JP4317569B2 - 超音波振動ブロック及びこれを備えた肌ケア装置 - Google Patents
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Description
本発明は、超音波振動ブロックやこれを備えた肌ケア装置に関し、詳しくは、超音波振動子をホーンに接着させるために用いる接着剤の外部流出を防止するための技術に関する。
従来から、肌面に超音波振動を伝達させる肌ケア装置等に、超音波振動ブロックが用いられている。この超音波振動ブロックは、電気的振動を機械的振動に変換させることで超音波振動を発生させる超音波振動子と、超音波振動子を接着させるホーンとから成り、超音波振動子とホーンは接着剤を介して接続させてある。また、この超音波振動ブロックを備える肌ケア装置には、超音波振動子に電気的振動を供給する制御回路や各種の操作スイッチが備えてあり、ホーンに形成してある超音波発信面を肌面に当てることで、ホーンを介して伝達される超音波振動を肌面に効率よく伝達させて美容効果を得るようになっている。
ところで、上記超音波振動ブロックにおいて超音波振動子とホーンとの間に介在させる接着剤は、超音波振動の伝達ロスの原因ともなる。これに対して特許文献１には、この接着剤の層（即ち接着層）をコントロールしてロスを低減させようとする技術が開示されている。しかし上記技術は、接着層の厚みをコントロールしようとするものであって、外部に流出する接着剤まではコントロールすることができない。
しかし実際に上記接着剤を塗布する際、超音波振動子とホーンとの間に空気層が生じないようにするためには、超音波振動子に圧力を加えて接着剤を満遍なく行き渡らせる必要があり、殆どの場合はこの際に接着剤が外部に余分に流出してしまう。また一般的に上記接着剤としては加熱硬化性接着剤が用いられるので、膨張により接着剤が外部に流出する場合もある。そして接着剤が外部に余分に流出して乾燥硬化されると、この流出部分にて超音波振動の伝達ロスが生じるほか、給電の邪魔ともなる。
特開２００６−２４７２５１号公報
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、超音波振動子をホーンに接着させるために用いる接着剤の外部流出を規制して超音波振動を高効率で伝達することのできる超音波振動ブロックや、これを備えた肌ケア装置を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために本発明を、超音波振動を発生させる超音波振動子４と、該超音波振動子４を接続させる接続面９及び目的箇所に向けて超音波を発信させる超音波発信面１０を有するホーン５と、を具備する超音波振動ブロック１において、上記ホーン５を、接続面９及び超音波発信面４が互いに反対側の面となる平板状のホーン５として形成する。上記ホーン５の接続面９側には、超音波振動子４の輪郭に沿うように形成した凹溝１２から成る剤流出防止部１１と、該凹溝１２の外側に位置するとともにホーン５を介して超音波振動子４に給電を行う電気的接点とを設ける。そして、超音波振動子４の一対の電極８のうち一方を上記ホーン５の接続面９側に接着させ、超音波振動子４の一対の電極８のうち他方には給電用の金属弾性体３６を弾接させ、上記電気的接点には給電用の他の金属弾性体３５を弾接させるように設ける。
このような剤流出防止部１１を備えた超音波振動ブロック１とすることで、超音波振動子４に圧力を加えて接着剤６を満遍なく行き渡らせながらも、この圧力によって接着剤６が外部に必要以上に流出することが防止される。また接着剤６が加熱により膨張しても、これにより接着剤６が外部に必要以上に流出することが防止される。したがって、余分に流出した接着剤６が乾燥硬化されて超音波振動の伝達ロスを生じるといった事態や、給電の邪魔になるといった事態が確実に防止され、超音波振動を高効率で伝達することが可能となる。
また上記超音波振動ブロック１においては、剤流出防止部１１を、超音波振動子４の輪郭に沿って形成される凹溝１２としているので、接着作業者にとってはこの凹溝１２が接着箇所の目印としての役割を果たすこととなり、超音波振動子４とホーン５を一定の位置関係に確保することが容易となる。また、仮に接着剤６が凹溝１２を超えて流出した場合には、この凹溝１２を超えた分が流出分であると視認できるので、作業者にとっては流出分の拭き取りや削り取り作業を行うことが容易である。加えて、剤流出防止部１１を凹溝１２で形成してあることで、接着段階においては、この凹溝１２を大きく超える範囲で超音波振動子４を前後左右に動かしながら圧力を加えることができ、これにより接着剤６を満遍なく行き渡らせることが容易となっている。更に、上記超音波振動ブロック１においては、凹溝１２から成る剤流出防止部１１の外側に、ホーン５を介して超音波振動子４に給電を行うための電気的接点を設けているので、電気的接点にまで接着剤６が流出して接点不良の原因となることが防止される。したがって、ホーン５を平板状に形成して電気的接点を設けた場合であっても、この電気的接点で接点不良を生じることなく確実に給電を行うことができる。平板状のホーン５は加工が容易であり且つコンパクトであるから、上記構成により平板状のホーン５としても確実に給電可能にすることで、信頼性が高く且つコンパクトな超音波振動ブロック１が実現される。
また上記超音波振動ブロック１において、剤流出防止部１１は、超音波振動子４の輪郭から所定の隙間を空けて形成したものであることが好適である。超音波振動子４とホーン５との間に空気層が出来ないように接着剤６を満遍なく行き渡らせるには、超音波振動子４の輪郭から接着剤６が全周に亘って僅かにはみ出た状態を視認する必要があるが、このような所定の隙間を空けておくことで、この隙間分だけは接着剤６の外部流出を許容して視認すること可能となる。
そして本発明を、上記構成から成る超音波振動ブロック１を備え、ホーン５の超音波発信面１０を肌接触面として成る肌ケア装置２とすることで、高効率で超音波振動を伝達することのできる肌ケア装置２を提供することが可能となる。
本発明は、超音波振動子をホーンに接着させるために用いる接着剤の外部流出を規制して超音波振動を高効率で伝達することのできる超音波振動ブロックや、これを備えた肌ケア装置を提供することができるという効果を奏する。
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における一例の超音波振動ブロック１を示しており、図２には、この超音波振動ブロック１を備えた肌ケア装置２を示している。
肌ケア装置２は、片手で把持可能な細長形状を有する本体ハウジング２０内に駆動回路部３が備えてあり、この本体ハウジング２０の長手方向一端側に超音波振動ブロック１が取り付けてある。超音波振動ブロック１は、制御回路３からリード線３０を通じて供給される電気的振動を機械的振動に変換する平板状の超音波振動子４と、超音波振動子４からの超音波振動を肌面５０等の目的箇所に向けて伝達させるホーン５とを、１液性又は２液性のエポキシ系の接着剤６（図１参照）を介して接着させたものである。
超音波振動子４は、板状を成す圧電材料７の両側の平板面を一対の電極８で挟んだ構成である。ホーン５は、アルミニウム等の金属材料を用いて有底筒状に形成されたものであり、その外底面５ａが外部に突出して露出するように本体ハウジング２０の正面側に装着される。そして、このホーン５の内底面５ｂに、超音波振動子４の一方の電極８側を接着剤６を介して接着させてある。
即ち、上記ホーン５にあっては内底面５ｂを、超音波振動子４を接続させる接続面９とし、この内底面５ｂの反対側の面である外底面５ａを、肌面５０等の目的箇所に向けて超音波を発信させる超音波発信面１０としてある。接続面９と超音波発信面１０との間の厚みは、超音波振動子４から伝達される超音波振動の例えば１波長分の厚みに設定し、定常波を形成するよう設ける。
ホーン５の接続面９と超音波振動子４との間に介在する接着剤６の外部流出を防止するための剤流出防止部１１は、図１に示す接続面９側の凹溝１２（図２では図示略）から成る。この凹溝１２は、接続面９の所定箇所に接着される超音波振動子４の輪郭から外側に所定の隙間を空けたうえで、該輪郭に沿うように形成されている。図示例では超音波振動子４が円板状であるから、凹溝１２は超音波振動子４の円形状を成す輪郭と相似な円形状となっているが、例えば超音波振動子４の輪郭が楕円形状であれば凹溝１２はこれに沿う楕円形状となり、超音波振動子４の輪郭が矩形状であれば凹溝１２はこれに沿う矩形状となる。
超音波振動子４の輪郭と凹溝１２との間に設ける隙間の距離ｄとしては、接着剤６の存在を視認でき且つ振動を阻害しない程度の距離として、０．５ｍｍ程度の距離を一律に設定しておくことが好ましい。また凹溝１２の幅及び深さは１ｍｍ程度若しくはそれ以下に設けることが好ましい。
なお本例の超音波振動ブロック１において、超音波振動子４の一対の電極８の一方には、リード線３０から延設される一極側の給電用端子３１を直接接続させてある。また一対の電極８の他方に対しては、同じくリード線３０から延設される他極側の給電用端子３２をホーン５の内周面５ｃに接続させることで、導電性の高いホーン５及び接着剤６を介して電極８と給電用端子３２を電気的に接続させてある。
しかして、上記構成の超音波振動ブロック１を具備する肌ケア装置２によれば、各種スイッチ（図示せず）を操作し、制御回路３から超音波振動子４に電気的振動を供給して機械的振動を発生させたうえで、本体ハウジング２０を把持しつつホーン５の超音波発信面１０を肌面５０に押し当てて用いることができる。即ち、ホーン５の超音波発信面１０を肌接触面として用いることで、超音波振動子４から生じる超音波振動を生体の肌面５０や更に生体内の目的箇所にまで伝達して所望の美容効果を得るものである。ホーン５の超音波発信面１０と肌面５０との間には、ジェル等の適宜の超音波伝達用媒体４０を介在させることが好ましい。
そして本例にあっては、特徴的な構成として凹溝１２から成る剤流出防止部１１を設けてあることで、超音波振動子４とホーン５とを接着させて超音波振動ブロック１を形成する際に、加圧や加熱膨張により接着剤６が外部に流出しようとしても、余分に流出した分の接着剤６は凹溝１２内に溜まって流出が防止される。これにより、余分に流出した接着剤６が乾燥硬化して超音波振動の伝達ロスを生じるといった事態や、ハウジング構成や給電の邪魔になるといった事態が防止される。
また、この凹溝１２から成る剤流出防止部１１は、超音波振動子４の輪郭から一定の距離ｄだけ空けて該輪郭に沿うように形成してあるので、換言すれば、この距離ｄの隙間分だけは接着剤６の外部流出を許容することができる。というのも、超音波振動子４やホーン５は透明ではないので、超音波振動子４とホーン５との間に空気層が出来ないように接着剤６を満遍なく行き渡らせるには、超音波振動子４の輪郭から接着剤６が全周に亘って僅かにはみ出た状態を視認する必要があり、距離ｄの隙間を設定しておくことでこれが可能となるのである。更に、接着作業者にとっては剤流出防止部１１が接着箇所の目印としての役割を果たすこととなり、超音波振動子４とホーン５を一定の位置関係に確保することが容易となる。また、仮に接着剤６が剤流出防止部１１を超えて流出した場合であっても、剤流出防止部１１を目安としてこれを超えた分が流出分であると目視にて確認できるので、作業者が流出分の拭き取りや削り取り作業を行うことが容易である。
加えて、本例では剤流出防止部１１を凹溝１２で形成してあることで、接着させる段階において、この凹溝１２を大きく超える範囲で超音波振動子４を前後左右に動かしながら圧力を加え、接着剤６を満遍なく行き渡らせることが容易になっている。
図３には、凹溝１２の変形例を示している。図１に示した例では凹溝１２は断面Ｕ字状に形成してあるが、断面形状はこれに限定されず、例えば図３（ａ）のような断面矩形状であってもよいし、図３（ｂ）、（ｃ）のように縁部分を円弧状に滑らかに設けた形状であってもよい。更に図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、凹溝１２から成る剤流出防止部１１を二重に形成してあってもよい。この場合、外側の凹溝１２が予備的な役割を果たし、接着剤６の外部流出を更に確実に防止する。
次に、本発明の実施形態における他例の超音波振動ブロック１及びこれを用いた肌ケア装置２について図４に基づいて説明する。但し、本例の超音波振動ブロック１の構成のうち上記した一例と同様の構成については詳しい説明を省略し、一例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。
本例の超音波振動ブロック１においては、剤流出防止部１１を、超音波振動子４の輪郭に沿って形成される凸壁１５で構成している。これにより、接着剤６を堰き止めて外部流出を確実に防止することが可能である。この凸壁１５にあっても、超音波振動子４の輪郭との間に一定の距離ｄを空けることで、接着剤６を僅かにはみ出させて視認するための所定の隙間を設けている。
上記構成の超音波振動ブロック１を用いて肌ケア装置２を形成した場合の構成は一例と同様である。また、上記構成の超音波振動ブロック１を肌ケア装置２以外に用いてもよく、その場合であっても同様の効果が得られることは勿論である。
次に、本発明の実施形態における更に他例の超音波振動ブロック１及びこれを用いた肌ケア装置２について図５に基づいて説明する。但し、本例の超音波振動ブロック１の構成のうち上記した一例と同様の構成については詳しい説明を省略し、一例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。
本例の超音波振動ブロック１においては、ホーン５を平板状に形成するとともに、このホーン５の超音波振動子４を接着させる側の平板面において該超音波振動子４を囲む凹溝１２の外側に、ホーン５や接着剤６を介して超音波振動子４に給電を行うための電気的接点を設けている。この電気的接点には、リード線３０から延設される給電用端子３２として図５（ｂ）に示すような金属弾性体３５を弾接させてあり、超音波振動子４の一対の電極８のうちホーン５に接続される側の電極８とこの金属弾性体３５を、ホーン５及び接着剤６を介して電気的に接続させてある。また、逆側の電極８に接続される給電用端子３１にも同様の金属弾性体３６を用いている。この電極８と金属弾性体３６は直接弾接させてある。
仮に、金属弾性体３５が弾接する電気的接点にまで接着剤６が流出してしまうと接点不良の原因となるが、本例にあっては凹溝１２から接着剤６が流出することを防止しているためにこの心配がない。したがって、一例や他例に示すような有底筒型のホーン５と比較して加工が容易であり且つコンパクトに形成可能な平板状のホーン５を用いた場合であっても、この平板状のホーン５の凹溝１２の外側のスペースに電気的接点を設けることが可能となっている。平板状のホーン５は、厚みや平面度等の寸法精度を確保し易いという利点がある。
上記構成の超音波振動ブロック１を用いて肌ケア装置２を形成した場合の構成は一例と同様である。また、上記構成の超音波振動ブロック１を肌ケア装置２以外の超音波振動装置に用いてもよい。超音波振動装置としては美容に限らず、診断、加工、接合、洗浄、剤浸透促進、拡散、分散、乳化、霧化等の各種の超音波処理を行うものが想定されるが、その場合であっても同様の効果が得られることは勿論である。
１ 超音波振動ブロック
２ 肌ケア装置
４ 超音波振動子
５ ホーン
６ 接着剤
９ 接続面
１０ 超音波発信面
１１ 剤流出防止部
１２ 凹溝
５０ 肌面
２ 肌ケア装置
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Claims (3)
- 電気的振動を機械的振動に変換させて超音波振動を発生させる超音波振動子と、該超音波振動子を接続させる接続面及び目的箇所に向けて超音波を発信させる超音波発信面を有するホーンと、を具備する超音波振動ブロックにおいて、上記ホーンを、接続面及び超音波発信面が互いに反対側の面となる平板状のホーンとして形成し、上記ホーンの接続面側には、超音波振動子の輪郭に沿うように形成した凹溝から成る剤流出防止部と、該剤流出防止部の外側に位置するとともに上記ホーンを介して超音波振動子に給電を行う電気的接点とを設け、超音波振動子の一対の電極のうち一方を上記ホーンの接続面側に接着させ、超音波振動子の一対の電極のうち他方には給電用の金属弾性体を弾接させ、上記電気的接点には給電用の他の金属弾性体を弾接させるように設けることを特徴とする超音波振動ブロック。
- 剤流出防止部は、超音波振動子の輪郭から所定の隙間を空けて形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動ブロック。
- 請求項１又は２に記載の超音波振動ブロックを備え、ホーンの超音波発信面を肌接触面として成ることを特徴とする肌ケア装置。
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