JP4272978B2

JP4272978B2 - ダイナミックマイクロホン用の振動板およびその製造方法とダイナミックマイクロホン

Info

Publication number: JP4272978B2
Application number: JP2003420840A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: US7277556B2; US20050135649A1; JP2005184331A

Description

本発明はダイナミックマイクロホン用の振動板およびその製造方法に関し、さらに詳しく言えば、センタードームの機械的な強度を高めるとともに、センタードームに対するボイスコイルの取り付け手段に関するものである。

ダイナミックマイクロホンには、図４に示すように、センタードーム１０とこれを弾性的に支えるようにセンタードーム１０の周囲に連設されたサブドーム２０とを有するポリエチレンやポリエステルなどの合成樹脂からなる振動板１が一般的に用いられている（例えば特許文献１参照）。

センタードーム１０には、発電用のボイスコイル３０が例えば接着剤により取り付けられる。このボイスコイル３０は図示しない磁気ギャップ内に配置され、到来する音波によってセンタードーム１０とともにその磁気ギャップ内で振動することにより、音波が電気信号に変換される。

したがって、センタードーム１０はダイナミックマイクロホンにおける変換効率および周波数応答にとって重要な役割を担っており、特に高域での良好な周波数応答を得るうえでセンタードーム１０は機械的強度が高く、しかもボイスコイル３０と機械的に強固に結合する必要がある。

すなわち、振動板１は音波によって駆動されるが、センタードーム１０の機械的な強度が低い場合には、センタードーム１０の変形によりボイスコイル３０に対して伝達ロスが生ずる。また、センタードーム１０にボイスコイル３０を接着する接着剤の硬度が低い場合には、その接着部分で伝達ロスが生ずることになる。

そこで、センタードーム１０の機械的な強度を高める方法のひとつとして、センタードーム１０に別途に形成したドーム状の当て板（シート）を貼り付けて二重構造とすることが知られている。また、センタードーム１０とボイスコイル３０との接着部分での伝達ロスは硬化後の硬度が高い接着剤を用いることにより解決することができる。

特開平４−１１５６９６号公報

しかしながら、センタードーム１０を二重構造とするには、別途に当て板が必要になるとともに、当て板を貼り付けるための作業工数が余計に増えるためコスト的に好ましくない。また、センタードーム１０とボイスコイル３０との接着に硬化後の硬度が高い接着剤を用いると、硬度が高いがゆえに外部からの強い衝撃に弱く接着部分が剥がれやすい、という別の問題が生ずることになる。

したがって、本発明の課題は、センタードームとサブドームとを有し、センタードームにボイスコイルが接着剤により取り付けられるダイナミックマイクロホン用の振動板において、センタードームを二重構造とすることなくその機械的な強度を高めるとともに、耐衝撃性にも優れているダイナミックマイクロホン用の振動板を提供することにある。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、センタードームと、上記センタードームの周囲に連設されたサブドームとを備え、上記センタードームに接着剤を介して発電用のボイスコイルが取り付けられているダイナミックマイクロホン用の振動板において、
上記ボイスコイルを上記センタードームに取り付ける接着剤として、硬化前の粘度が２０００±５００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで４０±１０である第１紫外線硬化型樹脂が用いられるとともに、上記センタードームの内面には、硬化前の粘度が３００±１００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで８０±２０である第２紫外線硬化型樹脂からなる補強樹脂層が一体的に形成されていることを特徴としている。

また、耐衝撃性をより優れたものとするうえで、上記補強樹脂層が上記ボイスコイルと上記センタードームとの接着箇所をカバーするように形成されることも本発明の特徴のひとつである。なお、本発明には上記第１発明による振動板を備えたダイナミックマイクロホンも含まれる。

本願の第２発明は、上記第１発明による振動板の好ましい製造方法を提供する。すなわち、本願の第２発明は、発電用のボイスコイルが接着剤を介して取り付けられるセンタードームと、上記センタードームの周囲に連設されたサブドームとを備えているダイナミックマイクロホン用振動板の製造方法において、上記センタードームに硬化前の粘度が２０００±５００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで４０±１０である第１紫外線硬化型樹脂を介して上記ボイスコイルを取り付ける第１工程と、上記ボイスコイルが取り付けられた当該振動板をその内面側を上にして回転台上に所定の固定手段により一時的に固定する第２工程と、上記センタードームの内面中央部に硬化前の粘度が３００±１００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで８０±２０である第２紫外線硬化型樹脂を塗布する第３工程と、上記回転台を回転させてその遠心力により上記第２紫外線硬化型樹脂を上記センタードームの内面に沿って押し広げて薄膜化する第４工程と、上記薄膜化された第２紫外線硬化型樹脂を紫外線照射により硬化させて補強樹脂層とする第５工程とを実施することを特徴としている。

上記第２発明において、上記第３工程と上記第４工程との間に、上記回転台を回転させることなく所定時間放置して上記第２紫外線硬化型樹脂を上記センタードームの内面に馴染ませる工程を実施することが好ましい。

また、均一な補強樹脂層を形成するうえで、上記第４工程における上記振動板の回転数を１０〜５００ｒｐｍとし、上記第５工程での紫外線照射を上記振動板を回転させながら行うことが好ましい。

本発明によれば、センタードームの内面に硬化前の粘度が３００±１００ｃｐｓと低く、硬化後の硬度がショアーＤスケールで８０±２０と高い第２紫外線硬化型樹脂からなる補強樹脂層を一体に形成するようにしたことにより、当て板を使用することなくセンタードームの機械的強度が高められるため、高域の周波数応答が改善された振動板を得ることができる。

また、センタードームとボイスコイルとを硬化前の粘度が２０００±５００ｃｐｓと高く、硬化後の硬度がショアーＤスケールで４０±１０と低い第１紫外線硬化型樹脂にて接着していることにより耐衝撃性にも優れているが、上記補強樹脂層をボイスコイルとセンタードームとの接着箇所をカバーするように形成することにより、ボイスコイルとセンタードームとの結合をより強固にすることができる。

次に、図１（ａ）〜（ｅ）に示す製造工程図にしたがって本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本発明による振動板の基本的な構成は、先の図４で説明したセンタードーム１０とこれを弾性的に支えるようにセンタードーム１０の周囲に連設されたサブドーム２０とを有するポリエチレンやポリエステルなどの合成樹脂からなる振動板１と同じであってよく、センタードーム１０には発電用のボイスコイル３０が取り付けられる。したがって、この実施形態の説明においても図４の参照符号をそのまま用いる。

本発明の製造方法においては、まず第１工程として、図１（ａ）に示すように振動板１のセンタードーム１０に接着剤を介してボイスコイル３０を取り付ける。この場合、接着剤には耐衝撃性を考慮して、すなわち外部から受ける衝撃によって容易に剥がれないようにするため、硬化前の粘度が比較的高く硬化後の硬度が比較的低い紫外線硬化型樹脂（第１紫外線硬化型樹脂）５０を用いる。

この紫外線硬化型樹脂５０の硬化前の粘度は２０００±５００ｃｐｓ，硬化後の硬度はショアーＤスケールで４０±１０であることが好ましい。このような条件を満足する紫外線硬化型樹脂５０としては、例えばケミテック社製の製品名Ｕ−４４４がある。

次に、第２工程として、図１（ｂ）に示すように振動板１を回転台４０上にセットする。回転台４０にはセンタードーム１０とサブドーム２０の凸面と合致する凹面を含む支持面４１が形成されており、この支持面４１に対して振動板１を逆様すなわちセンタードーム１０とサブドーム２０の内面（凹面）側を図１（ｂ）において上側として載置する。

この例において、回転台４０の中央には図示しない負圧源と連通する吸着孔４２が設けられており、この吸着孔４２の負圧吸着作用により振動板１は回転台４０に一時的に固定される。なお、別の固定手段として例えば振動板１の縁を押さえる爪などを用いることもできる。

次に第３工程として、図１（ｃ）に示すようにセンタードーム１０に補強樹脂層を形成するため硬化前の粘度が比較的低く硬化後の硬度が比較的高い紫外線硬化型樹脂（第２紫外線硬化型樹脂）６０を塗布する。塗布手段は通常よく用いられるディスペンサーノズルなどであってよいが、その塗布位置はセンタードーム１０のもっとも低い中央部分であることが好ましい。その塗布量は最終的に得る補強樹脂層の膜厚およびセンタードーム１０の面積などによって任意に決められてよい。

この紫外線硬化型樹脂６０の硬化前の粘度は３００±１００ｃｐｓ，硬化後の硬度はショアーＤスケールで８０±２０であることが好ましい。このような条件を満足する紫外線硬化型樹脂６０としては、ケミテック社製の製品名Ｕ−１４３０を例示することができる。

紫外線硬化型樹脂６０をセンタードーム１０の内面中央部分に塗布したのち、次の第４工程に入る前に、例えば回転台４０を回転させることなく図１（ｄ）に示すように紫外線硬化型樹脂６０がその濡れ性によって広がるまで所定時間放置してドーム面に馴染ませることが好ましい。

次に第４工程として、回転台４０を回転させてその遠心力により図１（ｅ）に示すように紫外線硬化型樹脂６０をセンタードーム１０の内面全面にわたって押し広げて薄膜化（層状化）する。

この場合、紫外線硬化型樹脂６０によりセンタードーム１０とボイスコイル３０との結合力をより強固なものとするため、紫外線硬化型樹脂６０の一部分がその接着部分にまで乗り上がってカバーようにすることが好ましい。なお、参考値として回転台４０の回転数は紫外線硬化型樹脂６０の粘度にもよるが１０〜５００ｒｐｍが好ましい。

すなわち、１０ｒｐｍ未満であると紫外線硬化型樹脂６０をセンタードーム１０とボイスコイル３０との接着部分にまで押し広げることができない場合があり、また、５００ｒｐｍを超えると遠心力が強すぎて中央部分の膜厚が極度に薄くなるかもしくは未塗布状態となるおそれがあるため好ましくない。

紫外線硬化型樹脂６０が薄膜化されたことを確認したのち、第５工程として図示しない紫外線ランプによる紫外線照射によりその薄膜樹脂を硬化させて補強樹脂層６０ａを形成する。補強樹脂層６０ａ全体を均一に硬化させるうえで、紫外線照射は回転台４０を回転させながら行うことが好ましい。しかるのち、吸着孔４２の負圧吸着作用を解除して回転台４０から振動板１を取り出す。

このようにして、本発明によれば、センタードーム１０の内面に硬い補強樹脂層６０ａが一体的に形成されることによりセンタードーム１０の機械的強度が高められる。また、センタードーム１０とボイスコイル３０は比較的硬度の低い第１紫外線硬化型樹脂５０にて接着されるため外部衝撃に対して容易に剥がれることはないが、その接着部分が硬い補強樹脂層６０ａによってカバーされるためその結合力がより強固なものとなる。したがって、特に高域での周波数応答が改善される。

ここで、センタードーム径１４ｍｍで全体の外径２７ｍｍの振動板について、本発明例としてセンタードーム１０とボイスコイル３０とをケミテック社製の製品名Ｕ−４４４にて接着するとともに、センタードーム１０の内面にケミテック社製の製品名Ｕ−１４３０にて厚さ１０μｍの補強樹脂層６０ａをセンタードーム１０とボイスコイル３０の接着部分にかかるように形成した振動板を用いたダイナミックマイクロホンの周波数応答特性を図２のクラフに示し、また、比較例としてセンタードーム１０とボイスコイル３０とをケミテック社製の製品名Ｕ−４４４にて接着し、センタードーム１０の内面はそのままとした振動板を用いたダイナミックマイクロホンの周波数応答特性を図３のグラフに示す。

これらグラフにおいて２０ｋＨｚ付近の高域特性を観察すると、本発明例によれば比較例よりも２ｄＢ程度感度が改善されていることが分かる。また、製造方法について言えば、図１（ａ）〜（ｅ）で説明したようにその工程を自動化することが可能であるため、品質の安定したダイナミックマイクロホンを安価に作製することができる。

（ａ）〜（ｅ）本発明による振動板の製造工程を示す説明図。本発明例による振動板を用いたダイナミックマイクロホンの周波数応答特性を示すグラフ。比較例としての振動板を用いたダイナミックマイクロホンの周波数応答特性を示すグラフ。従来のダイナミックマイクロホンに用いられている振動板を示す側面図。

符号の説明

１振動板
１０センタードーム
２０サブドーム
３０ボイスコイル
４０回転台
５０第１紫外線硬化型樹脂
６０第１紫外線硬化型樹脂
６０ａ補強樹脂層

Claims

センタードームと、上記センタードームの周囲に連設されたサブドームとを備え、上記センタードームに接着剤を介して発電用のボイスコイルが取り付けられているダイナミックマイクロホン用の振動板において、
上記ボイスコイルを上記センタードームに取り付ける接着剤として、硬化前の粘度が２０００±５００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで４０±１０である第１紫外線硬化型樹脂が用いられるとともに、上記センタードームの内面には、硬化前の粘度が３００±１００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで８０±２０である第２紫外線硬化型樹脂からなる補強樹脂層が一体的に形成されていることを特徴とするダイナミックマイクロホン用の振動板。
上記補強樹脂層が上記ボイスコイルと上記センタードームとの接着箇所をカバーするように形成されている請求項１に記載のダイナミックマイクロホン用の振動板。
請求項１または２に記載の振動板を備えたダイナミックマイクロホン。
発電用のボイスコイルが接着剤を介して取り付けられるセンタードームと、上記センタードームの周囲に連設されたサブドームとを備えているダイナミックマイクロホン用振動板の製造方法において、
上記センタードームに硬化前の粘度が２０００±５００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで４０±１０である第１紫外線硬化型樹脂を介して上記ボイスコイルを取り付ける第１工程と、
上記ボイスコイルが取り付けられた当該振動板をその内面側を上にして回転台上に所定の固定手段により一時的に固定する第２工程と、
上記センタードームの内面中央部に硬化前の粘度が３００±１００ｃｐｓで、硬化後の硬度がショアーＤスケールで８０±２０である第２紫外線硬化型樹脂を塗布する第３工程と、
上記回転台を回転させてその遠心力により上記第２紫外線硬化型樹脂を上記センタードームの内面に沿って押し広げて薄膜化する第４工程と、
上記薄膜化された第２紫外線硬化型樹脂を紫外線照射により硬化させて補強樹脂層とする第５工程と、
を実施することを特徴とするダイナミックマイクロホン用振動板の製造方法。
上記第３工程と上記第４工程との間に、上記回転台を回転させることなく所定時間放置して上記第２紫外線硬化型樹脂を上記センタードームの内面に馴染ませる工程を実施する請求項４に記載のダイナミックマイクロホン用振動板の製造方法。
上記第４工程における上記振動板の回転数を１０〜５００ｒｐｍとする請求項４または５に記載のダイナミックマイクロホン用振動板の製造方法。
上記第５工程での紫外線照射を上記振動板を回転させながら行う請求項４，５または６に記載のダイナミックマイクロホン用振動板の製造方法。