(57)【要約】【課題】本発明は薄型タイプのスピーカの、特に振動板の製造方法とそれに用いる製造装置に関するものである。【解決手段】接着剤２８を一定の幅を有する枠体１３ａ上に塗布してその上に樹脂シート２１を載置する第一の工程と、互いに嵌合する第一、第二の凹、凸部２３、２７、２６、２４とを有する一対の金型で、前記枠体１３ａを挟持して加圧加熱することで、この枠体１３ａに前記樹脂シート２１を貼り付けるとともに、前記第一の凹、凸部２３、２７で前記樹脂シート２１の一部を成形する第二の工程と、前記第二の凹、凸部２６、２４とで前記樹脂シート２１をさらに成形する第三の工程とで振動面とボイスコイル１４の取り付け部を備えた振動板１３を形成する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤を一定の幅を有する枠体上に塗布してその上に樹脂シートを載置する第一の工程と、互いに嵌合する第一、第二の凹、凸部とを有する一対の金型で、前記枠体を挟持して加圧加熱することで、この枠体に前記樹脂シートを貼り付けるとともに、前記第一の凹、凸部で前記樹脂シートの一部を成形する第二の工程と、前記第二の凹、凸部で前記樹脂シートをさらに成形する第三の工程とからなる薄型スピーカ用振動板の製造方法。
【請求項２】
第一の工程で、塗布した接着材を加熱してそのバインダーを気化させた後に樹脂シートを載置する請求項１に記載の薄型スピーカ用振動板の製造方法。
【請求項３】
第三の工程で、第二の凸部からエアを噴き付けながら樹脂シートを成形する請求項１または請求項２に記載の薄型スピーカ用振動板の製造方法。
【請求項４】
互いに嵌合することで挟持した樹脂シートに第一、第二の成形を行うための、第一、第二の凹、凸部をそれぞれ有する一対の金型と、この一対の金型を加圧、加熱する加熱加圧部とを備え、前記第二の凸部は移動自在な機構を有し、前記第一の凹、凸部で前記樹脂シートに第一の成形を行った後、前記第二の凸部をこの樹脂シートに当接させながら前記第二の凹部へ嵌合させることで第二の成形を行う薄型スピーカ用振動板の製造装置。
【請求項５】
第二の凸部はエア供給部と連結されたエア噴射孔を有し、このエア噴射孔からエアを噴き付けながら第二の凹部へ嵌合させることで、樹脂シートを前記第二の凹部の内面に沿わせて第二の成形を行う請求項４に記載の薄型スピーカ用振動板の製造装置。
【請求項６】
エア噴射孔の外形は、第二の凹部の外形より小さい請求項４または請求項５に記載の薄型スピーカ用振動板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄型タイプのスピーカの、特に振動板の製造方法とそれに用いる製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器などの電子機器においては薄型化が要求されるため、その本体内に内蔵させるスピーカも薄型化が要求されることになる。
【０００３】
スピーカの薄型化を図るためには、その磁気回路を形成するための磁石を小型化すること、そして磁石の小型化に伴う磁力の低下を補うために、振動板として樹脂シートやマグネシウムの薄板などを用いることで軽量化している。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−５１２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来例では、振動板の材料が柔らかくかつ剛性が低く、また、その外形形状は振動面を形成するためにドーム形状などの異形形状となっているため、取り扱いが困難で、ボイスコイルや磁石などで構成される狭隘な磁気ギャップへ精度よく振動板を取り付けることが困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、振動板の取り扱いを容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そしてこの目的を達成するために本発明は、接着剤を一定の幅を有する枠体上に塗布してその上に樹脂シートを載置する第一の工程と、互いに嵌合する第一、第二の凹、凸部とを有する一対の金型で、前記枠体を挟持して加圧加熱することで、この枠体に前記樹脂シートを貼り付けるとともに、前記第一の凹、凸部で前記樹脂シートの一部を成形する第二の工程と、前記第二の凹、凸部で前記樹脂シートをさらに成形する第三の工程とからなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明は、第一の工程で接着剤を予め塗布した枠体上へ振動板となる樹脂シートを載置した後、第二の工程でこの樹脂シートを枠体へ貼り付けるとともに、第一の凹、凸部とで挟持した樹脂シートに第一の成形を行う。そして、第三の工程で、第二の凹、凸部とで挟持した樹脂シートに第二の成形を行うものである。第二の凸部は第二の凹部へ嵌合するように移動自在な機構を有しているので、樹脂シートに大きな負荷を与えることなく第二の成形を行って振動板を形成し、枠体に貼り付けることができる。この枠体を保持することで振動板を容易に搬送することができ、磁気回路を形成する磁気ギャップへ高い精度で位置決めすることができる。
【０００９】
また、第一の工程で、塗布した接着剤を加熱することでそのバインダーを気化した後に樹脂シートを載置することで、振動面への接着剤のはみ出しやせり上がりを低減して、振動特性の良好な振動板を得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態を、電子機器として携帯電話を例にし、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１において、１は本体で、この本体１には蓋２が開閉自在に結合されている。この図１における背面側から見ると一般的な携帯電話と同じように本体１には操作ボタン（図示せず）が設けられ、また、蓋２には液晶ディスプレイ（図示せず）が設けられている。また、本体１の背面側にはスピーカ３が内蔵されており、スピーカ３のケースに設けた放音孔が本体１の外側面に設けた放音孔４と連通されている。
【００１２】
スピーカ３は図２に示すように上下二つ割りの非磁性体からなる下ケース５と上ケース６の前面の両端に放音孔７を有しており、上下ケース５、６内の振動空間に連通している。また、スピーカ３は上ケース６の上面の背面側近傍に端子板が設けられており、この端子板にボイスコイルの始終端が半田付けされる接合部８ａと、外部のアンプからの信号が入力される端子部８ｂを形成している。
【００１３】
スピーカ３は図３、図４および図５に示すように、コの字状のヨーク１０の中央に、このヨーク１０の肩部１０ａに平行となるように第一の棒状磁石１１が接合され、この第一の棒状磁石１１の上面に磁性体からなる下部プレート１２が接合されている。このように第一の棒状磁石１１および下部プレート１２が組み付けられたヨーク１０は有底状の矩形の下ケース５の中央部に収容されて、上記ヨーク１０の下面側および前記第一の棒状磁石１１の長手方向の両端部に振動空間が確保されている。
【００１４】
ここで、前記ヨーク１０は前記下ケース５内に設けた溝部５ａ内に結合され、その肩部１０ａの上面が前記ケース５内に設けた段部５ｂの上面と同じ平面とされ、後述する振動板１３の接合しろとして利用されるようになっている。
【００１５】
また、スピーカ３は振動板１３に長円形状のボイスコイル１４が接合され、その外周を枠体１３ａで支持して前記の下ケース５側の接合しろに接着剤により結合されている。
【００１６】
前記第一の棒状磁石１１の前後には当該第一の棒状磁石１１と平行となるように第二の棒状磁石１５が配置されており、第一の棒状磁石１１との間に所定の磁気ギャップを形成している。ここで、第二の棒状磁石１５は図３に示すように第一の棒状磁石１１の斜め上方に配置されている。
【００１７】
上記下ケース５と組み合わされる上ケース６は、前記端子板をインサート成形したコの字の枠形のケース本体６ａと、このケース本体６ａの上部窓を塞ぐ非磁性体の上蓋６ｂと、上記ケース本体６ａの前面窓中央を塞ぐ前蓋６ｃとから構成されており、その前蓋６ｃの両端部に放音孔７を形成するための窓部７ａを有する。この上ケース６の内部には、前記第一、第二の棒状磁石１１、１５と平行な関係で二枚の板状のヨーク１６が接合されており、そのヨーク１６の内面に第二の棒状磁石１５がそれぞれ接合されている。
【００１８】
このスピーカ３は、前記第一の棒状磁石１１および下部プレート１２を組付けたヨーク１０を前記下ケース５上に組付けた後に前記ボイスコイル１４を組付けた振動板１３を前記下ケース５側に組付け、その後、前記第二の棒状磁石１５およびヨーク１６を組付けた上ケース６を前記下ケース５に組付けることにより、組み立てられる。
【００１９】
この組立てにより、前記振動板１３は第一の棒状磁石１１の上面方向の空間に配置され、かつ第二の棒状磁石１５の下面方向の空間に配置される。そして、振動板１３の長手方向の両端部分が第一、第二の棒状磁石１１、１５の存在しない比較的大きい振動空間に配置される。
【００２０】
一方、前記ヨーク１０の肩部１０ａに、振動板１３を支持する枠体１３ａを介して前記上ケース６側のヨーク１６の長手方向上面が近接して対向し、第一、第二の棒状磁石１１、１５を磁気的に結合している。
【００２１】
このように矩形の上下ケース５、６内にスピーカを構成することにより、スペースファクターの向上、小型、薄型で音圧レベルの向上に有利な構成としている。
【００２２】
すなわち、上述したように、棒状磁石１１、１５を二つ以上有することで、磁気回路のエネルギーを向上させ、これらの棒状磁石を斜め上方に配置して磁気ギャップを形成することで、薄型化、小型化を実現している。
【００２３】
また、外形形状を矩形形状とすることで、スペースファクターを向上させ、棒状磁石やプレート、ヨークなどの磁気回路部品を使用することで、磁気回路のスペースの有効活用と効率を向上させている。このように構成したスピーカにおいて、第一の棒状磁石１１は図６に示すようにその厚み方向に着磁されており、厚み方向の表面側がＳ極に、厚み方向の下面側がＮ極に磁化されている。一方、第二の棒状磁石１５は短手幅方向に磁化されており、長手方向内側面がＮ極、長手方向外側面がＳ極に磁化されている。
【００２４】
この結果、図６に示すごとく第一の棒状磁石１１のそれぞれの内側のＮ極から出た磁束（図６においては図面の煩雑感を避けるために一方の棒状磁石１５から出た磁束だけを記載している）は、内方へと略水平に進行してボイスコイル１４を略直交状態で横切り、次に棒状磁石１１上面のＳ極に進入する（なお、棒状磁石１５と１１は水平、または略水平状態に配置されていると説明しているが、この略水平状態とは図３に示したように棒状磁石１５と１１の厚み方向が一部水平方向で重なった状態、および両者が厚み方向で一部水平方向で重なってはいないが接近した状態も含んだものである。つまり、磁束をボイスコイル１４に略直交するように進行させることが重要で、その点で水平状態には若干の幅が設定されるものである。）。
【００２５】
その後、棒状磁石１１下面のＮ極から出た磁束はヨーク１０、そのヨーク１０の肩部１０ａを進行し、このヨーク１０の肩部１０ａに磁気的に結合したヨーク１６を通り棒状磁石１５の外周のＳ極へ進行することとなる。
【００２６】
そして以上の磁束の流れがそのまま磁気回路となり、この磁気回路内で棒状磁石１５の内側Ｎ極と棒状磁石１１の上面Ｓ極間が磁気ギャップとなり、この磁気ギャップでボイスコイル１４は電磁界駆動力が与えられ、これによりボイスコイル１４が固定された振動板１３に振動が伝えられて、音声出力が発せられることになる。
【００２７】
次に、本発明の特徴である振動板１３の製造方法とそれに用いる製造装置について説明する。
【００２８】
本実施例では、ポリイミド（PI）やポリエチレンナフタレート（PEN）などのフィルム状の樹脂材料を、図７に示す搬送用基材１７に設けた枠体１３ａに貼り付けるとともに、所定の形状に成形するものである。搬送用基材１７は、銅やアルミ、ＳＵＳなどの金属薄板をプレスによる打抜き加工やエッチングなどを用いて一定の幅の枠体１３ａを形成している。この枠体１３ａは、継手１８で搬送用基材１７に繋がっている。振動板１３を成形した後、この継手１８を切断して、枠体１３ａを保持することで、振動板１３を、磁気回路を形成するギャップへ高い精度で組付けるものである。
【００２９】
次に、上記枠体１３ａに振動板１３を貼り付けて成形する製造装置について図８を用いて説明する。
【００３０】
図８は、振動板１３を成形する製造装置を説明するための分解構成図である。本実施例の製造装置は、上型１９と下型２０とからなる一対の金型と、これら上下型１９、２０で搬送用基材１７と樹脂シート２１とを挟持して加圧、加熱するための加圧加熱機構（図示せず）とを備えている。
【００３１】
本実施例では、下型２０の天面部の一部に搬送用基材１７を載置して位置決めするための突き出し部２２を設けている。さらに、この突き出し部２２には、一定の幅を有する環状の有底溝からなる第一の凹部２３を設けてあり、そしてこの第一の凹部２３で囲まれた突出部である第二の凸部２４の天面部には、エア供給部（図示せず）に連結されたエア噴射孔２５を設けている。さらにこの第二の凸部２４は、上型１９の下面、すなわち下型２０の天面部と対向する面に設けた第二の凹部２６と嵌合するように移動自在な機構を設けている。この移動自在な機構は、本実施例では昇降機構となる。また、上型１９の下面、すなわち下型２０と当接する面には、第二の凹部２６を囲むように環状の第一の凸部２７を設けている。第一の凸部２７と第二の凹部２６とは、下型２０の第一の凹部２３、第二の凸部２４とそれぞれ嵌合して位置決めされる。これら第一の凹、凸部２３、２７とで振動板１３の振動面を、第二の凹、凸部２６、２４とでボイスコイル１４を取り付けるための突出部位を成形するものである。
【００３２】
次に、上記の製造装置を用いた振動板１３の製造方法を、図９を用いて説明する。
【００３３】
図９は、図８のＡ−ＡＡ断面からみた製造方法を説明する要部断面図である。
【００３４】
先ず初めに、図９（ａ）に示すごとく下型２０の天面部に設けた突き出し部２２上に、搬送用基材１７を載置して位置決めした後、上型１９と搬送用基材１７との間に振動板１３を成形するための樹脂シート２１を挿入する。このとき、枠体１３ａの天面部には、ディスペンサーやピンなどによる転写、またはインクジェット法などで一定量の接着剤２８を塗布しておく。さらに接着剤２８を塗布した後、予備加熱することで、接着剤２８の粘度などを調節するバインダーを気化させて、接着に寄与する固形分のみとしておく。こうすることで、枠体１３ａから接着剤がせり出して振動板１３に付着することで生じる音響特性の劣化を防止することができる。本実施例では、接着剤２８に変性エポキシ樹脂などの、加熱により再活性化して粘着性が高まるものを選択したが、乾燥および吸湿により再活性化するものを選択することで、より低い温度で振動板１３を成形することができる。尚、予め下型２０を加熱した後に搬送用基材１７を載置することで、接着剤２８からバインダーを気化させてもよい。尚、このとき、第二の凸部２４は少なくとも載置した搬送用基材１７より突出しない位置に回避させておく。
【００３５】
次に図９（ｂ）に示すごとく、加熱した上型１９を下降させて樹脂シート２１を挟持して加圧、加熱することで、接着剤２８を硬化させて枠体１３ａに貼り付ける。突き出し部２２の天面には、搬送用基材１７の周囲を囲み、その厚みと略等しい環状の突部２２ａを設けている。この環状の突部２２ａにより樹脂シート２１の四方を挟持することで樹脂シート２１を確実に固定して、さらにこの樹脂シート２１を搬送用基材１７および枠体１３ａに対して略水平な状態で当接させて加圧することができるので、高い精度で枠体１３ａに樹脂シート２１を貼り付けることができる。
【００３６】
また、このとき、上型１９の環状の第一の凸部２７は、環状の有底溝からなる第一の凹部２３に嵌合することで、樹脂シート２１は引き伸ばされて、第一の凸部２７の形状に沿って第一の成形が行われる。このとき第一の凸部２７を第一の凹部２３の底面に当接させることで、成形時の形状精度を高めることができる。この第一の成形で、振動板１３の振動面を形成するものである。このとき、第二の凸部２４は樹脂シート２１に当接しておらず、加熱により膨張、軟化した樹脂シート２１は、その自重で若干弛んだ状態となっている。
【００３７】
次に上記の第一の成形が終了した後、回避させていた第二の凸部２４を上昇させて樹脂シート２１に当接させ、第二の凹部２６へ嵌合してその底部まで移動させることで、樹脂シート２１をさらに引き伸ばし、第二の凸部２４の形状に沿わせるように第二の成形が行われる。ここで重要なのは、この第二の凸部２４の天面、すなわち樹脂シート２１と当接させる面に、貫通孔もしくは有底溝からなる溝部２５を設けたことである。この溝部２５を設けることにより、樹脂シート２１と上、下金型１９、２０との膨張率の違いや、加圧による樹脂シート２１の塑性流動をこの溝部２５上に集めてＢに示すごとく弛ませることである。この第二の成形で、ボイスコイル１４を取り付ける突形状を成形し、上記のように樹脂シート２１を弛ませることで、突形状の外形精度を高めることができる。尚、この弛みは、成形後に取り出して冷却することで解消または緩和されるものである。
【００３８】
最後に図９（ｃ）に示すごとく、上下型１９、２０を一定温度まで冷却した後に分離して、貼り付けた枠体１３ａ、搬送用基材１７とともに成形した樹脂シート２１を取り出す。そして、凸部２４と凹部２７とで成形した突形状部２１ｂにボイスコイル１４を取り付けた後、継手１８（図７）を切断して振動板１３とするものである。
【００３９】
上記のように、樹脂シート２１から、振動面２１ａを形成する第一の成形と、ボイスコイル１４を取り付けるための突形状部２１ｂを形成する第二の成形とをそれぞれ別個に行うことにより、第二の成形で特に角部などを有する深絞りの形状を成形する場合に、樹脂シート２１を破損することなく高い精度で成形することができるものである。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の別の実施の形態について図１０を用いて説明する。
【００４１】
ここでは、実施の形態１と同一の箇所は説明を簡略化して、相違点のみを説明する。
【００４２】
図１０は、図８のＡ−ＡＡ断面からみた別の製造方法を説明する要部断面図である。
【００４３】
本実施例では、第二の凸部２４に設けた溝部２５を、エア供給部に連結されたエア噴射孔とした点である。
【００４４】
まず初めに図１０（ａ）に示すごとく、突き出し部２２上に予め接着剤２８を枠体１３ａ上に塗布した搬送用基材１７を載置する。そして予備加熱して接着剤２８のバインダーを気化させた後、この搬送用基材１７上に樹脂シート２１を位置決めして載置する。尚、第二の凸部２４は、第二の凹部２６と嵌合するように移動自在の機構を有しており、この時点では、少なくとも搬送用基材１７より突出しない位置に回避させておき、樹脂シート２１には当接させないようにしておく。
【００４５】
次に、図１０（ｂ）に示すごとく、上型１９を下降させることにより、樹脂シート２１を挟持して加圧、加熱する。そして枠体１３ａ上の接着剤２８を硬化させて樹脂シート２１を貼り付けるとともに、第一の凹、凸部２３、２７とで樹脂シート２１に振動板１３の振動面となる第一の成形を行う。この第一の成形が終了した後、第二の凸部２４のエア噴射孔２５から、エアを樹脂シート２１に噴き付けながら第二の凹部２６と嵌合させるように上昇させる。
【００４６】
そして、図１０（ｃ）に示すごとく、一定の高さまでこの第二の凸部２４を上昇させた後、停止させて、樹脂シート２１を第二の凹部２６の内面に沿って、ボイスコイルを取り付ける突形状を成形する第二の成形を行う。このとき、第二の凸部２４を、第二の凹部２６の底面に当接させることで、突形状の外形精度を高めることができる。
【００４７】
最後に、図１０（ｄ）に示すごとく、一定温度まで冷却した後、第二の凸部２４を下方に回避させて、さらに上型１９を上昇させることで、上下型１９、２０を分離して搬送用基材１７を樹脂シート２１とともに取り出すものである。
【００４８】
上記のように、樹脂シート２１から、振動面２１ａを形成する第一の成形と、ボイスコイル１４を取り付けるための突形状部２１ｂを形成する第二の成形とをそれぞれ別個に行うことにより、第二の成形で特に角部などを有する深絞りの形状を成形する場合に、樹脂シート２１を破損することなく高い精度で成形することができるものである。
【００４９】
そして樹脂シート２１を、保持搬送用の枠体１３ａに貼り付けるとともに振動板１３を成形することで、後工程での振動板１３の保持搬送を容易にすることができ、磁気回路を形成するギャップへ高い精度で組付けることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明にかかる薄型スピーカ用振動板の製造方法とそれに用いる製造装置によれば、第一の工程で接着剤を予め塗布した枠体上へ振動板となる樹脂シートを載置した後、第二の工程でこの樹脂シートを枠体へ貼り付けるとともに、第一の凹、凸部とで挟持した樹脂シートに第一の成形を行う。そして、第三の工程で、第二の凹、凸部とで挟持した樹脂シートに第二の成形を行うものである。第二の凸部は第二の凹部へ嵌合するように移動自在な機構を有しているので、樹脂シートに大きな負荷を与えることなく第二の成形を行って振動板を形成し、枠体に貼り付けることができる。この枠体を保持することで振動板を容易に搬送することができ、磁気回路を形成する磁気ギャップへ高い精度で位置決めすることができる。
【００５１】
また、第一の工程で、塗布した接着剤を加熱することでそのバインダーを気化した後に樹脂シートを載置することで、振動面への接着剤のはみ出しやせり上がりを低減して、振動特性の良好な振動板を得ることができるので、薄型タイプのスピーカの、特に振動板の製造方法とそれに用いる製造装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態のスピーカを適用した携帯電話の斜視図
【図２】同スピーカの斜視図
【図３】同スピーカを短手方向で切断した断面図
【図４】同スピーカを長手方向で切断した断面図
【図５】同スピーカの分解斜視図
【図６】同スピーカの要部拡大断面図
【図７】同スピーカの振動板を貼り付ける枠体の斜視図
【図８】同スピーカの振動板を製造する装置の構成を説明する分解斜視図
【図９】（ａ）図８の製造装置を用いた振動板の製造方法を説明する要部断面図、（ｂ）図８の製造装置を用いた振動板の製造方法を説明する要部断面図、（ｃ）図８の製造装置を用いた振動板の製造方法を説明する要部断面図
【図１０】（ａ）振動板の別の製造方法を説明する要部断面図、（ｂ）振動板の別の製造方法を説明する要部断面図、（ｃ）振動板の別の製造方法を説明する要部断面図、（ｄ）振動板の別の製造方法を説明する要部断面図
【符号の説明】
【００５３】
５  下ケース
６  上ケース
７  放音孔
１０  ヨーク
１１  第一の棒状磁石
１３  振動板
１４  ボイスコイル
１５  第二の棒状磁石
１６  ヨーク
１９  上型
２０  下型
２１  樹脂シート
２３  第一の凹部
２４  第二の凸部
２５  溝部
２６  第二の凹部
２７  第一の凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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