JPH058137Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は印刷及び画像記録に使用される超音波
画像記録用ヘツドに関するものである。

（従来の技術と考案が解決しようとする問題点） 従来の超音波記録方式は、超音波振動源からの
超音波エネルギーを直接超音波振動源からワイヤ
ーを通して記録媒体へ伝えるか、あるいはホーン
を通して一但超音波エネルギーを集中させたの
ち、ワイヤーを通して記録媒体へ伝えるものであ
つた。この時ワイヤーーは記録されるドツトの大
きさも考えると最大限Φ0.3mm程度とかなり細い
ものとなる。ワイヤーを超音波振動源あるいは、
ホーンに固定する手段は、Φ0.3mm程度の細孔を
被固定物にあけ、ここにワイヤーの一端を埋め込
み、根元の部分をろう付け、あるいはレーザー溶
接する、もしくは所望の寸法までブロツク材を削
り出すものであつた。しかし次に示す理由により
いずれの方法とも実際に駆動するとよく機械的な
破損を生じた。まず、ろう付け、レーザー溶接法
では、記録装置の大きさ、あるいはワイヤーー部
分に1/2波長の整数倍の長さの波長を乗せること
を考えるとワイヤーの長さが少なくとも５mm程度
と直径に比べ十分長いものとなる。したがつて溶
接強度より大きな力が加わることになる。

但し、Φ0.3mmの細孔を深いもの（ワイヤーの
露出部分の長さに近い分だけ埋め込む）とすれば
比較的強固な固定法となることが考えられるが、
製造技術上Φ0.3mmのような細孔を数mmもあける
ことは困難である。また、削り出し法では、加工
時に発生する熱より材質がもろくなつてしまうも
のが多い。

本考案の目的は、かかる従来の超音波記録ヘツ
ドの製造技術の問題点を回避した構造により、比
較的簡単に製造でき、十分な強度でワイヤーを超
音波発生源あるいはホーンに固定することができ
る構造の超音波記録ヘツドを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、超音波エネルギー発生素子に直接、
あるいは一但超音波エネルギーを集中させる音響
ホーンを介してワイヤーを接続する基本的構成は
従来の通りであるがワイヤーの取り付けを該エネ
ルギー発生素子あるいはホーンの側面に取り付
け、しかも音響ホーンとワイヤの長さは共振時の
波長の1/2の長さとするものとする。

（作用） 具体的構造は第１図ａ，ｂに示す通りである。
第１図ａは超音波発生素子の側面に直接、接着
剤、ろう付けなどの方法で、第１図ｂはステツプ
ホーンの側面にレーザ溶接、ろう付けなどにより
各々固定したものである。いずれの場合もl′の長
さは、伝わる超音波の1/2波長の整数倍になつて
おり、ｌはl′に近い大きさのものである。このよ
うな構造の超音波画像記録用ヘツドでは、製造が
簡単で、ワイヤーの固定強度も十分実用に耐えら
れるものが得られる。

印字性能は、従来のヘツドのように中心対称位
置にワイヤーを設けたものに比べても、何ら遜色
はない。

また、このような方式の超音波記録装置では、
ワイヤーに動的な圧縮力が作用するため、ワイヤ
ーを被固定物に垂直に立てて動作させることが、
ワイヤーの機械的破損を防ぐために必要である。
本考案による構造によれば、ワイヤーの垂直も出
し易いのは言うまでもなく、この点でも製造法が
簡便となる。

（実施例） 以下に本考案による実施例につい図面を用いて
説明する。第２図は本考案による超音波画像記録
装置の断面図である。図中４は例えばジルコンチ
タン酸鉛系又はニオブ酸系の圧電セラミツクスと
電極層との積層体である。これを100KHzから数
ＭHz程度の共振周波数で振動させる。寸法は５mm
×５mmで高さは９mm前後となる。但しセラミツク
層は100μｍ程度が望ましく、また所望の共振周
波数により積層数・積層体の高さを調節する。

また、５は２段ステツプホーンである。チタン
クロム合金を用いてあり、第一段目のステツプホ
ーンは断面積が19.6mm²から3.93mm²へ、第二段目の
ステツプホーンでは3.14mm²から0.62mm²へと変化さ
せてある。各ホーンでステツプは、伝わる超音波
波長λの1/4の長さに位置し、また各ホーンは1/2
λの長さを有するように設計した。この２段ホー
ンにより圧電セラミツクス４で発生した変位は25
倍拡大される。

インク保持体９中の熱伝導層６は体積抵抗率が
低い良熱伝導層であり高熱絶縁性インク層７と密
着している。高熱絶縁性インク層７は高い体積抵
抗率を有し、この間に用いられるインクは高熱絶
縁性インク層７の体積抵抗率を低下させずかつ数
十℃程度では記録媒体８に転写するほど粘性が低
くなく、百数十℃では転写が十分行なえる粘性に
低下するものなら特に制限はない。記録媒体８は
普通紙OHPシートなどで特に制限はない。

基本的に上記のような構成をとる超音波画像記
録装置でワイヤーの取り付け方を第２図に示すよ
うに２段目のホーンの側面にろう付け、あるいは
レーザー溶接する。この時ホーンから先のワイヤ
ーの長さはλ／２である。

（考案の効果） 以上述べたように本考案により、超音波画像記
録ヘツドの製造工程が簡単なものになり、コスト
ダウンがはかられる。

また、本考案では、超音波エネルギー発生素子
と、音響ホーン、ワイヤの接続部分は振動の節に
なり応力が加わらず接続部分の信頼性が高く、ま
た各々の部分で振動の振幅が拡大されるつまりワ
イヤも共振系の一構成要素になりワイヤも含めて
超音波の振幅が拡大されるため効率的にインク層
に振動エネルギーを伝達できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による超音波画像記録用ヘツド
の基本構成を示す断面図である。第２図は本考案
による一実施例の断面図である。 １……超音波エネルギー発生素子、２……ワイ
ヤー、３……ホーン、４……圧電積層セラミツク
素子、５……２段ステツプホーン、６……熱伝導
層、７……高熱絶縁性インク層、８……記録媒
体、９……インク保持体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音波エネルギー発生素子と、該素子に直接、
   あるいは超音波エネルギーを集中させる音響ホー
   ンを介してワイヤを接続してなる超音波画像記録
   用ヘツドにおいて、ワイヤを超音波エネルギー発
   生素子あるいは音響ホーンの側面に接続し、しか
   も音響ホーンとワイヤの長さは共振時の波長の1/
   ２の長さであることを特徴とする超音波画像記録
   用ヘツド。