| 【発明の名称】 |
超音波健康・美容器用プローブ |
| 【発明者】 |
【氏名】小谷 勉
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| 【要約】 |
【課題】絞り加工上の制約をなくし、希望する特性を切削品と同等に確保可能で、切削品に比較し、加工コストを大幅低減可能な超音波健康・美容器用プローブを提供する。
【解決手段】アルミ製キャップ２１の内側にセラミック振動子ＴＤを設け、前記セラミック振動子ＴＤで発生した超音波振動を皮膚の接触部位に与える超音波健康・美容器用プローブにおいて、キャップ２１の内側底面に当該キャップと同種又は異種の金属板２２を介して前記セラミック振動子ＴＤを貼り付けた構成である。前記キャップ２１の表面は光沢表面処理してある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 金属製キャップの内側にセラミック振動子を設け、前記セラミック振動子で発生した超音波振動を皮膚の接触部位に与える超音波健康・美容器用プローブにおいて、金属製キャップの内側底面に当該キャップと同種又は異種の金属板を介して前記セラミック振動子を貼り付けたことを特徴とする超音波健康・美容器用プローブ。
【請求項２】 前記金属製キャップが光沢表面処理したアルミ板である請求項１記載の超音波健康・美容器用プローブ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波セラミック振動子を内蔵し、その超音波振動によって薬剤等を皮膚に浸透させる美容機器に係り、とくに金属製キャップにセラミック振動子を貼り付けた構造を持つキャップ状の超音波健康・美容器用プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属製キャップの内側にセラミック振動子を設けた超音波プローブを持ち、高周波電流をセラミック振動子に印加してセラミック振動子による超音波振動を前記プローブが接触している皮膚の所望部位に与えて薬液等を浸透させる美容機器が知られている。
【０００３】図５はこの種の超音波美容器用プローブの第１従来例を示し、アルミの棒材を切削加工により、底部の肉厚を充分大きくしたキャップ形状に加工後、キャップ１の外側面にクロムメッキを施し、内側底面にセラミック振動子ＴＤを貼り付けていた。一般的に、セラミック振動子の超音波振動を効率良く伝えるのに、キャップ底部の肉厚を、その超音波振動のλ／４（但しλ：波長）の奇数倍に設定することが行われており、多くは３λ／４が用いられていた。３λ／４の場合、アルミ材では５mm前後の肉厚が必要となる。
【０００４】図６は第２従来例であって、比較的肉厚の大きなアルミ板を絞り加工によりキャップ形状となし、キャップ２の内側底面にセラミック振動子ＴＤを貼り付けたものである。この場合、絞り加工の制約から肉厚は大きくできないため、キャップ底部の肉厚をλ／４に設定すると、肉厚は２mm強となる。
【０００５】その他、特開平１０−２４８８９８号に示すように、プローブの金属製キャップがステンレスから成るものも知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５の第１従来例ではアルミの棒材を切削することから材料の無駄を生じ、また、加工時間が多くかかるため、コストが高いという欠点がある。さらに、外観上からは美容機器に用いられるため、高度の光沢が要求されることから、外周切削後、バフ研磨を行い、また薬液の影響を受けないようクロムメッキが施されるため、極めて高価になっていた。
【０００７】図６の第２従来例は、コストダウンのため、アルミ板材を絞り加工でキャップ状に成形するものであるが、キャップ形状にする加工コストが切削に比べ、約３分の１程度になる反面、セラミック振動子の共振周波数にキャップの底部肉厚を合わせにくいことや（超音波振動の約λ／４に設定するため、肉厚の僅かな変化が問題になる）、厚い材料（２mm以上）の絞りには、絞り深さや、底部角部のアール形状等の加工上の制約が生じ、希望する形状及び特性を満足させることが難しいという欠点があった。なお、アルミ材以外の金属材料でキャップを形成する場合にも切削もしくは絞り加工に伴う上記問題が発生する。
【０００８】本発明は、上記の点に鑑み、絞り加工上の制約をなくし、希望する特性を切削品と同等に確保可能で、切削品に比較し、加工コストを大幅低減可能な超音波健康・美容器用プローブを提供することを目的とする。
【０００９】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、金属製キャップの内側にセラミック振動子を設け、前記セラミック振動子で発生した超音波振動を皮膚の接触部位に与える超音波健康・美容器用プローブにおいて、金属製キャップの内側底面に当該キャップと同種又は異種の金属板を介して前記セラミック振動子を貼り付けたことを特徴としている。
【００１１】前記超音波健康・美容器用プローブにおいて、前記金属製キャップが光沢表面処理したアルミ板であるとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波健康・美容器用プローブの実施の形態を図面に従って説明する。
【００１３】図１及び図２は本発明の第１の実施の形態であり、図１は超音波健康・美容器用プローブの構造を示し、図２はこのプローブを備えた美容機器としての携帯用美顔器を示す。この携帯用美顔器は、樹脂製ケース１０と皮膚に接触するプローブ２０とに分かれており、ケース１０内にはプローブ２０側のセラミック振動子ＴＤを駆動するための駆動回路や制御回路（図示せず）が内蔵されている。プローブ２０は、図１に示すようにアルミ製キャップ２１の内側底面に振動伝達板としての金属板２２を介してセラミック振動子ＴＤを貼り付けた（接着した）ものである。ここで、アルミ製キャップ２１は約０.５〜１mm厚のアルミ板を絞り加工によりキャップ状に形成したものである。金属板２２はキャップ２１と同材質もしくは異種の材質である。キャップ２１の内側底面への金属板２２の貼り付け及び金属板２２へのセラミック振動子ＴＤの貼り付けは、エポキシ系接着剤等で接着一体化することで実行できる。前記セラミック振動子ＴＤは圧電セラミック円板の上下端面に電極ａ，ｂを有し、厚み振動を行うものであり、それぞれリード線２５を介し、ケース１０内の駆動回路を搭載した基板に接続されている。なお、前記金属板２２もセラミック振動子ＴＤと同径又はわずかに径の大きな円板である。
【００１４】超音波セラミック振動子ＴＤの共振周波数をｆ０としたとき波長λは以下の式で表される。
λ＝Ｖ／ｆ０ （但し、Ｖ：材料中の音速）
ｆ０ が１ＭＨｚでアルミ中の音速が６８８０ｍでは、λ＝６.８８mmとなる。従来技術の説明でも述べたように、一般的に、セラミック振動子の超音波振動を効率良く伝えるのに、キャップ底部の肉厚を、その超音波振動のλ／４の奇数倍に設定することが行われていた。多くは３λ／４が用いられており、この場合、６.８８×３／４＝５.１６となり、アルミ材厚さは５.１６mm必要なこととなる。
【００１５】本実施の形態では、０.５〜１mmの光沢アルミ薄板を絞り加工してキャップ２１自体を形成しており、振動伝達板としての金属板２２に超音波振動を効率よく伝達可能な所用の肉厚（３λ／４に相当する５〜６mmの厚み）を持たせている。実際には、アルミの種類、キャップの形状、セラミック振動子ＴＤの電極厚み、接着剤の厚み等の計算では求められない要素が多く存在するため、λ／４の奇数倍を目安として実験で最適値を求める。
【００１６】キャップ２１に貼り付けられたセラミック振動子ＴＤを自励発振回路で駆動する場合、セラミック振動子ＴＤの位相が正（つまり誘導性）で発振する回路が多いが、本例では図４（Ａ）（但し、キャップ外径４２mm、内径３７mm、肉厚０.６mm、振動子直径２８mm、厚み２mm、金属板２２は真鍮で振動子と略同径で厚み３.９mm）のように、共振点近傍で位相が正の領域があり、自励発振回路で駆動可能である。図４（Ｂ）（但し、キャップ外径は同じで肉厚２mm強、振動子は同じ）は比較のために図６の第２従来例の場合を示した。両者ともに自励発振させる上で問題の無い位相及びインピーダンス特性となっている。
【００１７】この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００１８】(1) アルミ製キャップ２１の内側底面に当該キャップと同種又は異種の金属板（振動伝達板）２２を介してセラミック振動子ＴＤを貼り付たので、キャップ２１の肉厚は絞り加工しやすい肉厚の薄いものでよく、加工コストの低減が可能であり、キャップ形状の自由度も大きい。また、特性的にも切削品のキャップを使用する場合と比べ遜色がない。
【００１９】(2) キャップ２１はアルミ板を絞り加工することで形成可能であり、絞り加工後研磨やメッキ処理を施すことにより、クロムメッキと同等の光沢を安価に実現できる。
【００２０】(3) 金属板２２の肉厚を、セラミック振動子ＴＤの共振周波数に合致する適切な厚みに設定する（例えば３λ／４近傍とする）ことで、セラミック振動子ＴＤを最適周波数で駆動可能で、金属板２２によるキャップ２１への超音波振動伝達も効率的に実行できる。また、金属板２２の寸法を変化させることにより、共振周波数の種類に合わせてケースを作製する必要がなくなる。
【００２１】(4) プローブの重量を低減することが可能となり、使い易さが向上する。
【００２２】図３は本発明の第２の実施の形態を示す。この場合、振動伝達板としての金属板２２Ａは真鍮板であり、セラミック振動子ＴＤの一方の電極ａが金属板２２Ａにはんだ付けにより直接電気機械的に接続されている。従って、振動子ＴＤの電極ａに折り返し部分を設けることなく、金属板２２Ａを接続用端子として利用でき、リード線２５の接続が可能となる。その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００２３】この第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態の作用効果に加えて、セラミック振動子ＴＤの電極構造を簡素化できる利点がある。
【００２４】各実施の形態では携帯用美顔器を例示したが、超音波振動を利用した健康機器にも本発明は適用できる。
【００２５】以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音波健康・美容器用プローブによれば、金属製キャップの内側底面に当該キャップと同種又は異種の金属板を介してセラミック振動子を貼り付けた構成であるため、金属製キャップの肉厚は絞り加工しやすい肉厚の薄いものでよく、加工コストの低減が可能であり、キャップ形状の自由度も大きい。また、金属板の肉厚を、セラミック振動子の共振周波数に合致する適切な厚みに設定する（例えば３λ／４近傍とする）ことで、セラミック振動子を最適周波数で駆動可能で、金属板によるキャップへの超音波振動伝達も効率的に実行可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０６７
【氏名又は名称】ティーディーケイ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年２月１６日（１９９９．２．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９２９０
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 隆
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２３３００６（Ｐ２０００−２３３００６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年８月２９日（２０００．８．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３７０３２ |
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