JP2009164866A - マイクロスピーカ用振動板の製造方法および該製造方法により製造されたマイクロスピーカ用振動板、該振動板を用いたマイクロスピーカおよび該マイクロスピーカを用いた携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】低域再生が優れ、高出力が可能で、生産性、品質を向上させることができ、耐熱性に優れたマイクロスピーカ用振動板の製造方法およびそれにより製造された振動板，マイクロスピーカ，携帯電話機を提供すること。
【解決手段】マイクロスピーカ４の振動板は、ドーム部（ボディ部）を形成する高弾性の材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，軽金属シート）２０と、ドーム部（ボディ部）および周縁部（エッジ部）の両方を形成する高内部損失の材料（加硫ゴム）３０とを重ねて接着と同時に一体成型することにより作製される。図はマイクロスピーカ４を用いた携帯電話機で、３０ａはドーム部、３０ｂは凹嵌部、３０ｃは周縁部、３０ｄは外部貼付け部、４はマイクロスピーカ、５はボイスコイル、７ａは上部磁極板、７ｂは下部磁極板、８は磁気空隙、９は外部端子、１０はガスケット、１４はマグネット、１５は磁気回路、１７はフレーム、２６はプロテクターである。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話や携帯型音響機器などの小型携帯電子機器、あるいはノートパソコンなどの電子機器に用いられる電気―音響変換機用のマイクロスピーカ（Micro Speaker）に係り、特に、耐熱性，生産性および低域再生に優れた高品質のマイクロスピーカ用振動板の製造方法および該製造方法により製造されたマイクロスピーカ用振動板、および該振動板を用いたマイクロスピーカおよび該マイクロスピーカを用いた携帯電話機に関する。

現在、上述した如き携帯電話などの小型電子機器に用いられるマイクロスピーカの振動板は、大部分、ポリイミド（ＰＩ），ポリアミドイミド（ＰＡＩ），ポリエーテルイミド（ＰＥＩ），ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアリングプラスティック（Engineering Plastic）を用いてエッジ（Edge）とボディ（Body）を一体化した一体型成型製品が主流を成している。

ポリイミド（ＰＩ）あるいはポリアミドイミド（ＰＡＩ）などの樹脂フィルムをドーム形状に一体成型したスピーカ用振動板は、例えば、特開２００３−２８９５９４号公報「スピーカ用振動板とそれに用いるポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂」（特許文献１）に開示されている。

図４、図５、図６は、上記特許文献１に開示されている携帯電話機の斜視図、振動板の構成例、スピーカの構造図である。

図４において、１は携帯電話機、２はスピーカ部を示している。
図５は、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂フィルム（またはポリイミド（ＰＩ）樹脂フィルム）で成型された振動板の全体図を示す。同図において、３は振動板、３ａは振動板のドーム部（ボディ（Body））、３ｂは振動板の凹嵌部、３ｃは振動板の周縁部（エッジ（Edge））、３ｄは振動板の外部貼付け部、５はスピーカのボイスコイルである。

図６は図５に示した振動板３を組み込んだスピーカ部の構造を示す図である。同図において、３は振動板、３ａは振動板のドーム部（ボディ（Body））、３ｂは振動板の凹嵌部、３ｃは振動板の周縁部（エッジ（Edge））、３ｄは振動板の外部貼付け部、４は振動板を使用したスピーカ（図１の２に相当）、５はボイスコイル、７ａはスピーカの上部磁極板、７ｂはスピーカの下部磁極板、８は磁気空隙、９はスピーカの外部端子、１０はガスケット、１４はスピーカのマグネット、１５はスピーカの磁気回路、１７はフレーム、２６はプロテクターを示している。

図４〜６に示した例では、スピーカ（Speaker）の效率および耐熱性を考慮し、振動板の重量軽量化のためポリアミドイミド（ＰＡＩ）（またはポリイミド（ＰＩ））などの薄膜エンジニアリングプラスティック（Engineering Plastic）が振動板として使用されているが、振動板の周縁部（エッジ（Edge））と振動板のドーム部（ボディ（Body））が一体化したエンジニアリングプラスティック（Engineering Plastic）振動板はスピーカ（Speaker）の 最低共振周波数（Fo）を低めに設計することは難しく、再生可能な下限周波数が不足し、音質も硬い傾向を持っている、という問題がある。

特開２００３−２８９５９４号公報

最近、上記問題点を改善すべく、エッジ（Edge）の役割を行う材料としては耐熱性を有し、内部損失重視のエンジニアリングプラスティック（Engineering Plastic）複合材（張り合わせ及びコート品）やエラストマー（Elastomer）などが使われ、その上に振動板のボディ（Body）の役割を行う音速の速い材料（ポリエーテルイミド（ＰＥＩ），ポリイミド（ＰＩ），アルミニューム、etc ）が使用され、二重構造品にて低域再生の幅を広げているが、材料の特性上限界が見られる。

問題となるエッジ（Edge）の役割を行う材料としてのエンジニアリングプラスティック（Engineering Plastic）複合材は、ベースが硬い材料の為、低域再生と入力（低域再生を重視すると入力が小さく、入力を重視すると低域が伸びないなど）に問題があり、またエラストマー（Elastomer）では耐熱性、溶剤系接着剤による膨潤などの問題がある。

特に、昨今携帯電話によるテレビ、音楽鑑賞などハイパワー高音質の要求が高まる中、低域再生と高入力スピーカ開発は大切な要素であり、その解決策が要望されている。また、振動板の周縁部（エッジ（Edge））と振動板のドーム部（ボディ（Body））を別々に成型しそれらを接着するという従来方式より生産性のよい方式が要望されている。

そこで本発明は、低域再生が優れ、高出力（High Power Speaker）に適応可能な、かつ生産性および品質を向上させることができ、さらに耐熱性に優れたマイクロスピーカ用振動板の製造方法および該製造方法により製造されたマイクロスピーカ用振動板、該振動板を用いたマイクロスピーカおよび該マイクロスピーカを用いた携帯電話機を提供することを目的とする。

本発明に係るマイクロスピーカ用振動板の製造方法は、振動板のドーム部（ボディ部）を形成する高弾性材料と振動板の周縁部（エッジ部）を形成するリング形状の高内部損失材料とを、前記高弾性材料の外周部分と前記リング形状の高内部損失材料の内周部分を重ね合わせた位置関係にて接着と同時に一体成型して作製したことを特徴とする、あるいは、振動板のドーム部（ボディ部）を形成する高弾性材料と振動板のドーム部（ボディ部）および周縁部（エッジ部）を形成するシート状の高内部損失材料とを、前記高弾性材料が振動板のドーム部（ボディ部）に位置するように前記高内部損失材料と重ね合わせて接着と同時に一体成型して作製することを特徴とするものである。

また、上記高弾性材料は、紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニュームまたはマグネシューム等の軽金属シートのいずれかであり、上記高内部損失材料は、加硫ゴム（天然あるいは合成ゴム）であることを特徴とする。

本発明に係るマイクロスピーカの振動板は、製造方法により製造されたものであり、また本発明に係るマイクロスピーカは、上記マイクロスピーカ用振動板を用いたものであり、さらに本発明に係る携帯電話機は、上記マイクロスピーカを用いた携帯電話機である。

本発明によれば、フリーエッジ（Free Edge）形 のマイクロスピーカの振動板の材料として、各ボディ（Body）部には高弾性材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム（Engineering Plastic Film），金属（アルミニュームなど））を使用して、エッジ（Edge）部には高内部損失の加硫ゴム（Vulcanized Rubber）を使用し、これらを同時一体成型（接着と一体成型を同時に実現）することで、既存のマイクロスピーカ（Micro Speaker）用振動板では再現できなかった低域部分の音質を再現可能とする振動板が成型可能である。

また、本発明によれば、振動板の周縁部（エッジ（Edge））と振動板のドーム部（ボディ（Body））を別に成型しそれらを接着するという従来方式から脱して、一体成型方式で生産性および品質を向上させることができる。

さらに、本発明によれば、振動板のドーム部（ボディ部）と周縁部（エッジ（Edge））用材料を、加硫ゴム（Vulcanized Rubber）を使用することで既存のエラストマー（Elastomer）に比して耐熱性を向上させ、かつ高出力マイクロスピーカ（High Power Micro Speaker）や携帯電話機などの電子機器の実現が可能になる。

（本発明の概要）
本発明は、携帯電話などの小型携帯機器，ノートパソコンまたはヘットホンなどに使用されるマイクロスピーカ（Micro Speaker）用振動板を従来の方法（ボディ（Body）とエッジ（Edge）成型後貼り合わせ）に代えて、ボディ（Body）とエッジ（Edge）になる異なる材料を一体性構造で成型するようにし、マイクロスピーカ（Micro Speaker）の性能を向上させるようにしたものである。

より詳細には、主に振動板のボディ部分となる高弾性材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニューム，マグネシューム等の軽金属シート）と、エッジ部分とボディ部分になる高内部損失材料（加硫ゴム（天然あるいは合成ゴム））を接着と同時に一体成型する方法を採用することにより、フリーエッジタイプ（Free Edge Type）の音響的利点と、同一材料一体形振動板の生産性の利点を結合することで、マイクロスピーカ（Micro Speaker）用振動板として、低域周波数帯域音質再生を容易にすると同時に、マイクロスピーカ（Micro Speaker）のパワー入力を改善するものである。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
図１−Ａは、本発明に係る振動板を説明するための図である。

図１−Ａにおいて、２０は高弾性材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニューム，マグネシューム等の軽金属シート）であり、３０は高内部損失材料である加硫ゴム（Vulcanized Rubber）である。

高内部損失材料３０はリング形状を有しており、その外周部分と高弾性材料２０の内周部分が重なるように位置合わせされた後、接着と同時に一体成型が行われる。高内部損失材料である加硫ゴム（Vulcanized Rubber）は天然ゴムでも合成ゴムでもよい。

高弾性材料２０は、主に振動板のドーム部すなわちボディ（Body）部を形成し、高内部損失材料である加硫ゴム３０は、主に振動板の周縁部すなわちエッジ（Edge）部を形成するように位置合わせされて接着と同時に一体成型され、マイクロスピーカに取り付けられる。

高弾性材料２０と加硫ゴム（Vulcanized Rubber）３０の少なくとも一方に事前に接着機能を持たせ（接着材の塗布でもよいし、一体成型時に接着作用が生じる材料の特性を利用してもよい）、一体成型時に、高弾性材料２０と加硫ゴム（Vulcanized Rubber）３０を同時接着成型し、フリーエッジ（Free Edge）仕様でマイクロスピーカ（Micro Speaker）用振動板を製作する。

図１−Ｂは、上記のようにして同時一成型により作製された振動板をマイクロスピーカのボイスコイルに取り付けた場合の構成図である。図１−Ｂでは、高内部損失材料である加硫ゴム３０を高弾性材料２０の上になるようにした例であるが、逆に、図１−Ｃに示すように高内部損失材料である加硫ゴム３０が高弾性材料２０の下になるようにすることも可能である。図１−Ｂのようにするかまたは図１−Ｃのようにするかは、マイクロスピーカの構造との兼ね合いで決められる事項である。接着と同時に一体成型する場合の成型の形状はそれに合わせて最適な形状にすべきことはいうまでもない。

図２−Ａおよび図２−Ｂは、本発明に係る振動板の別の例を示す図である。
図２−Ａにおいて、２０は高弾性材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニューム，マグネシューム等の軽金属シート）であり、３０は高内部損失材料の加硫ゴム（Vulcanized Rubber）であり、高弾性材料２０を、高内部損失材料の加硫ゴム３０のシート上に高弾性材料２０が振動板のドーム部すなわちボディ部の位置（通常は中央部）になるように位置合わせして接着と同時に一体成型する。この場合も加硫ゴム（Vulcanized Rubber）は天然ゴムでも合成ゴムでもよい。

本例の場合、高弾性材料３０は振動板のドーム部すなわちボディ（Body）部を形成し、高内部損失の加硫ゴム２０は振動板のドーム部すなわちボディ（Body）部と振動板の周縁部すなわちエッジ（Edge）部の両方を形成することになる。言い換えると、振動板のドーム（Body）部は高弾性材料２０と高内部損失の加硫ゴム３０が重なった部分で形成され、振動板の周縁（Edge）部は高内部損失の加硫ゴム３０のみで形成される。

また、この場合も高弾性材料２０と加硫ゴム（Vulcanized Rubber）３０の少なくとも一方に事前に接着機能を持たせ（接着材の塗布でもよいし、一体成型時に接着作用が生じる材料の特性を利用してもよい）、一体成型時に、高弾性材料２０と加硫ゴム（Vulcanized Rubber）３０を接着と同時に一体成型し、フリーエッジ（Free Edge）仕様でマイクロスピーカ（Micro Speaker）用振動板を製作する。

図２−Ｂおよび図３は、上記のようにして作製した振動板および該振動板を用いたマイクロスピーカを示す図である。

図２−Ｂにおいて、３００は図１で説明したように高弾性材料２０と加硫ゴム３０を同時接着成型して作製した振動板であり、３０ａは振動板のドーム部（ボディ（Body））、３０ｂは振動板の凹嵌部、３０ｃは振動板の周縁部（エッジ（Edge））、３０ｄは振動板の外部貼付け部である。振動板のドーム部（ボディ（Body））３０ａは、高弾性材料２０と加硫ゴム３０との積層で形成され、振動板の周縁部（エッジ（Edge））３０ｃおよび振動板の外部貼付け部３０ｄは、加硫ゴム（Vulcanized Rubber）３０のみで形成されている。５はスピーカのボイスコイルである。加硫ゴム３０のシート側がボイスコイル５に接するように取り付けられる。

図３は図２−Ｂに示した振動板３００を組み込んだスピーカ部の構造を示す図である。同図において、３０は加硫ゴム、３０ａは振動板のドーム部（ボディ（Body））、３０ｂは振動板の凹嵌部、３０ｃは振動板の周縁部（エッジ（Edge））、３０ｄは振動板の外部貼付け部、４は振動板を使用したスピーカ（図４のスピーカ２に相当）、５はボイスコイル、７ａはスピーカの上部磁極板、７ｂはスピーカの下部磁極板、８は磁気空隙、９はスピーカの外部端子、１０はガスケット、１４はスピーカのマグネット、１５はスピーカの磁気回路、１７はフレーム、２６はプロテクターを示している。図３が図６と異なる点は振動板の部分であり、振動板３０以外は図６と同様の構成を有している。

図４〜６で説明した従来技術のように、マイクロスピーカ振動板の周縁部（エッジ（Edge））とドーム部（ボディ（Body））が同一材料のエンジニアリングプラスティックフィルムで成型品となっている場合は、スピーカ（Speaker）の最低共振周波数（Fo）を低めに設計することは難しく、再生可能な下限周波数が不足し、音質も硬い傾向を持っている、という問題があり、また振動板の周縁部（エッジ（Edge））と振動板のドーム部（ボディ（Body））を別々に成型しそれらを接着するという従来方式では、低域再生と入力に課題（低域再生を重視すると入力が小さく、入力を重視すると低域に限界が有る）を残し、さらに生産性が悪いという問題があったが、本発明では、高弾性の材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニューム，マグネシューム等の軽金属シート）と加硫ゴムを接着と同時に一体化成型するという生産性のよい簡単な手法により、低域再生が優れ、高出力スピーカに適応可能な振動板を実現することが可能になった。

本発明に係る振動板の一例を説明するための図である（その１）。 本発明に係る振動板の一例を説明するための図である（その２）。 本発明に係る振動板の一例を説明するための図である（その３）。 本発明に係る振動板の他の例を説明するための図である（その１）。 本発明に係る振動板の他の例を説明するための図である（その２）。 図２―Ｂの振動板を用いたマイクロスピーカの構造図である。 従来技術における携帯電話機の斜視図である。 従来技術における振動板を示す図である。 従来技術におけるスピーカの構造図である。

符号の説明

１：携帯電話機
２：振動板を使用したスピーカ
２０：高弾性の材料（紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニューム，マグネシューム等の軽金属シート）
３０：高内部損失の加硫ゴム（Vulcanized Rubber）
３ａ，３０ａ：振動板のドーム部（ボディ（Body））
３ｂ，３０ｂ：振動板の凹嵌部
３ｃ，３０ｃ：振動板の周縁部（エッジ（Edge））
３ｄ，３０ｄ：振動板の外部貼付け部
３００：振動板
４：振動板を使用したマイクロスピーカ
５：ボイスコイル
７ａ：スピーカの上部磁極板
７ｂ：スピーカの下部磁極板
８：磁気空隙
９：スピーカの外部端子
１０：ガスケット
１４：スピーカのマグネット
１５：スピーカの磁気回路
１７：フレーム
２６：プロテクター

Claims (7)

1. 振動板のドーム部（ボディ部）を形成する高弾性材料と振動板の周縁部（エッジ部）を形成するリング形状の高内部損失材料とを、前記高弾性材料の外周部分と前記リング形状の高内部損失材料の内周部分を重ね合わせた位置関係にて接着と同時に一体成型して作製することを特徴とするマイクロスピーカ用振動板の製造方法。
2. 振動板のドーム部（ボディ部）を形成する高弾性材料と振動板のドーム部（ボディ部）および周縁部（エッジ部）を形成するシート状の高内部損失材料とを、前記高弾性材料が振動板のドーム部（ボディ部）に位置するように前記シート状の高内部損失材料と重ね合わせて接着と同時に一体成型して作製することを特徴とするマイクロスピーカ用振動板の製造方法。
3. 前記高弾性材料は、紙，エンジニアリングプラスティックフィルム，あるいはアルミニュームまたはマグネシューム等の軽金属シートのいずれかであることを特徴とする請求項１または2記載のマイクロスピーカ用振動板の製造方法。
4. 前記高内部損失材料は、加硫ゴム（天然あるいは合成ゴム）であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマイクロスピーカ用振動板の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれかの製造方法により製造されたことを特徴とするマイクロスピーカ用振動板。
6. 請求項５に記載のマイクロスピーカ用振動板を用いたことを特徴とするマイクロスピーカ。
7. 請求項６記載のマイクロスピーカを用いたことを特徴とする携帯電話機。

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