されるように移動
される。これにより、第一の液滴吐出装置１のノズル数
を１つにできるので、第一の液滴吐出装置１の製造が簡
略化される。また、ノズルを駆動する回路も同様に簡略
化され、各ノズルを選択して駆動するという複雑な制御
をする必要がなくなる。

【０１１１】移動手段６としては、モータ等の回転運動
をギア等によって直線運動に変換させる構成であってよ
いし、本実施例のように、移動場所が２箇所しかない単
純な場合には、第一の液滴吐出手段１をｙ方向あるいは
−ｙ方向からバネ等の弾性部材を介して押し当てる方法
であってもよいし、また、ＰＺＴ等の圧電振動子の長さ
方向振動を用いてｙ軸方向へ移動するようにしてもよ
い。さらに、リニアモータを用いれば、回転モータを用
いる場合に比べて構成部品を削減することができ、圧電
振動子を用いる場合に比べて、移動量を大きくすること
ができる。そのため、用途に応じて選択すればよい。

【０１１２】次に図２３を参照して動作について説明す
る。

【０１１３】ボタン等の入力手段から動作開始信号が入
力されると、ステップＳ２３−１にて、どの霧化手段を
駆動するかを決定する。

【０１１４】例えば、大きい粒子径を有する液滴を生成
する場合には、ＩＤＴ３の霧化手段として３１を選択す
る。ステップＳ２３−２にて、第一の液滴吐出装置１
は、移動手段６によって、複数のＩＤＴ３が形成された
方向Ｍに移動し、前記ステップＳ２３−１で選択された
ＩＤＴ３１にて霧化される基板２１上に液滴が吐出され
るように移動される。ステップＳ２３−３にて、第一の
液滴吐出装置１を駆動することによって、ＩＤＴ３１の
表面弾性波発生部上にのみ液滴を吐出する。その後、ス
テップＳ２３−４にて液滴が吐出された部分のＩＤＴ３
１を駆動することにより、ＡタイプのＩＤＴ３１によっ
て粒子径が１００μｍ前後の粒子が生成される。

【０１１５】一方、小さい粒子径を有する液滴を生成す
る場合には、上記と同様の手順にてＩＤＴ３２を選択し
駆動することによって、ＢタイプのＩＤＴ３２によって
粒子径が１０μｍ前後の粒子が生成される。

【０１１６】本実施例では、共振周波数の異なるＩＤＴ
３の種類を２とし、その各々の個数を１としたが、これ
に限ることはなく、ＩＤＴ３の種類及び各同一共振周波
数のＩＤＴの数がそれ以上であってもよい。

【０１１７】（実施例１０）本実施例では、図２４の霧
化装置の構成図に示すように前記実施例７でのＩＤＴ３
の種類及び各同一共振周波数のＩＤＴの数を増加させて
構成したものについて説明する。なお、前記いずれかの
実施例と重複する部分の説明は省略する。

【０１１８】図２４に示すように第二の液滴吐出装置２
において、Ａ及びＢタイプのＩＤＴ３１及び３２が、各
２つづつ交互３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ、…に形
成されている。第一の液滴吐出装置１は２つ以上のノズ
ル１１５、１１６、１１７、…を有しており、ノズル１
１５はＩＤＴ３１ａ及び３２ａのどちらか一方に対し
て、液滴を供給するようになっており、ノズル１１６は
ＩＤＴ３１ｂ及び３２ｂのどちらか一方に対して、液滴
を供給するようになっており、その他のノズル１１７、
…も上記と同様の動きとなる。すなわち、一対のＩＤＴ
３１及び３２の１ブロック、例えば３１ａと３２ａの一
対、３１ｂと３２ｂの一対、…に対して、第一の液滴吐
出装置１のノズルは１つだけ形成されている。これはす
べてのＩＤＴに対してノズルを対応させる方法に比べ
て、ノズルの数を削減することができる。

【０１１９】なお、動作に関しては図２３に基づいて前
記実施例７と同様に動作するものとする。

【０１２０】（実施例１１）本実施例では、図２５の霧
化装置の構成図に示すように第一の液滴吐出装置１を移
動させることにより第二の液滴吐出装置２の該当するＩ
ＤＴ３に液滴を供給するように構成したもので、移動に
よる位置検出手段に光検出手段９を用いた方式について
説明する。なお、前記いずれかの実施例と重複する部分
の説明は省略する。

【０１２１】第二の液滴吐出装置２として、ニオブ酸リ
チウム基板２１の表面及び裏面を研磨したものを用い
る。これにより、該基板は光学的に透明となるが、研磨
が不十分であると白色となってすりガラス状になる。

【０１２２】基板２１の下部には光検出手段９としての
反射式の光学センサが、基板２１とは一定の距離をおい
て配設されている。基板２１の下部には放熱板２２が、
熱伝導度のよいシリコーングリース等を介して密着して
配設されているが、上記光検出手段９が配設された部分
には及ばないようになっている。したがって、光検出手
段９からの可視あるいは近赤外の光線は基板２１を透過
することができる。

【０１２３】さらに、第一の液滴吐出装置１の一部に
は、反射率の異なる部分が形成されており、光検出手段
９から出射される光線を反射あるいは吸収するようにな
っている。すなわち、反射率の高い部材で構成されたマ
ーカー８以外は、反射率の低い部材で形成されている。
また、該マーカー８は２つ（８１、８２）形成されてお
り、これらは区別がつくように異なった形状となってい
る。

【０１２４】また、光検出手段９から出射した光線が反
射部材により反射し光検出手段９の受光部に戻ってきた
時、第一の液滴吐出装置１のノズル１１１から吐出され
る液滴が第二の液滴吐出装置２のＩＤＴ３１により霧化
されるように、マーカー８１の位置が決定されており、
同様に第一の液滴吐出装置１のノズル１１１から吐出さ
れる液滴が第二の液滴吐出装置２のＩＤＴ３２により霧
化されるように、マーカー８２の位置が決定されてい
る。

【０１２５】次に本実施例の動作について、図２５及び
図２６を用いて説明する。

【０１２６】図２６は反射型の光センサを用いた検出回
路９０の一例であり、反射がない時の出力電圧ＶｏはＨ
レベルであり、反射がある時の出力電圧ＶｏはＬレベル
となるように構成されている。

【０１２７】まず、ＩＤＴ３１を動作させることにより
液滴径の大きな粒子を発生させる場合について説明す
る。第一の液滴吐出装置１は、最初、ＩＤＴ３２より−
ｙ方向（矢印ＭのＭ１方向）に待機しており、動作開始
と共に、移動手段６は第一の液滴吐出装置１を＋ｙ方向
（矢印ＭのＭ２方向）に移動する。マーカー８１の検出
により、検出回路９０からの信号がＨレベルからＬレベ
ルになっても移動を停止することなく、さらに移動を続
ける。マーカー８１を通過することにより、検出回路か
らの信号はＬレベルからＨレベルに変化し、マーカー８
２の検出により検出信号が再びＨレベルからＬレベルに
なった時点で移動を停止する。次に、第一の液滴吐出装
置１を駆動して液滴を吐出し、第二の液滴吐出装置２の
ＩＤＴ３１に液滴を供給する。ＩＤＴ３１は液滴の供給
が行われた時点で、図示されない駆動回路により駆動さ
れ、供給された液滴を霧化する。動作終了後、移動手段
６は第一の液滴吐出装置１を−ｙ方向（矢印ＭのＭ１方
向）に移動して、一連の動作が終了する。

【０１２８】次に、ＩＤＴ３２を動作させることにより
液滴径の小さな粒子を発生させる場合について説明す
る。前記の場合と同様に移動手段６は、動作開始と共
に、第一の液滴吐出装置１をｙ方向（矢印ＭのＭ２方
向）に移動する。マーカー８１の検出により、検出回路
９０からの信号がＨレベルからＬレベルになった時点で
移動を停止する。次に、第一の液滴吐出装置１を駆動し
て液滴を吐出し、第二の液滴吐出装置２のＩＤＴ３２に
液滴を供給する。ＩＤＴ３２は、液滴の供給が行われた
時点で、図示されない駆動回路により駆動され、供給さ
れた液滴を霧化する。動作終了後、移動手段６は第一の
液滴吐出装置１を−ｙ方向（矢印ＭのＭ１方向）に移動
して、一連の動作が終了する。これにより、比較的小さ
な粒子径の液滴が発生する。

【０１２９】本実施例では、第一の液滴吐出装置１をｙ
方向に移動可能とし、その停止位置を光センサにより制
御するようにしたので、停止位置精度が向上すると共
に、停止位置の変更が生じた際にも、マーカー位置ある
いはセンサ位置の変更あるいは第一の液滴吐出装置１の
取り付け位置の変更により簡単に対応することができ
る。

【０１３０】上記では、第一の液滴吐出装置１の初期位
置をＩＤＴ３２よりも−ｙ方向（矢印ＭのＭ１方向）と
したが、これに限ることはなくＩＤＴ３１より＋ｙ方向
（矢印ＭのＭ２方向）であってもよい。この場合、移動
手段６は、動作開始により−ｙ方向に移動し、マーカー
８２あるいは８１を検出することによって、２つの停止
位置のどちらか一方で停止する。霧化動作が終了する
と、第一の液滴吐出装置１はＩＤＴ３１より＋ｙ方向
（矢印ＭのＭ２方向）の初期位置に移動して、一連の動
作が終了する。また、第一の液滴吐出装置１の初期位置
としては、ＩＤＴ３１とＩＤＴ３２の間に位置するよう
であってもよい。さらに、第一の液滴吐出装置１の初期
位置として、ＩＤＴ３１上あるいはＩＤＴ３２上であっ
てもよい。この場合、第一の液滴吐出装置１の初期位置
がＩＤＴ３１上である場合には、ＩＤＴ３１によって霧
化動作を行う場合には、第一の液滴吐出手段１を移動す
る必要がなく、ＩＤＴ３２によって霧化動作を行う場合
のみ移動させればよい。

【０１３１】なお、上記ではマーカー８の個数は２個と
したが、ＩＤＴの種類あるいは個数が増加した場合には
それに限定されるものではない。

【０１３２】以上、本実施形態の各実施例では、第二の
液滴吐出装置２を固定し、第二の液滴吐出装置２を移動
させる方法を説明したが、逆の形態である第一の液滴吐
出装置１は固定し、第二の液滴吐出装置２を移動させる
方法であってもよい。

【０１３３】以下に前記各実施形態での実施例の構成及
び手段を画像記録装置あるいは医療用薬液吸入器に応用
した適用実施例について詳細に説明する。

【０１３４】（適用例１）本適用例では、画像記録装置
に適用した場合の一実施例について説明する。

【０１３５】図７は画像記録装置１０１の主要部分のみ
記載しており、図７（ａ）は画像記録装置１０１内の印
字ヘッド５０の上面からの図であり、図７（ｂ）は印字
ヘッド５０のＡ−Ａ’面での断面を示した図である。

【０１３６】印字ヘッド５０は第一の液滴吐出装置１及
び第二の液滴吐出装置２を収容しており、該ヘッド５０
上部には主走査方向（紙面垂直方向）にインクＩＮＫ吐
出のための吐出孔５１が形成されている。本実施例にお
いては、スリット状に吐出孔が形成されているが、これ
に限ることはなく、円形或いは矩形状の吐出孔を複数有
するものであってもよい。また印字ヘッド５０の上部
に、ある程度の間隔をおいて記録媒体Ｐが配置され、搬
送装置９１によって矢印Ａ方向に搬送される。搬送装置
９１は、例えば一対のローラで構成されている。

【０１３７】第一の液滴吐出装置１としては、圧電素子
による振動エネルギーを利用したもの、ヒータによる熱
エネルギーを用いたものあるいは電界形成による電気的
エネルギーを用いることにより液体粒子としてのインク
を吐出させるもののいずれであってもよい。

【０１３８】第二の液滴吐出装置２は図示されないメモ
リから送出される印字データに基づいて駆動され、微粒
子化されたインクＩＮＫは記録媒体Ｐ上に付着／浸透す
ることにより印字が行われる。インクＩＮＫとしては顔
料系、染料系が用途に応じて用いられ、黒色に限ること
なく赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアン等のカラ
ーインクであってもよい。本実施例では、顔料系の黒色
インクとする。

【０１３９】第二の液滴吐出装置２としては、例えば図
２１に示した構成のものである。図２１においては、液
体貯蔵手段７（液体貯蔵部７２１、７２２）に収容され
る液体として７５１及び７５２の２種類であったが、本
実施例においては同一とし、さらに液体貯蔵部７２１、
７２２も分離している必要はない。

【０１４０】印字ヘッド５０は分類上、シリアルヘッド
及びラインヘッドに分類することができる。主走査方向
において、記録画素に対応する数だけのインク吐出孔５
１を有したものがラインヘッドであり、当ヘッド５０を
用いれば図７（ｂ）に示した矢印Ａ方向へ記録紙Ｐを搬
送することにより２次元画像を得ることができる。これ
に対し、主走査方向には少数のインク吐出孔５１を形成
し、主走査方向に印字ヘッド５０を走査することにより
主走査方向の印字を形成し、かつ図７（ｂ）に示した矢
印Ａ方向へ記録紙Ｐを搬送することにより２次元画像を
得る方法である。この方法では、印字ヘッドを小型、安
価に製造することができるがラインヘッドに比べて主走
査方向にも印字ヘッドを搬送する必要がある。

【０１４１】なお、本実施例ではヘッドの構造上シリア
ルヘッドタイプを例に説明したが、主走査方向への印字
ヘッドの搬送動作は公知の技術を用いればよい。

【０１４２】重要な点は、記録画素１つに対して、１組
のＩＤＴ３が対応していることである。すなわち、単一
のＩＤＴ３１及び単一のＩＤＴ３２によって１画素を形
成するようになっている。したがって、図２１の場合に
は２組のＩＤＴが形成されているので、２画素を形成す
ることができる。ｎ画素を同時に形成するためにはｎ組
のＩＤＴ３及びそれにインクを供給する第一の液滴吐出
装置１のノズルを形成すればよい。なお、第一の液滴吐
出装置２は図２０に示すものであってもよいし、それ以
外の形態であってもよい。

【０１４３】次に、本実施例にて面積階調表現を行う場
合の動作について、図９を用いて説明する。

【０１４４】図９は１画素（点線で表示）に対する印字
ドットの可能な組み合わせを表示したものである。
（ａ）は１画素の印字濃度が最低の場合、（ｄ）は１画
素の印字濃度が最大の場合、（ｂ）及び（ｃ）はその中
間の状態を示している。すなわち、印字濃度が最低の場
合には、ＩＤＴ３１及び３２のいずれも駆動させないの
で、ドットは形成されない（ａ）。印字濃度が最大の場
合には、ＩＤＴ３１及び３２の両方とも駆動することに
より、ドット径の異なる２つのドットを形成する
（ｄ）。印字濃度が２番目に低い場合には、ＩＤＴ３２
のみを駆動することにより小さいドットのみを形成する
（ｂ）。印字濃度が２番目に高い場合には、ＩＤＴ３１
のみを駆動することにより大きいドットのみを形成する
（ｃ）。

【０１４５】このように本実施例では、４階調表現を行
うことができる。同様に隣接画素に対してもそれに対応
する１組のＩＤＴ３１及び３２の動作を制御することに
より４階調表現が可能となる。

【０１４６】以上では１画素に対し２つのＩＤＴが対応
するように形成したので４階調表現が可能であったが、
これに限らず３つ以上であってもよい。これにより１画
素に対し形成するインクのドット径をさらに変化させる
ことができるので、階調表現がより豊かになり高品位な
画像を得ることができる。

【０１４７】また、１つの画素に対し、単一のＩＤＴの
みを駆動することにより、用途に応じて解像度を変化さ
せつつ、一定解像度での印字を行うことができる。一例
として、文字原稿を出力する場合には最も小さな液滴を
吐出し、例えばＩＤＴ３２を駆動することにより粒子径
φ１０μｍ前後のインクを吐出させる。一方、画像を出
力する場合にはより大きな液滴を吐出し、例えばＩＤＴ
３１を駆動することにより粒子径φ１００μｍ前後のイ
ンクを吐出させるようにする。

【０１４８】なお、上記説明では単色の場合について説
明したが、カラー印字への応用も可能であり、この場合
には、上記構成の印字ヘッド５０を複数用意する。すな
わち、３色の重ね合せによりカラーを表現する場合に
は、イエロー、マゼンタ、シアンのインクを用いる。

【０１４９】また、ＩＤＴを駆動する時間を制御する方
法を併用してもよい。駆動時間を長くするにしたがいイ
ンク生成量が多くなるので、記録紙上での濃度を大きく
することができる。

【０１５０】なお、上記実施例で説明した事項がそのま
まあるいはそれらの組み合わせで適用可能であることは
言うまでもない。

【０１５１】（適用例２）本適用例では、画像記録装置
に適用した場合の別の実施例について説明する。

【０１５２】図８は、本発明を画像記録装置に応用した
場合の別の一実施例を示しており、画像記録装置１０２
の主要部分のみ記載している。なお、前記適用例１と重
複する部分の説明は省略する。

【０１５３】第一の液滴吐出装置１及び第二の液滴吐出
装置２を収容した画像記録装置１０２内の印字ヘッド５
０からはインクＩＮＫが吐出孔子５１から吐出され、そ
のインクＩＮＫは一旦、転写ドラム９２上に形成され
る。該転写ドラム９２は矢印Ｃ方向に回転されており、
印字ヘッド５０により転写されたインクＩＮＫは、搬送
装置９１によって矢印Ｂ方向に搬送されて記録媒体Ｐ上
に転写される。すなわち、転写ドラム９２と該転写ドラ
ム９２に一定圧力をもって配設されている加圧ローラ９
４とにより形成される転写部において、転写ドラム内部
に配設されている加熱体９３による熱によってＩＮＫは
記録媒体Ｐ上に転写される。転写ローラ９２は、中空の
構造を有しており、Ａｌ等の熱伝導性のよい金属で形成
されている。さらに、転写が良好に行われるために、そ
の表面性がＩＮＫに対し高表面張力を有する部材、例え
ば、フッ素コーティングされたものを用いている。

【０１５４】本適用例においても前記適用例１と同様に
階調表現がより豊かになり高品位な画像を得ることがで
きる。

【０１５５】（適用例３）本適用例では、医療用の薬液
吸入器に適用した場合の実施例について説明する。

【０１５６】図６は、本発明を医療用の薬液吸入器に応
用した場合の一実施例を示しており、（ａ）は断面を、
（ｂ）はその透視斜視図を示している。

【０１５７】薬液吸入器５２の内部には第一の液滴吐出
装置１及び第二の液滴吐出装置２の他、薬液を収容した
タンク７が配設されている。第二の液滴吐出装置２とし
ては、図２０で説明したものを用いている。すなわち、
ＩＤＴ駆動周波数が同一のものをまとめて配置してお
り、これにより、吐出孔５１１からは比較的粒径の小さ
な薬液が吐出し、吐出孔５１２からは比較的粒径の大き
な薬液が吐出するようになっている。あるいは、第二の
液滴吐出装置２として図２１で説明したものを用いれ
ば、吐出孔を共用できるので、単一の吐出孔でよい。

【０１５８】次に、本実施例にて薬液の吸入を行う場合
の動作について、図２７（ａ）、（ｂ）を用いてその駆
動制御方法について説明する。

【０１５９】入力手段４００は該薬液吸入器５２の駆動
開始を指示するための入力部であり、プッシュ式あるい
はスライド式、あるいはダイアル式等の駆動スイッチに
より構成される。該スイッチが押下されることにより該
薬液吸入器５２が駆動され、所定の大きさの液滴が生成
される。さらに、薬液吸入器５２は液滴径を可変するた
めに、その液滴径を指定するためのスイッチ４１０が設
けられている。例えば、２種類の液滴径を選択できる場
合には、比較的大きな液滴を生成する（４１０ｂ）かあ
るいは比較的小さな液滴を生成する（４１０ｃ）か、あ
るいは両者共に生成する（４１０ｄ）かを決定する。な
お、上記図示していない駆動スイッチと図２７（ｂ）に
示すような液滴径選択スイッチ４１０とをダイアル式ス
イッチにより構成し同一としてもよい。

【０１６０】以下に各状態での駆動動作について説明す
る。

【０１６１】図２７（ｂ）は、液滴径選択スイッチ４１
０はＯＦＦ（４１０ａ）が選択されている場合を示して
いる。

【０１６２】上記スイッチ４１０の“大”（４１０ｂ）
を選択した場合には、入力手段４００により“大”（４
１０ｂ）が選択されたことがＣＰＵ４０に伝達され、第
一の液滴吐出装置１の駆動回路Ａ４１１に対し、それに
対応したノズル１１１を駆動するように選択手段Ａ５０
１によって該当する駆動手段４１１１を選択する。同様
に第二の液滴吐出装置２の駆動回路Ｂ４１２に対し、そ
れに対応したＩＤＴ３１を駆動するように選択手段Ｂ５
０２によって該当する駆動手段４１２１を選択する。こ
れにより、ノズル１１１から液滴が吐出され、ＩＤＴ３
１によりさらに微粒子化されて比較的大きな液滴が生成
される。

【０１６３】上記スイッチ４１０の“小”（４１０ｃ）
を選択した場合には、入力手段４００により“小”（４
１０ｃ）が選択されたことがＣＰＵ４０に伝達され、第
一の液滴吐出装置１の駆動回路Ａ４１１に対し、それに
対応したノズル１１２を駆動するように選択手段Ａ５０
１によって該当する駆動手段４１１２を選択する。同様
に第二の液滴吐出手段２の駆動回路Ｂ４１２に対し、そ
れに対応したＩＤＴ３２を駆動するように選択手段Ｂ５
０２によって該当する駆動手段４１２２を選択する。こ
れにより、ノズル１１２から液滴が吐出され、ＩＤＴ３
２によりさらに微粒子化されて比較的小さな液滴が生成
される。

【０１６４】さらに、両者の混合した液滴を生成するに
は上記スイッチ４１０において“大＋小”スイッチ（４
１０ｄ）を選択することにより、ＣＰＵ４０は第一の液
滴吐出装置１及び第二の液滴吐出装置２のすべての手段
を共に動作させるような制御を行う。

【０１６５】動作を終了するには、スイッチ４１０を
“切”（４１０ａ）位置にすることで第一の液滴吐出装
置１及び第二の液滴吐出装置２が動作を停止する。ある
いは、タイマー機能を付加しておくことにより、一定時
間動作後、自動的に停止させることも可能である。

【０１６６】以上は２種類の液滴径を生成する場合につ
いて説明したが、それ以上であっても同様に適用でき
る。

【０１６７】また、入力手段４００により上記スイッチ
４１０の“大”（４１０ｂ）を選択した場合、複数ある
ＩＤＴ３１の内、必要に応じて選択的に駆動するように
してもよい。例えば、入力手段４００に霧化量設定スイ
ッチ（図示せず）を設けておき、“強”のときにはＩＤ
Ｔ３１を全て駆動するようにし、また、“弱”の時には
１つのＩＤＴ３１のみを駆動する。これにより、１００
μｍ前後の比較的大きな液滴の生成される液滴量を制御
することができる。

【０１６８】同様に、入力手段４００により上記スイッ
チ４１０の“小”（４１０ｃ）を選択した場合、霧化量
設定スイッチ（図示せず）の切り替えにより、１０μｍ
前後の比較的小さい液滴の生成量を変化させることがで
きる。

【０１６９】このように上記方法ではまず霧化手段を選
択し、複数の液滴吐出手段の中からその選択された霧化
手段に液滴を吐出する吐出部を選択し駆動し、前記霧化
手段にて前記吐出部から供給された液滴を微粒子化して
いる。一方、まず複数の液滴吐出手段の中から特定の液
滴吐出手段を選択し、複数の霧化手段の中からそれに該
当する特定の霧化手段を選択し、その選択された霧化手
段に前記液滴吐出手段の吐出部から液滴を供給し駆動す
ることで液滴を微粒子化する方法であってもよい。これ
らは装置のサイズ、製造コスト、使用目的に応じて選択
できるものである。また上記２種類の方法に限定される
ものでもない。

【０１７０】以上のように、鼻及び喉を治療する際に用
いられる器具としての薬液霧化器等の用途にあっては、
霧化粒子が小さい程、人体に吸入していく距離が大きく
なるので、発生液滴径と薬液の種類を最適に組み合わせ
ることができて、治療部位に応じて最適な薬液を供給す
ることができる効果が得られる。

【０１７１】なお、上記駆動制御の説明は薬液吸入器特
有の制御方法ではなく、画像形成装置等他の粒子径可変
装置に対しても適用可能であることは言うまでもない。
また、液滴としては、薬液、インクを挙げてきたがこれ
に限定されるものではない。

【０１７２】以上、ここで挙げた各実施形態に関して
は、本発明の主旨を変えない限り前記記載内容に限定さ
れるものではない。

【０１７３】

【発明の効果】以上のように本発明の粒径可変生成装置
及び粒子径可変生成方法では、各請求項において以下の
効果が得られた。

【０１７４】本発明の請求項１においては、第一の液滴
吐出手段から吐出される粒子が、異なる共振周波数を有
する複数の櫛歯型電極（ＩＤＴ）の中の特定のＩＤＴに
より微粒子化されるように、第一の液滴吐出手段の特定
のノズルを駆動するので、大きさの異なる液滴粒子を生
成することができる。また、インクジェットヘッド等の
液滴吐出装置を第一の液滴吐出手段として用い、これか
ら吐出する液滴を第二の液滴吐出手段に供給するように
したので、微小粒子の作製が安定かつ確実に行うことが
できる。また、共振周波数の異なるＩＤＴに対して、選
択的に液体を供給するようにしたので、異なる液滴径を
有する液体の霧化を行うことができる。

【０１７５】本発明の請求項２においては、複数のＩＤ
Ｔの配列が、共振周波数が異なるＩＤＴ毎にまとめてい
るので、霧化発生部の長さをＩＤＴの種類に関係なく同
一とすることができる。したがって、装置としての液滴
発生部の大きさ、位置が同じであるので、同一の吐出口
とすることができる。

【０１７６】本発明の請求項３においては、複数のＩＤ
Ｔの配列が、共振周波数が同じＩＤＴ毎にまとめている
ので、ＩＤＴ毎に装置の吐出口を分離することができ
る。さらに、発生液滴径が小さい程、吐出口の大きさを
小さくすることができるので、集中して霧化粒子を出力
することができる。

【０１７７】本発明の請求項４においては、１つのＩＤ
Ｔに対して、複数のノズルから液滴を供給するようにし
たので、仮に、目詰まり等によって吐出不能のノズルが
生じた場合にも、他のノズルから液滴を供給することが
できて、装置として動作を行うことができる。また、対
応するＩＤＴの種類に応じて、吐出するノズルの数を変
えることにより、液滴供給量を変えることができるの
で、ノズル径が異なる複数のノズルを形成しておく場合
に比べて、簡単に、液滴量を変化させることができる。

【０１７８】本発明の請求項５においては、ＩＤＴの間
隔が、第一の液滴吐出手段に形成されたノズルの間隔と
同じになるように形成しているので、同一種類の複数の
ＩＤＴにおいて、ノズルの数を同一にすることができ
る。

【０１７９】本発明の請求項６においては、上記効果に
加え、液滴吐出量の異なる複数種類のノズルを有してい
るので、ＩＤＴの種類に応じて、最適量の液滴を供給す
ることができる。さらに、液滴量の管理が安定かつ正
確、簡単に行うことができて、液体の霧化が安定かつ確
実に行うことができる。

【０１８０】本発明の請求項７においては、上記効果に
加え、第一の液滴吐出手段は液滴吐出量の異なる複数の
ヘッド部からなり、各ヘッドに液体を供給するための液
体貯蔵手段を有しているので、同一ヘッドに複数の吐出
径の異なるノズルを作製する場合に比べて、ヘッドの製
造が簡単になる。また、ヘッドそれぞれに、液体貯蔵部
を設けて、ヘッド毎に液体を供給するようにしたので、
仮に、一方のヘッドの液体がなくなっても他のヘッドを
使用することができ、装置として動作を継続することが
できるという利点を有している。さらに、液滴量の管理
が安定かつ正確、簡単に行うことができて、液体の霧化
が安定かつ確実に行うことができる。

【０１８１】本発明の請求項８においては、上記効果に
加え、複数の第一の液滴吐出手段に対し、異なる液体を
供給するようにしているので、液体毎に異なる大きさの
粒子径を有する液体の霧化を行うことができる。

【０１８２】本発明の請求項９においては、液体の霧化
を段階的に行うようにしているので、小粒径の液滴を安
定かつ確実に行うことができる。また、共振周波数の異
なるＩＤＴに対して、選択的に液体を供給するようにし
たので、異なる液滴径を有する液体の霧化を同時にある
いは個別に行うことができる。つまり、第１のステップ
は、複数の霧化手段は少なくとも共振周波数が異なる複
数の霧化手段から構成されているので、その中から特定
の霧化手段を選択することによって異なる液滴径を有す
る液体の霧化を行うことができる。また、第２のステッ
プは、複数の吐出部の中から、上記第１のステップで選
択された霧化手段に吐出する吐出部のみを選択して駆動
するので、霧化手段により霧化されない液滴の供給を防
止することができる。

【０１８３】本発明の請求項１０においては、第１のス
テップは、特定の共振周波数の霧化手段を選択するよう
に制御しているので、駆動する霧化手段に応じて生成す
る粒子径を可変とすることができる。

【０１８４】本発明の請求項１１においては、第１のス
テップは特に、駆動するＩＤＴの個数を制御するように
したので、液滴発生量を多段階に制御することができ
る。この方法は、駆動時間を制御することにより全液滴
発生量をコントロールする方法に比べ、液滴発生量を多
くすることができることの他、最小液滴量発生時と最大
液滴発生時で発生時間の差がなく、また、制御を正確に
行うことができるという特長を有している。また、当方
法を画像形成方法に応用した場合には、駆動する霧化手
段の数を制御することにより階調表現を行うことが可能
となる。

【０１８５】本発明の請求項１２においては、第２のス
テップは特に、複数の霧化手段の種類に応じて、供給す
る液滴量を変化するようにしたので、液滴の供給不足あ
るいは供給過剰となることがなく、最適な霧化を行うこ
とができる。これによって、液体の用量に応じて多種多
様な分野への適用が実現できる。

【０１８６】本発明の請求項１３においては、第２のス
テップは特に、複数の霧化手段の種類に応じて、供給す
る液滴の種類を変化するようにしたので、各液体毎に最
適な大きさの粒子を作製することができる。これによっ
て、液体の種類に応じて多種多様な分野への適用が実現
できる。

【０１８７】本発明の請求項１４においては、第７のス
テップは特に、液滴供給手段は、液滴を吐出するノズル
の数を制御するようにしたので、液滴供給手段及び霧化
手段を移動する必要がなく、構成が簡単である。また、
霧化手段で霧化されない場所への液滴の吐出をなくすこ
とができる。それ以外は上記請求項９と同様の効果が得
られる。

【０１８８】以上、本発明においては微小かつ均一な液
体の液滴を作製すると共に、その粒子径を可変とし、か
つ上記異なる粒子径のものを同時に生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液滴径可変装置の吐出原理を説明
するための図である。

【図２】本発明による液滴径可変装置の一実施例を示し
た図である。

【図３】本発明による第一の液滴吐出手段の一実施例を
示した図である。

【図４】本発明によるＩＤＴのデザインを説明するため
の図である。

【図５】本発明による液滴径可変装置の駆動シーケンス
を図示したフローチャートである。

【図６】本発明による液滴径可変装置を医療分野に適用
した場合の一実施例例を示した図である。

【図７】本発明による液滴径可変装置を画像記録装置に
適用した場合の一実施例を示した図である。

【図８】本発明による液滴径可変装置を画像記録装置に
適用した場合の別の実施例を示した図である。

【図９】面積階調表現を説明するための図である。

【図１０】本発明による液滴径可変装置のＩＤＴの駆動
手段を示した図である。

【図１１】本発明による液滴径可変装置のＩＤＴの別の
駆動手段を示した図である。

【図１２】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図１３】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図１４】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図１５】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図１６】本発明による複数のＩＤＴの配置方法を示す
ための図である。

【図１７】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図１８】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図１９】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図２０】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図２１】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図２２】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図２３】本発明による液滴径可変装置の別の駆動シー
ケンスを図示したフローチャートである。

【図２４】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図２５】本発明による液滴径可変装置の別の実施例を
示した図である。

【図２６】本発明による液滴径可変装置の光検出手段の
実施例を示した図である。

【図２７】本発明による液滴径可変装置の制御回路を説
明するためのブロック図である。

【符号の説明】

１ 第一の液滴吐出装置 １１０、１１１、１１２、１１３ ノズル ２ 第二の液滴吐出装置 ２１ 基板 ２２ 放熱板 ３、３１、３２、３３ ＩＤＴ ４、４１、４２、４１１、４１２ ＩＤＴ駆動手段 ４０ ＣＰＵ ５、５０１、５０２ 選択手段 ６ 移動手段 ７ 液体貯蔵手段 ７２１、７２２ 液体貯蔵部 ７５１、７５２ 液体 ８、８１、８２ マーカー ９ 光検出手段

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の吐出部を有した第一の液滴吐出手
   段と、該第一の液滴吐出手段から吐出される液滴を表面
   弾性波による振動エネルギーによってさらに微小化して
   吐出する第二の液滴吐出手段とを有し、 前記第二の液滴吐出手段は、表面弾性波の発生基板上で
   表面弾性波の進行方向に直角な方向に、異なる共振周波
   数を有する複数の櫛歯型電極（ＩＤＴ）が形成されてな
   る粒子径可変生成装置であって、 前記第一の液滴吐出手段から吐出される液滴が、前記特
   定のＩＤＴにより微粒子化されるように、第一の液滴吐
   出手段の特定の吐出部を駆動することを特徴とする粒子
   径可変生成装置。
2. 【請求項２】 第二の液滴吐出手段は、異なる複数種類
   のＩＤＴの共振周波数の数をｎ（ただし、ｎ≧２）とし
   て、該共振周波数をｆ１、ｆ２、…ｆｎ（ただし、ｎ＝
   １，２，…）とした時、（ｆ１、ｆ２、…ｆｎ）を１ブ
   ロックとして、表面弾性波進行方向と直角な方向に、Ｎ
   ブロック（ただし、Ｎ≧１）を形成してなることを特徴
   とする請求項１記載の粒子径可変生成装置。
3. 【請求項３】 第二の液滴吐出手段は、異なる複数種類
   のＩＤＴの共振周波数の数をｎ（ただし、ｎ≧２）とし
   て、該共振周波数をｆ１、ｆ２、…ｆｎ（ただし、ｎ＝
   １，２，…）とし、かつ、それぞれの個数をＮ（ただ
   し、Ｎ≧１）とした時、同一共振周波数を有するＮ個の
   ＩＤＴを１ブロックとして、表面弾性波進行方向に直角
   な方向に、ｎ個のブロックを構成してなることを特徴と
   する請求項１記載の粒子径可変生成装置。
4. 【請求項４】 第二の液滴吐出手段は、各ブロックにお
   けるＩＤＴの間隔が第一の液滴吐出手段の吐出口間隔の
   整数倍でなることを特徴とする請求項２乃至３のいずれ
   か記載の粒子径可変生成装置。
5. 【請求項５】 第一の液滴吐出手段は、前記第二の液滴
   吐出手段の１つのＩＤＴに対して複数の吐出部から液滴
   を吐出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   記載の粒子径可変生成装置。
6. 【請求項６】 第一の液滴吐出手段は、液滴吐出量の異
   なる複数の吐出部を有してなることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか記載の粒子径可変生成装置。
7. 【請求項７】 第一の液滴吐出手段は、液滴吐出量の異
   なる複数のヘッド部からなり、前記各ヘッド部は個々に
   液体を供給するための液体貯蔵手段を有してなることを
   特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の粒子径可変
   生成装置。
8. 【請求項８】 第一の液滴吐出手段は、複数の第一の液
   滴吐出手段からなり、該それぞれの第一の液滴吐出手段
   は異なる液体を個別に供給するための複数の液体貯蔵手
   段を有してなることを特徴とする請求項１乃至６のいず
   れか記載の粒子径可変生成装置。
9. 【請求項９】 表面弾性波による振動エネルギーによっ
   て液滴を微粒子化（霧化）する粒子径可変生成方法にお
   いて、 複数の吐出部を有した第一の液滴吐出手段と、該第一の
   液滴吐出手段から吐出される液滴を微粒子化するため
   に、表面弾性波の発生基板上で表面弾性波の進行方向に
   直角な方向に、異なる共振周波数を有する複数の櫛歯型
   電極（ＩＤＴ）が形成されてなる第二の液滴吐出手段か
   らなる霧化手段を備え、 該複数の霧化手段の中から特定の霧化手段を選択する第
   １のステップと、 前記霧化手段に液体を粒子状態で供給するための第２の
   ステップと、 前記第２のステップにより供給された液体粒子を、前記
   第１のステップにより選択された霧化手段によってさら
   に微粒子化する第３のステップとからなり、 前記第２のステップは、第一の液滴吐出手段の複数の吐
   出部の中から前記第１のステップで選択された霧化手段
   に吐出する吐出部のみを選択して駆動する第４のステッ
   プを含むことで微粒子生成を行うことを特徴とする粒子
   径可変生成方法。
10. 【請求項１０】 第１のステップは、霧化手段の中から
    さらに特定の共振周波数の霧化手段を選択して駆動する
    ことを特徴とする請求項９記載の粒子径可変生成方法。
11. 【請求項１１】 第１のステップは、複数の同一の共振
    周波数を有する霧化手段の中からさらに特定の霧化手段
    を選択して駆動することを特徴とする請求項９記載の粒
    子径可変生成方法。
12. 【請求項１２】 第２のステップは、霧化手段に応じて
    液滴供給量を変化させる第５のステップを含むことを特
    徴とする請求項９乃至１１のいずれか記載の粒子径可変
    生成方法。
13. 【請求項１３】 第２のステップは、霧化手段に応じて
    液滴の種類を変化させる第６のステップを含むことを特
    徴とする請求項９乃至１１のいずれか記載の粒子径可変
    生成方法。
14. 【請求項１４】 表面弾性波による振動エネルギーによ
    って液滴を微粒子化（霧化）する粒子径可変生成方法に
    おいて、 複数の吐出部を有した第一の液滴吐出手段と、該第一の
    液滴吐出手段から吐出される液滴を微粒子化するため
    に、表面弾性波の発生基板上で表面弾性波の進行方向に
    直角な方向に、異なる共振周波数を有する複数の櫛歯型
    電極（ＩＤＴ）が形成されてなる第二の液滴吐出手段か
    らなる霧化手段を備え、 前記第一の液滴吐出手段の複数の吐出部の中から、特定
    の吐出部を選択する第７のステップと、 前記複数の霧化手段の中から、特定の霧化手段を選択す
    る第８のステップと、 前記第８のステップにより選択された霧化手段に液体を
    粒子状態で供給するための第９のステップと、 前記第９のステップにより供給された液体粒子を、上記
    第８のステップにより選択された霧化手段によってさら
    に微粒子化する第１０のステップとから微粒子生成を行
    うことを特徴とする粒子径可変生成方法。