(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂よりなる極薄フィルムの表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜してこのチタニウム薄膜の表面にニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜積層し、或いはニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜してこのニッケル薄膜の表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜積層したことを特徴とする静電型電気音響変換器用振動膜。
【請求項２】
請求項１に記載される静電型電気音響変換器用振動膜において、
極薄フィルムは厚さ２μ程度のポリフェニルサルファイド或いはポリエチレンテレフタレートのフィルムより成ることを特徴とする静電型電気音響変換器用振動膜。
【請求項３】
請求項１および請求項２の内の何れかに記載される電気音響変換器用振動膜において、
ニッケル薄膜或いはチタニウム薄膜の厚さは５０Ａ゜以上に成膜したことを特徴とする電気音響変換器用振動膜。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内の何れかに記載される電気音響変換器用振動膜において、
チタニウム薄膜を厚さの大きいチタニウムリッチに形成すると共にニッケル薄膜をチタニウム薄膜の厚さと比較して厚さの小さい薄膜とすることを特徴とする静電型電気音響変換器用振動膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静電型電気音響変換器用振動膜に関し、特に合成樹脂よりなる極薄フィルムの表面にチタニウム薄膜およびニッケル薄膜を成膜形成した静電型電気音響変換器用振動膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気音響変換器の振動膜は、従来、ポリフェニルサルファイド（ＰＰＳ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の如き合成樹脂より成る極薄フィルムの表面に抵抗加熱蒸着技術を適用してニッケル薄膜を成膜することにより構成していた。しかし、抵抗加熱蒸着技術による極薄フィルムの表面に対するニッケル薄膜の成膜は量産性に乏しく、構成された振動膜の製造コストは低いとは言い難い。そして、極薄フィルム表面に形成されたニッケル薄膜は膜厚にムラが生じ易く、振動膜として共振周波数のバラツキが著しかった。また、ニッケル薄膜は耐候性に乏しく、特に、輻射熱により劣化する熱負けの症状を呈するので、この振動膜を高温に曝される電気音響変換器の振動膜として使用するのは不適当であった。
【０００３】
極薄フィルムの表面に電極薄膜として成膜される金属材料として以上のニッケルの代わりにアルミニウムを採用してこれを成膜した極薄フィルムも電気音響変換器の振動膜として使用されている。ここで、極薄フィルムに成膜されたアルミニウム薄膜は剥離する恐れがあるところから、アルミニウム薄膜の表面にアクリル樹脂保護薄膜を形成してその剥離に対処していた。しかし、極薄フィルムにアルミニウム薄膜を成膜してこれをアクリル樹脂保護薄膜を形成して保護する振動膜の製造方法は量産性に乏しい上に、形成されるアルミニウム薄膜およびアクリル樹脂保護薄膜の膜厚を一様に成膜することが困難であり、この膜厚のバラツキを解消することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、合成樹脂よりなる極薄フィルムの表面に電極薄膜として成膜される金属材料としてアルミニウムを採用することに代えて、極薄フィルムの表面にスパッタリング成膜法によりチタニウム薄膜およびニッケル薄膜を成膜形成して上述の問題を解消した広帯域に亘る周波数特性のバラツキの少ない、超軽量で感度良好な、機械的強度が大な、耐候性良好な静電型電気音響変換器用振動膜を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１：合成樹脂よりなる極薄フィルムの表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜してこのチタニウム薄膜の表面にニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜積層し、或いはニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜してこのニッケル薄膜の表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜積層した静電型電気音響変換器用振動膜を構成した。
そして、請求項２：請求項１に記載される静電型電気音響変換器用振動膜において、極薄フィルムは厚さ２μ程度のポリフェニルサルファイド或いはポリエチレンテレフタレートのフィルムより成る静電型電気音響変換器用振動膜を構成した。
【０００６】
また、請求項３：請求項１および請求項２の内の何れかに記載される電気音響変換器用振動膜において、ニッケル薄膜或いはチタニウム薄膜の厚さは５０Ａ゜以上に成膜した電気音響変換器用振動膜を構成した。
更に、請求項４：請求項１ないし請求項３の内の何れかに記載される電気音響変換器用振動膜において、チタニウム薄膜を厚さの大きいチタニウムリッチに形成すると共にニッケル薄膜をチタニウム薄膜の厚さと比較して厚さの小さい薄膜とする静電型電気音響変換器用振動膜を構成した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１および図２の実施例を参照して説明する。図１はスパッタリング蒸着装置全体の斜視図であり、図２はスパッタリング蒸着を実施する真空槽内部を説明する図である。
１はスパッタリング蒸着装置の真空槽を示し、１００はフィルム供給捲き取り装置を示す。真空槽１は基台２００に設置固定されている。この真空槽１には第１のカソード６が付設されている。この第１のカソード６にはＴｉターゲット６１が取り付け固定されている。真空槽１の中心軸に関して対称の位置にあと１個のカソードである第２のカソード７が付設されている。この第２のカソード７にはＮｉターゲット７１が取り付け固定されている。フィルム供給捲き取り装置１００は台車１０１に取り付け固定され、基台２００に敷設される走行レール１１０上を走行する構成とされている。この走行レール１１０は真空槽１が設置固定されるところ迄延伸しており、台車１０１を真空槽１に対して走行せしめてフィルム供給捲き取り装置１００を真空槽１内に挿入せしめて図２の状態とし、或いはフィルム供給捲き取り装置１００を真空槽１から引き出して図１の状態とすることができる。台車１０１は走行操作盤１０２を介して操作制御される。
【０００８】
ここで、特に、図２を参照するに、これは台車１０１を真空槽１に対して走行せしめてフィルム供給捲き取り装置１００を真空槽１内に挿入せしめた状態の断面を示す。２は供給ロール２１に捲回された後で説明される合成樹脂より成るロール状の極薄フィルムである。２２は極薄フィルム２を案内する第１の供給プーリ、２３は同様に極薄フィルム２を案内する第２の供給プーリである。第１の供給プーリ２２と第２の供給プーリ２３の間には、ボンバード処理装置８が位置決め固定されている。このボンバード処理装置８はプラズマ発生装置よりなり、供給ロール２１の下流に配置されて到来する極薄フィルム２の表面をプラズマにより叩く前処理を施してクリーニングする。２４は第３の供給プーリであり、これには２４１により示されるピンチロールが付設される。５はフィルム蒸着部に位置決めされる冷却ロール、２５は第１の捲き取りプーリ、２６は第２の捲き取りプーリ、２７は第３の捲き取りプーリ、２８は捲き取りロールである。
【０００９】
スパッタリング蒸着装置の第１のカソード６は、上述した通り真空槽１に付設され、真空槽１内に挿入収容されると共に真空槽１内から引き出される構成とされている。この第１のカソード６は、真空槽１内に挿入された場合、冷却ロール５の周面にＴｉターゲット６１を対向せしめて位置決めされる。スパッタリング蒸着装置の第２のカソード７も真空槽１内に挿入収容されると共に真空槽１内から引き出される構成とされている。第２のカソード７は、真空槽１内に挿入された場合、第１のカソード６からみて供給される極薄フィルム２の下流において、冷却ロール５の周面にＮｉターゲット７１を対向せしめて位置決めされる。以上の第１のカソード６のターゲット６１はこれをニッケルに代え、第２のカソード７のターゲット７１はこれをチタニウムに代えて実施することができる。
【００１０】
次に、極薄フィルム２に対する電極薄膜の成膜の仕方について説明する。フィルム供給捲き取り装置１００を真空槽１内に挿入収容するに先だって、極薄フィルム２を供給ロール２１に捲回してコイル状フィルムを形成し、このコイル状フィルムを引き出して、順次に第１の供給プーリ２２、ボンバード処理装置８、第２の供給プーリ２３、第３の供給プーリ２４、冷却ロール５、第１の捲き取りプーリ２５、第２の捲き取りプーリ２６、および第３の捲き取りプーリ２７を介して捲き取りロール２８にセットする。極薄フィルム２としては厚さ２μｍ程度のポリフェニルサルファイド或いはポリエチレンテレフタレートの極薄フィルムが使用される。この極薄フィルム２は、幅を５００ｍｍ、長さを１００００ｍｍ程度に切断してこれを供給ロール２１に捲回する。極薄フィルム２を供給ロール２１に捲回セットしたところで、台車１０１を真空槽１に対して走行せしめて極薄フィルム２がセットされたフィルム供給捲き取り装置１００を真空槽１内に挿入収容せしめる。そして、第１のカソード６にＴｉターゲット６１を取り付け固定すると共に第２のカソード７にＮｉターゲット７１を取り付け固定し、これら第１のカソード６および第２のカソード７を真空槽１内の上述した位置に位置決めする。
【００１１】
ここで、真空槽１は、真空ポンプにより排気した後、アルゴンＡｒその他のスパッタガスを１０1 〜１０-1Ｐａ程度の圧で導入し、Ｔｉターゲット６１およびＮｉターゲット７１と冷却ロール５との間にターゲットを負電位としてＤＣパワーを印加すると、両者間にグロー放電が生じてＡｒのプラズマが発生する。このプラズマ中のＡｒの正イオンＡｒ+ がターゲット近傍の陰極電位降下部分で加速されてＴｉターゲット６１の表面およびＮｉターゲット７１の表面に衝突し、構成物質がスパッタリングされる。Ｔｉターゲット６１およびＮｉターゲット７１からスパッタリングされたターゲット構成物質の粒子は冷却ロール５の周面に供給されてくる極薄フィルム２の表面のターゲット対向領域に付着し、ここにターゲット構成物質の薄膜が形成されることになる。順を追って説明するに、極薄フィルム２は、供給ロール２１から徐々に引き出されて冷却ドラム２で冷却されながら捲き取りロール２８に捲き取られる過程において、ボンバード処理装置８に到達してその表面にボンバード前処理が施される。次いで、極薄フィルム２は捲き戻されてそのボンバード処理が施された表面は冷却ロール５の表面に沿った状態で第１のカソード６のＴｉターゲット６１に対向するに到り、ボンバード処理された表面にＴｉターゲット６１からスパッタリングされたターゲット構成物質の粒子が付着してチタニウム薄膜が成膜形成される。極薄フィルム２は更に捲かれて行き、そのチタニウム薄膜が成膜形成された表面は冷却ロール５の表面に沿った状態で第２のカソード７のＮｉターゲット７１に対向するに到り、成膜形成されたチタニウム薄膜表面にＮｉターゲット７１からスパッタリングされたターゲット構成物質の粒子が付着してニッケル薄膜が成膜形成される。この電極薄膜の成膜行程において、冷却ドラム２の温度、第１のカソード６および第２のカソード７の動作条件を適宜に設定し、チタニウム薄膜およびニッケル薄膜の厚さその他の設計条件を規定する。ニッケル薄膜、或いはチタニウム薄膜の厚さは５０Ａ゜（オングストローム）以上に成膜すると好適である。そして、特に、チタニウム薄膜を厚さの大きいチタニウムリッチに形成すると共にチタニウム薄膜の厚さと比較して厚さの小さいニッケル薄膜とすると、構成される電気音響変換器用振動膜は大いに軽量化されながら充分な電気的導通を確保することができるものとなり、その上に、この振動膜は、軽量であるところから振動は容易となり、この振動膜を組み込んだ電気音響変換器の感度は向上する。
【００１２】
供給ロール２１に捲回される極薄フィルム２は供給ロール２１から捲き取りロール２８に到るまで連続しており、最終的に捲き取りロール２８に捲き取られるに到る。この極薄フィルム２は、ピンチロール２４１により供給速度を調整されながら供給ロール２１から捲き取りロール２８に捲き取られるのであるが、その中間において第１の供給プーリ２２、第２の供給プーリ２３、第３の供給プーリ２４を介してフィルム蒸着部に位置決めされる冷却ロール５周囲表面に供給される。この極薄フィルム２は冷却ロール５の周囲表面から、更に、第１の捲き取りプーリ２５、第２の捲き取りプーリ２６、第３の捲き取りプーリ２７を介して捲き取りロール２８に捲き取られる。
【００１３】
以上の通り、供給ロール２１に捲回される極薄フィルム２は、ピンチロール２４１により供給速度を制御調整されながら供給ロール２１から捲き取りロール２８に連続的に捲き取られるのであるが、捲き取られながらボンバード処理装置８に到達対向してその表面にボンバード処理が施され、次いで、更に捲き取られて表面にボンバード処理が施された表面は第１のカソード６のＴｉターゲット６１に対向するところに到達対向してボンバード処理表面にチタニウム薄膜が蒸着成膜せしめられる。極薄フィルム２は更に捲き取られて、表面にチタニウム薄膜が蒸着成膜せしめられた表面は第２のカソード７のＮｉターゲット７１に対向するところに到達対向してチタニウム薄膜表面にニッケル薄膜が蒸着成膜せしめられる。結局、極薄フィルム２の表面にはチタニウム薄膜およびニッケル薄膜が順次に積層成膜せしめられる。
【００１４】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、広帯域に亘る周波数特性のバラツキの少ない、超軽量で感度良好な、機械的強度が大な、耐候性良好な電気音響変換器用振動膜を構成することができる。
即ち、この発明による静電型電気音響変換器用振動膜は合成樹脂よりなる極薄フィルムの表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜してこのチタニウム薄膜の表面にニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜積層し、或いはニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜してこのニッケル薄膜の表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜積層して構成したものである。この構成により、軽量でありながら充分な電気的導通を確保することができる電気音響変換器用振動膜を構成することができる。この振動膜は、何れも耐腐食性に富む金属であるニッケル薄膜およびチタニウム薄膜より成るので長期間に亘って劣化することなく安定であり、そして、軽量であるところから振動は容易となり、この振動膜を組み込んだ電気音響変換器の感度は向上する。
【００１５】
ここで、合成樹脂よりなる極薄フィルムの表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜してこのチタニウム薄膜の表面にニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜積層する場合、チタニウムは比抵抗：０. ４７８×１０-4ｃｍ、比重：４. ５０である一方、ニッケルは比抵抗：６. ９×１０-6ｃｍ、比重：８. ８４であるので、チタニウム薄膜を厚さの大きいチタニウムリッチに形成すると共に、チタニウム薄膜の厚さと比較して厚さの小さいニッケル薄膜とすることにより、この電気音響変換器用振動膜は大いに軽量化されながら充分な電気的導通を確保することができるものとなる。その上に、この振動膜は、軽量であるところから振動は容易となり、この振動膜を組み込んだ電気音響変換器の感度は向上する。
【００１６】
そして、ニッケル薄膜をスパッタリングにより成膜してこのニッケル薄膜の表面にチタニウム薄膜をスパッタリングにより成膜積層して構成した振動膜も、以上と同等の作用効果を奏す。また、チタニウム薄膜が表面層を構成するところから、耐腐食性の更に向上した電気音響変換器用振動膜とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を説明する斜視図。
【図２】図１の実施例の横断面図。
【図１】
0003722360.tif 000002
【図２】
0003722360.tif 000003