JPH0289696A - カード式音声発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＩ（Ｊ動のカー１へ大音声発生器に係り、特に
再生専用のカード式音声発生器に関する。

［従来の技術］ 現在、ＩＣＣ初動、電源として電池を備えた運び可能な
音声発生器として玩具内に組み込まれたもの、カード式
のものなど様々な種類の音声発生−器が出回っている。

このうち、カート式のものとしては１例えば第６図に示
すように音声発生用及び録音用の各ＩＣ１ＲＡ　Ｍ・Ｉ
Ｃｌ０１等を組み込んだ基板１０２に小型スピーカ１０
３、小型マイク１０４を装着したものを薄いケース１．
００内に収納し、蓋２００でカバーしたものがある。そ
して、ケースには電池（ボタン型電池）１０５等の収納
部が備えられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このようなカード式の音声発生器は録音機能
は備えているという利点を有するが、そのため装置が複
雑化し、従って高価であった。又。

電池容量が限られているため、極めて短時間の録音しか
行うことができず、例えばメツセージカードとした時に
多くの情報を伝えることができず、更にたびたび電池交
換、充電等を行わなければならなかった。

しかも、これら音声発生カードで用いている電池は通常
ボタン型の電池であるため、カードとはいえその薄型化
には限界があり、乾電池であることから液モレ等のおそ
れがあった。

本発明はこのような従来の問題点を解消するためになさ
れたもので、極めて薄型で構造が簡ｍで容易且つ安価に
製造することができる音声発生カードを提供することを
目的とする。

更に、本発明は安全性が高く電池交換を不要とする使い
捨て式の音声発生カートを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成する本発明のカー１−式音声発生
器は、音声発生用のＩＣ、スピーカ及び電池を備えたカ
ート式音声発生器であって、前記電池はペーパー電池で
あり、且つ曲屈音声発生用のＩＣを搭載した基板、前記
ペーパー電池及びカバーシートを積層したものである。

ここで電源であるペーパー電池は、正極の集電層、正極
の活物質層、高分子固体電解質層、アルミ箔層を順次積
層して成る。

正極の集電層を形成する物質としては主とじてカーボン
又は金属酸化物を用いる。この場合カーボンはカーボン
粒子、カーボンファイバーあるいはグラファイトを高分
子化合物に分散したものを用いる。金属酸化物としては
、ＩＴ○（インジウムスズ酸化物）、酸化インジウム、
酸化錫、酸化銀、酸化水銀、酸化銅、二酸化鉛などが挙
げられ、これらは単独であるいは高分子化合物に分散し
たものを用いる。

カーボン又は金属酸化物を分散させるための高分子化合
物としてはウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹
脂、塩ビ・酢ビ共重合体、ポリカボネ〜Ｉ−樹脂、Ａ、
ＢＳ樹脂、テフロン樹脂、天然ゴム、ポリエステル樹脂
、アルキド樹脂、ポリアミ１〜樹脂、ポリイミド樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、スチロ
ール樹脂、アセタール樹脂、ナイロン樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリプロピレン、ポリアクリルアミドなどである。

また、正極の集電層は、集電効果を上げるために、表面
抵抗が４端子法で１０３Ωｃｍ−’以下が望ましく、さ
らに望ましくは５Ｘ１０”ΩＣ１ｌ＋−’以下とする。

正極の活物質層は、高分子化合物に二酸化マンガンを分
散したものから成る。

この高分子化合物は正極の集ｆ＋ＬＩＦｌに用い１′：
）れる高分子化合物と同様にウレタン樹脂、ブチラール
樹脂、アクリル樹脂、塩ビ・酢ビ共重合体、ポリカーボ
ネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、テフロン樹脂、天然ゴム、ポ
リエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
イミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン
樹脂、スチロール樹脂、アセタール樹脂、ナイロン樹脂
、ポリオレフィン樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニル
アルコール、ポリプロピレン、ポリアクリルアミＩ〜な
どが用いられる。また、二酸化マンガンは正極の活物質
であるので、電池容量および実用物性から考えて正極の
活物質層全量に対し５０重量部以上８０重量部以下であ
ることが望ましい。

高分子固体電解質層は、非結晶性高分子化合物とアルカ
リ金属塩から成る。

非結晶性高分子化合物は、ガラス転移点が室温より低温
側にあり、室温では活発な分子運動下にある高分子化合
物で、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）やポリメトキ
シポリエチレングリコルメタクリレート、ポリビニルピ
リジン、ポリシロキサン、ポリプロピレンオキサイド、
セグメント化ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリ
フォスファーゼン、セルロース、ポリスチレン、ポリペ
プチドなどである。特に式１のモノエステルメタクリレ
ートの重合物 ＣＨ。

ＣＨ２＝Ｃ−Ｃｏ　−（ＯＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ
３・・・・・■ （式中、ｎは１以上の整数） を用いた場合は高エネルギー密度の電池を得ることがで
きる。

また、高分子固体電解質中に用いられるアルカリ金属塩
としてはリチウム塩が好ましく、ＬｉＣＩＯ４、ＬｉＢ
ｒ、Ｌｉ５ＣＮ、ＬｉＣ１，ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ、な
どが挙げられる。高分子固体電解質中のアルカリ金属塩
の量は用いる高分子化合物によって異なり、高分子固体
電解質層全体の１〜９９重量部が望ましく、さらに望ま
しくは１〜３０重量部とする。

アルミ箔層は負極となる層である。アルミ箔層の厚さは
取り扱い上１０μ以上５０μ以下が望ましく、さらに望
ましくは３０μ以上５０μ以下か望ましい。

なお、ペーパー電池は各層形成物質を適当な硲媒および
分散剤と混合したものを塗布液として、第１図に示すよ
うに支持体１上に順次、塗布、ト：吃燥し、更にアルミ
箔層をラミネートし、積層体６を支持体１より剥離する
ことによって形成することができる。この際、正極の集
電層２及び正極の活物質層３は、層形成物質を水、アル
コール、その他有機溶媒および分散剤と混合したものを
塗布液として支持体１上に順次、塗布、乾燥することに
より形成する。

高分子固体電解質層４は、非結晶性高分子化合物および
アルカリ金属塩を適当な溶媒と混合したものを正極の活
物質層上に塗布、乾燥することにより形成する。

さらに、高分子固体電解質層４上にアルミ箔層５をラミ
ネートした後、積層体６を支持体１より剥離上ペーパー
電池を得る。

これら正極の集電層２、正極の活物質層３及び高分子固
体電解質層４はいずれも乾燥膜厚２０μ以下必要であれ
ば１μ程度にすることができ、最上層であるアルミ箔層
５をあわせて電池全体としてＯ，０１ｍｍまで薄くする
ことができる。

該カート式音声発生器の電源であるペーパー電池は、必
要な容量に応して必要な面積をハサミ、カッターなどで
カットして使用でき、また必要な電圧に応じて重ねてい
けば必要な電圧が得られる。

本発明のカード式音声発生器は、このように構成される
ペーパー電池を音声発生用のＩＣを搭載した基板に貼り
合わせることにより得られる。

［実施例コ 以下、本発明のカート式音声発生器の実施例を図面に基
き説明する。

第２図に示すように本発明のカート式音声発生器は、上
下のカバーシート３０．３０′、ペーパー電池１０、絶
蒜フィルム５０及び音声発生用ＩＣ回路基板２０（以下
、基板という）の積層体から成る。

基板２０は、音声発生用回路２１、音声増幅器２２、導
線パターン（図示せず）が設けられてｔｊす、導線パタ
ーンには電源用の端子２；３ａ、２３ｂが設けられてお
り、音声増幅器２２に接続されて薄型スピーカ４０が固
定されている。

音声発生用回路２１は例えば第３図に示すように１２ピ
ッ１−バイナリカウンタ２４．クロック信号発生回路２
５、音声をデジタルで記憶する呼出し専用のリードオン
リーメモリ　（ＲＯＭ）２６、デジタル信号をアナログ
信号に変換するＤ　／　Ａコンバータ２７及び変換され
たアナログ信号を整形するフィルタ２８から成り、回路
２５のクロック信号によってＲＯＭ２６から呼び出され
たデジタル信号はＤ／Ａコンバータ２７でアナログ変換
され、フィルタ２８で整形された後、音声増幅器２２で
増幅され薄型スピーカ４０によって音声信号として再生
される。

ペーパー電池１０は所定の電圧が得られるように必要に
応し積層し且つ所定の大きさにカットしたもので、図中
上層となっているアルミ箔層５の端部が一部正極の集電
層２側に折り返されており、基板２０の一方の端子２３
　ｂと相対する。もう−方の端子２３ａと正極の集電層
２は相対し、これによりペーパー電池１０は音声発生用
回路２１の電源となる。

絶縁フィルム５０はプラスチックフィルム等の絶縁性の
フィルムで、ペーパー電池１０の端子トの接触部分以外
の部分が基板２０と接触しないように、ペーパー電池１
ｏと基板２ｏとの間に介挿される。

カバーシート３０．３０′はプラスチックシー１〜等絶
縁性の薄板で、一方のカバーシート３０′の外側には基
板２０の導体パターンのスイッチ部（図示せず）に対応
してボタン式又はスライド式等のスイッチ３１が設けら
れており、このスイッチ３１を押圧あるいはスライドさ
せることによす回路を導通させる。

本実施例の音声発生器はカバーシー１へ３０．３０′と
各縁部を接着剤等で貼着するが、適当な係止具で固定す
ることにより容易に組立てることができる。

第４図は本発明のカート式音声発生器の別の実施例を示
すもので、この実施例においては２枚のカバーシー１へ
３０．３０’に基＋Ｆｉ、　２０　’及びペーパー電池
１０がはさまれた構造になっている。スピカ４０は図中
上層のカバーシート３０に固定され、次層の基板２０′
と電気的に接続される。ノ１（板２０’　においてその
電源用端子２３′ａ、２３′ｂは下面に形成され、下側
のペーパー電池］Ｏの正極の集電層２、折り返されたア
ルミ箔層５にそれぞれ対応している。この場合も適当な
方法で上下のカバーシート３０．３０″　を貼り合わせ
ることにより形成することができる。

なお、本発明のカート式音声発生器の４１造は上述の実
施例に限定されるものではなく、ペーパ電池と基板とが
積層されていればスピーカー、スイッチ等の位置、構成
は適宜変更できる。いずれにしても薄い板状物を積層し
たものであるので極めて薄型で且つ容易に製造できる。

次に、本発明のカート式音声発生器を実際に構成した実
施例について説明する。

実施例］ 第１図に示す支持体１としてポリエステルフィルｌ、（
厚さ５０μ）を使用し、下記の処方の塗布液をメイヤバ
ーにて乾燥膜Ｊ’ｉｆが２０μになるように塗布し、１
００’Ｃで５分間乾燥し、正極の集電層２とした。

導電性カーボンブラック（パルカンＸＣ−７２キヤボツ
ト社製品）　　　　　　　　６重量部分散剤（ローマｌ
）−サンノブコ社製品）　１重量部水　　　　　　　　
　　　　　　８１重量部水系ポリウレタン樹脂（ネオレ
ンツＲ９６６ポリビニルケミカ９社製品）　　　１２重
量部上記組成の配合物をボールミルによって２４時間分
散混合し、塗布液とした。

正ｔ’ｌの集電層２の表面抵抗は１５ｃｍＸ　ｌ　５ｃ
ｍの時、４端子法で５×１０２Ωｃｍ−１であった。

正極の集電層２の上に、下記の処方の塗布液をメイヤバ
ーにて乾燥膜厚が２０μになるように塗布し、１００’
Ｃで５分間乾燥し正極の活物質層２３とし、た。

二１凌化マンガン　　　　　　　　　２・１平旦部分散
剤（ローマＰＷサンノプコ社製品）　１重量部イソプロ
ピルアルコール　　　　　　５重量部水　　　　　　　
　　　　　　　　６０重置部水系ポリウレタン樹脂（パ
ーマリンＬＩＡ５００三洋化成工業社製品）　　　　　
　１０重量部上記組成の配合物をボールミルによって２
４時間混合し、塗布液とした。

正極の活物質層３の上に、式■　（式中、ｒｌ−４を示
す）のモノエステルメタクリレ−１−の重合物にＬｉＣ
ＩＯ４を混合したものを均一に塗布し、乾燥させ、高分
子固体電解質層・１とした。

（ｊ−１３ ＣＨ２＝Ｃ−Ｃ○−（ＯＣＨ２−ＣＨのｎ−０ＣＨ。

・・・・・・・・ｒ まず、モノエステルメタクリレートを下記のように重合
した。

塩化メチレン３０ｇにモノエステルメタクリレト（ＮＫ
エステルＭ−４０Ｇ新中村化学工業社製品）を溶かした
溶液を、重合管にて窒素気流下で撹拌した。

その後、アゾイソブチルニトリル１ｇを塩化メチレンＬ
ｏｇに溶かした液を滴下し、５０℃で４５分間撹拌した
。

その反応液を室温にて放冷後、メタノール５００１醍に
撹拌しながら加え、目的の重合物を沈殿させた。該重合
物を塩化メチレンに再溶解し、再びメタノールにて再沈
殿を繰り返して精製し、７０℃で真空乾燥させて精製重
合物を得た。

該重合物の塩化メチレン７０重量％溶液の粘度はＢ型精
度形で５００ｃｐ（２５℃）であった。

該重合物２５．５ｇとＬｊＣ１０４４，５ｇ、メチルエ
チルケトン７０ｇを撹拌混合し、塗布液として乾燥膜厚
が５μになるように均一に塗布し、１００°Ｃで２分間
乾燥し高分子固体電解質層４を得た。

高分子固体電解質ＷＪ４の−Ｆに厚さ３０．のアルミ箔
（東洋アルミ社製）をラミネート圧０．５Ｋｇｆ／ｃｉ
でラミネートした。

以上のように支持体１上に順次積層した正極の集電層２
、正極の活物質層３、高分子固体電解質１行４．アルミ
箔層５を支持体１より剥難し、厚さ０．０６５ｍｍのペ
ーパー電池を得た。

該ペーパー電池の放電特性を第５図に示す。

この時の容量を計算すると次のようになる。

サイズ　　　　　　　　　　６ｃｍＸ　１２ｃｍ容１ｔ
（Ａｈ）　　　　　　　　　ｌｏｍＡｈ（超電力が０．
５ＶＬこ低下したときの時間を基べちに計算した） このペーパー電池を５　、５ｃｍＸ　９　、　Ｏｃｍに
カッターでカットし、同サイズのものを５枚用意した。

この５枚のペーパー電池を重ねて直列につないだものを
第２図の基板２０及びカバーシート３０と積層し貼り合
わせることにより５．６ｃｍＸ９．Ｉｃｍの名刺サイズ
のカード式音声発生器を作成した。

このカード式音声発生器をボタン電池（ＣＲ２０１６）
で作動させた場合と比較したところ、どちらもほぼ数１
００回作動し、電池の性能上全く差がないことが判明し
た。

また、ボタン電池を使用した場合のカード式音声発生器
のＪＩみに比べ、ペーパー電池を使用した場合、電池厚
の差である約Ｑ、８７５ｍｍ薄くすることができた。

［発明の効果］ 本発明のカード式音声発生器は、電源としてペーパー電
池を用いたので装置全体を非常に薄型化でき、しかも高
分子固体電解質を使用した電池であるので液モレがなく
、従って非常に安全性が高い。再生専用であることから
電力消費を少なく且つ装置を簡略化でき、製造も容易で
安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の音声発生器に適用されるペパー電池の
一実施例の構造を示す図、第２図は本発明の音声発生器
の一実施例の分解斜視図、第３図は本発明の音声発生器
のブロックダイヤグラムを示す図、第４図は本発明の音
声発生器の他の実施例の分解斜視図、第５図は実施例１
の放電特性を示す図、第６図は従来のカート式音声発生
器の分解斜視図である。 ２・・・・・・・・正極の集電層 ３・・・・・・・・正極の活物質層 ４・・・・・・・・高分子固体電解質層５・・・・・・
・・アルミ箔層 １０・・・・・・ペーパー電池 ２０・・・・・・基板 ３０．３０’・・・・・・カバーシート４０・・・・・
・スピーカ ５０・・・・・・絶縁フィルム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音声発生用のＩＣ、スピーカ及び電池を備えたカー
   ド式音声発生器であって、前記電池はペーパー電池であ
   り、且つ前記音声発生用のＩＣを搭載した基板、前記ペ
   ーパー電池及びカバーシートを積層したことを特徴とす
   るカード式音声発生器。 ２、前記スピーカは前記基板に固定されていことを特徴
   とする第１項記載のカード式音声発生器。 ３、前記スピーカは前記カバーシートに固定されている
   ことを特徴とする第１項記載のカード式音声発生器。 ４、前記ペーパー電池が、正極の集電層、正極の活物質
   層、高分子固体電解質層、アルミ箔層を順次積層してな
   る薄型一次電池であることを特徴とする第１項記載のカ
   ード式音声発生器。 ５、前記正極の集電層は、金属酸化物あるいは金属酸化
   物を高分子化合物に分散したものからなることを特徴と
   する第４項記載のカード式音声発生器。 ６、前記正極の活物質層は、二酸化マンガンを高分子化
   合物に分散したものからなることを特徴とする第４項記
   載のカード式音声発生器。 ７、前記高分子固体電解質は、非結晶性高分子化合物と
   アルカリ金属塩からなることを特徴とする第４項記載の
   カード式音声発生器。 ８、前記アルカリ金属塩がリチウム金属塩であることを
   特徴とする第７項記載のカード式音声発生器。