JP2015130568A - 静電型電気音響変換器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静電型電気音響変換器において、振動板を保持する振動板リングの大きさに拘わらず、振動板の平坦性を容易に得て、生産性を向上すること。
【解決手段】振動板リング１は、振動板４の周縁部４ａを狭持するように配置された一対の枠体状のリング部材２，３からなり、前記リング部材の前記振動板に当接する枠面２ｂ、３ｂには、凹凸部２ｃ、３ｃが形成され、前記凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤５が充填された状態で前記リング部材に前記振動板が接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電型電気音響変換器及びその製造方法に関し、特に、振動板と固定極板との間の静電容量の変化を利用するコンデンサ型のヘッドホン及びマイクロホンにおいて、前記振動板の平坦性が容易に得られる静電型電気音響変換器及びその製造方法に関する。

コンデンサマイクロホン或いはコンデンサヘッドホンに用いられる電気音響変換器には、振動板の片側に固定極を配置するシングル型と、振動板の両側に固定極を配置するプッシュプル型とがある。前記シングル型は、低域共振周波数を下げることに問題があるため、全帯域型の実現が困難とされており、特許文献１に示されるように現在実用化されているものの殆どがプッシュプル型である。

一例として、図３に従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの構成を断面図で示す。コンデンサヘッドホンは、その基本的な構成として、ヘッドバンド１５に支持されて聴者の耳部に装着されるヘッドホン筐体１０を備えている。
ヘッドホン筐体１０は、ヘッドバンド１５による支持側が閉じられた有底円筒体からなり、聴者に耳部に宛がわれる開口部側は多孔板１１によってカバーされており、多孔板１１の周縁にはイヤーパッド１２が取り付けられている。尚、オープンエア型の場合にはヘッドバンド１５による支持側の筐体側面にも放音孔が設けられる。

また、ヘッドホン筐体１０内には、スピーカとしてのプッシュプル型電気音響変換器２０が収納されている。即ち、この電気音響変換器２０は、振動板リング２２に所定のテンションがかけられた状態で張設された振動板２１と、その両側に図示しないスペーサリングを介して配置された左右一対の固定極２３，２４とを備えている。また、ヘッドホン筐体１０内において、電気音響変換器２０の背面側に音響的なダンパー材２５が配置されることもある。

前記振動板２１には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの極めて薄い（例えば１．２μｍ程度）高分子フィルムが用いられ、その両面には例えば金属蒸着などにより導電性が付与されている。振動板リング２２は、黄銅合金などの導電材よりなる。
また、固定極２３，２４には、音を放出するための多数の孔が開けられた黄銅合金やアルミニウムなどの金属板が用いられ、多くの場合、振動板２１との対向面に高分子フィルムを帯電処理してなるエレクトレット材が適用されている。

特開昭５８−２７７２０号公報

ところで、前記のようなコンデンサヘッドホンにあっては、振動板２１と固定極２３，２４とによりコンデンサが形成されるため、振動板２１と固定極２３，２４との間隔が均一である必要があり、相対向する双方の面が平坦であることが求められる。
そのためには、振動板２１を保持する振動板リング２２の枠面が全周に渡り平坦であることが必要であるが、従来は、振動板リング２２の枠面を平面研磨機等で研磨し、研磨した枠面に振動板２１を接着して、平坦な振動板面を得ていた。
しかしながら、特にコンデンサヘッドホンにあっては、振動板リングの直径が１００ｍｍ程度と大きいものがあり、その場合、平面研磨機を用いて研磨すると、１工程で加工できる数量に制限があるため生産性が低下するという課題があった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、静電型電気音響変換器において、振動板を保持する振動板リングの大きさに拘わらず、振動板の平坦性を容易に得ることができ、生産性が向上する静電型電気音響変換器及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る静電型電気音響変換器は、固定極板と、前記固定極板に対向配置された振動板と、前記振動板の周縁部を支持する枠体状の振動板リングとを備える静電型電気音響変換器において、前記振動板リングは、前記振動板の周縁部を狭持するように配置された一対の枠体状のリング部材からなり、前記リング部材の前記振動板に当接する枠面には、凹凸部が形成され、前記凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤が充填された状態で前記リング部材に振動板が接着されていることに特徴を有する。尚、前記凹凸部には、凹凸がランダム形成されていてもよい。

このような構成によれば、硬化しても体積変化のない接着剤が前記振動板リングの凹凸部に入り込むため、前記振動板リングの枠面全体にわたり接着力が向上しつつ、枠面の平坦性、ひいては振動板の平坦性を得ることができる。
即ち、本発明に係る静電型電気音響変換器によれば、振動板の平坦性を容易に得ることができ、前記振動板と固定極との間隔を均一な状態とすることができる。
また、リング部材の枠面に形成する凹凸部の凹凸は、ランダム形成されてよいため、振動板リングの大きさに拘わらず、例えばサンドブラスト処理等により短時間に多数を処理することができ、生産性を向上することができる。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る静電型電気音響変換器の製造方法は、固定極板と、前記固定極板に対向配置された振動板と、前記振動板の周縁部を狭持するように対称対置される第１のリング部材及び第２のリング部材からなる枠体状の振動板リングとを備える静電型電気音響変換器の製造方法であって、前記第１のリング部材及び第２のリング部材を用意し、相対向させる枠面にそれぞれ凹凸部を形成する工程と、第１のリング部材の凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤を塗布する工程と、前記振動板のマザーフィルムに均一に張力をかけた状態で保持する工程と、前記マザーフィルムに対し、前記接着剤が塗布された第１のリング部材を接着する工程と、前記マザーフィルムに対する張力を解除する工程と、前記マザーフィルムにおいて前記リング部材の枠周辺部を切り離し、振動板が張設された第１のリング部材を得る工程と、前記第２のリング部材の凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤を塗布する工程と、前記振動板が張設された第１のリング部材に、前記振動板を間に挟んだ状態で、前記接着剤が塗布された第２のリング部材を対向して配置し、前記振動板に第２のリング部材を接着する工程と、を含むことに特徴を有する。
尚、前記第１のリング部材及び第２のリング部材を用意し、相対向させる枠面にそれぞれ凹凸部を形成する工程において、前記第１のリング部材及び第２のリング部材の相対向させる枠面に、凹凸をランダム形成することが望ましい。

このような製造方法によれば、硬化しても体積変化のない接着剤が前記振動板リングの凹凸部に入り込むため、前記振動板リングの枠面全体にわたり接着力が向上しつつ、枠面の平坦性、ひいては振動板の平坦性を得ることができる。
即ち、本発明に係る静電型電気音響変換器の製造方法によれば、振動板の平坦性を容易に得ることができ、前記振動板と固定極との間隔を均一な状態とすることができる。
また、リング部材の枠面に形成する凹凸部の凹凸は、ランダム形成されてよいため、振動板リングの大きさに拘わらず、例えばサンドブラスト処理等により短時間に多数を処理することができ、生産性を向上することができる。

本発明によれば、静電型電気音響変換器において、振動板を保持する振動板リングの大きさに拘わらず、振動板の平坦性を容易に得ることができ、生産性が向上する。

図１は、本発明に係る静電型電気音響変換器が備える、振動板が張設された振動板リングの断面図である。 図２（ａ）〜図２（ｈ）は、振動板リングに振動板を張設する方法について、時系列に各工程を示す断面図である。 図３は、従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る静電型電気音響変換器が備える、振動板が張設された振動板リングの断面図である。
尚、本発明に係る静電型電気音響変換器は、図１に示した振動板が張設された振動板リングの構造に特徴を有するものであり、図３に示した従来のコンデンサヘッドホン、及びコンデンサ型のマイクロホン等に適用することができる。

図１に示す振動板リング１は、図において上下に相対向して接着された一対のリング部材２、３（第１のリング部材、第２のリング部材）とからなる。前記リング部材２，３は、それぞれ正円形の枠体に形成され、上下に所定幅の枠面を有している。前記リング部材２，３は金属製で、例えばアルミニウム材や黄銅合金等から形成されてよい。
より具体的に説明すると、リング部材２は上下に枠面２ａ、２ｂを有し、リング部材３は上下に枠面３ａ，３ｂを有している。前記リング部材２、３の一方の枠面２ｂ、３ｂには、凹凸部２ｃ、３ｃがそれぞれ形成されており、それら枠面２ｂ、３ｂが対向して配置されている。この実施形態では、凹凸部２ｃと３ｃのそれぞれの凹部と凸部が対向するように配置されている。尚、前記凹凸部２ｃ、３ｃにおいて、凹凸の数、配列などはランダムに形成されていてよく、凹凸の深さや幅も多様であってよい。また、凹部と凸部はそれぞれ対向しないように配置されていてもよい。

また、前記一対のリング部材２，３の間には、フィルム状の振動板４が張設されている。この振動板４には、例えばＰＥＴ、ＰＰＳ、ＰＥＮなどの高分子フィルムからなり、特にコンデンサマイクロホンに用いる場合には、金属蒸着などにより導電性が付与されている。振動板４の周縁部４ａは、前記凹凸部２ｃ、３ｃが形成された枠面２ｂ、３ｂによって狭持されつつ接着剤５によって枠面２ｂ、３ｂに固定されている。
前記接着剤５は、前記凹凸部２ｃ、３ｃに入り込み、硬化した状態となっている。接着剤５としては、硬化しても体積変化がないもの、例えば、シリコーンＲＴＶ（Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）ゴムを用いることができる。
このように構成された振動板リング１によれば、枠面２ｂ、３ｂに形成された凹凸部２ｃ、３ｃに、硬化しても体積変化のない接着剤５が充填されることによって、枠面２ｂ、３ｂの平坦性が確保され、振動板面が平坦な状態とすることができる。

続いて、前記振動板リング１に振動板４を張設する方法について説明する。図２（ａ）〜図２（ｈ）は、時系列に各工程を示す断面図である。
先ず、図２（ａ）に示すように、振動板４のマザーフィルム１Ｍを円柱状の台座６上に配置する。マザーフィルム１Ｍは正円形状である。
次に、図２（ｂ）に示すように、マザーフィルム１Ｍの全周にわたって錘７を付与して、マザーフィルム１Ｍに均一に張力をかけた状態とし、台座６に上から押し付ける。すなわち、錘７を台座６側（図中の下方側）に移動させてマザーフィルム１Ｍを台座６に密着させて押し付ける。

一方、図２（ｃ）に示すように、正円状の枠体からなるリング部材２を用意し、その一方の枠面２ｂを、サンドブラスト処理等により研磨し凹凸部２ｃを形成する。また、前記凹凸部２ｃに、硬化しても体積変化のない接着剤５、例えばシリコーンＲＴＶゴムからなる接着剤５を塗布する。
次に、図２（ｄ）に示すように、（図２（ｂ）の工程により）張力がかけられたマザーフィルム１Ｍ上に、前記リング部材２を、接着剤５が塗布された枠面２ｂ（凹凸部２ｃ）を向けた状態とし、図２（ｅ）に示すようにマザーフィルム１Ｍに接着する。

接着剤５の硬化後、錘７を外し、マザーフィルム１Ｍに対する張力を解除する。そして、 図２（ｆ）に示すように、マザーフィルム１Ｍに対し、リング部材２の枠周辺部分をカッターナイフ等で切り離す。これにより振動板４が張設されたリング部材２が得られる。
次いで、図２（ｇ）に示すように振動板４が張設されたリング部材２に対し、リング部材２と同様に凹凸部３ｃを有するリング部材３を対向配置する。このとき、リング部材２の凹凸部２ｃとリング部材３の凹凸部３ｃとが振動板４を挟んで対向し、前記リング部材３の凹凸部３ｃに接着剤５を塗布した状態とする。
そして、図２（ｈ）に示すように、リング部材２の凹凸部２ｃとリング部材３の凹凸部３ｃとを振動板４を挟んで貼り合わせ、接着剤５を硬化させることにより振動板４を支持する振動板リング１が完成する。

このように本発明に係る実施の形態によれば、リング部材２の枠面２ｂとリング部材３の枠面３ｂとには凹凸部２ｃ、３ｃが形成され、硬化しても体積変化のない接着剤５が凹凸部２ｃ、３ｃに入り込むため、リング部材２、３の枠面全体にわたり接着力が向上しつつ、枠面２ｂ、３ｂの平坦性、ひいては振動板４の平坦性を得ることができる。
即ち、本発明に係る静電型電気音響変換器及びその製造方法によれば、振動板４の平坦性を容易に得ることができ、前記振動板４と固定極（図示せず）との間隔を均一な状態とすることができる。
また、リング部材２，３の枠面２ｂ、３ｂに形成する凹凸部２ｃ、３ｃの凹凸は、ランダム形成されてよいため、振動板リング１の大きさに拘わらず、サンドブラスト処理等により短時間に多数を処理することができ、生産性を向上することができる。

尚、前記実施の形態においては、凹凸部２ｃ、３ｃの凹凸の数、配列などはランダムに形成され、凹凸の深さや幅も多様であってよいものとしたが、本発明にあっては、それに限定されるものではなく、周方向或いは径方向に規則性をもって凹凸を形成してもよい。

１ 振動板リング
２ リング部材（第１のリング部材）
２ｂ 枠面
２ｃ 凹凸部
３ リング部材（第２のリング部材）
３ｂ 枠面
３ｃ 凹凸部
４ 振動板
５ 接着剤

Claims (4)

1. 固定極板と、前記固定極板に対向配置された振動板と、前記振動板の周縁部を支持する枠体状の振動板リングとを備える静電型電気音響変換器において、
   前記振動板リングは、前記振動板の周縁部を狭持するように配置された一対の枠体状のリング部材からなり、
   前記リング部材の前記振動板に当接する枠面には、凹凸部が形成され、
   前記凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤が充填された状態で前記リング部材に振動板が接着されていることを特徴とする静電型電気音響変換器。
2. 前記凹凸部には、凹凸がランダム形成されていることを特徴とする請求項１に記載された静電型電気音響変換器。
3. 固定極板と、前記固定極板に対向配置された振動板と、前記振動板の周縁部を狭持するように対称対置される第１のリング部材及び第２のリング部材からなる枠体状の振動板リングとを備える静電型電気音響変換器の製造方法であって、
   前記第１のリング部材及び第２のリング部材を用意し、相対向させる枠面にそれぞれ凹凸部を形成する工程と、
   第１のリング部材の凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤を塗布する工程と、
   前記振動板のマザーフィルムを均一に張力をかけた状態で保持する工程と、
   前記マザーフィルムに対し、前記接着剤が塗布された第１のリング部材を接着する工程と、
   前記マザーフィルムに対する張力を解除する工程と、
   前記マザーフィルムにおいて前記リング部材の枠周辺部を切り離し、振動板が張設された第１のリング部材を得る工程と、
   前記第２のリング部材の凹凸部に、硬化しても体積変化することのない接着剤を塗布する工程と、
   前記振動板が張設された第１のリング部材に、前記振動板を間に挟んだ状態で、前記接着剤が塗布された第２のリング部材を対向して配置し、前記振動板に第２のリング部材を接着する工程と、を含むことを特徴とする静電型電気音響変換器の製造方法。
4. 前記第１のリング部材及び第２のリング部材を用意し、相対向させる枠面にそれぞれ凹凸部を形成する工程において、
   前記第１のリング部材及び第２のリング部材の相対向させる枠面に、凹凸をランダム形成することを特徴とする請求項３に記載された静電型電気音響変換器。

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