JP5058746B2

JP5058746B2 - リボンマイクロホン用リボンの製造方法およびその製造装置

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Publication number: JP5058746B2
Application number: JP2007273127A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野; 尚志村田
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: JP2009105506A

Description

本発明は、リボンマイクロホン用リボンの製造方法およびその製造装置に関するものである。

リボンマイクロホンは、磁界を形成する磁石と、リボン形振動板を主たる構成部材としている。上記磁石は、リボン形振動板を挟んで両側に配置され、両側の磁石間に磁界が形成される。上記リボン形振動板は、適宜の張力が与えられて長さ方向両端部が押さえられるとともに上記磁界内に配置されている。リボン形振動板が音波を受けて磁界内で振動することにより、リボン形振動板に音波に応じた電流が流れ、音波が電気信号に変換される。上記リボン形振動板の素材として、従来、アルミニウム箔が広く用いられている。アルミニウムは、他の金属素材と比較して導電性が良好で比重が軽いため、リボンマイクロホンのリボン形振動板として適している。

図４は、一般的なリボン型マイクロホンの例を示す。図５、図６は、このリボン型マイクロホンに内蔵されているリボン型マイクロホンユニットを示す。図４において、リボン型マイクロホン１は、筒型の基部６と、この基部６の上端部に連結されたマイクロホンケース２によってマイクロホンの筐体が構成されている。この筐体内において、上記基部６に固定された適宜の支持部材にリボン型マイクロホンユニット３が組みつけられ、マイクロホンユニット３はマイクロホンケース２によって覆われている。上記基部６の下端部は、マイクロホンの出力信号を外部回路に導くためのマイクロホンケーブルを接続するコネクタ部１６となっている。

図５、図６にも示すように、リボン型マイクロホンユニット３は、縦方向に長い長方形の枠型に形成されたフレーム７を備えている。フレーム７の内側面には、長辺方向に沿って両側に一対の永久磁石４，４が、双方の永久磁石４，４間に所定の間隔をあけて固定されている。永久磁石４，４は幅方向（図４、図５において左右方向）に着磁されるとともに、一対の永久磁石４，４の着磁の向きは同じ向きになっている。したがって、永久磁石４，４間に平行磁界が形成されている。

上記平行磁界内に、振動板と導電体を兼ねるリボン型振動板（以下、単に「リボン」という場合もある）５が配置されている。リボン５は、細長い帯状をなしていて、長さ方向両端部が、フレーム７の長さ方向両端部に設けられた電極引き出し部１８，１８に固定されている。電極引き出し部１８，１８はフレーム７から絶縁されていて、リボン５の両端部を狭持部材８で挟み込むことによってリボン５に導通し、また、リボン５に適度の張力を与えた状態でリボン５を保持している。リボン５の両端部は、電極引き出し部１８，１８を除きそれ以外の部分５１は一定間隔で交互に折り曲げられることにより三角波状に形成されている。上記折り曲げによって形成される線の方向、すなわち三角波の山の頂部および谷底が描く線の方向は、リボン５の幅方向であり、この線が一定間隔で形成されている。以下、上記リボン５の波型の両端部５１を波型端部５１という。上記両端部の狭持部材８には端子板９が重ねられている。これらの端子板９は、狭持部材８を介してリボン５の各端部と電気的に導通していて、各端子板９からリボン型マイクロホンユニット３からの信号を出力するようになっている。リボン５の波型端部５１で挟まれたリボン５の中間部は、波型端部５１の三角波の頂部および谷底が描く線の方向に対して直交する方向すなわちリボン５の長さ方向の線に沿って三角波の頂部および谷底が形成された波型中間部５２となっている。

リボン５は音波を受けて音波に従って振動する。この振動方向は、永久磁石４，４間の磁束を横切る方向であり、導電体からなるリボン５が磁束を横切ることによって発電し、リボン５の長さ方向両端間、したがって電極引き出し部９，９間に電気信号が発生する。この電気信号はリボン５の振動数および振幅に対応した振動数および振幅の信号となるので、リボン５に当たる音波が、この音波に対応した電気信号に変換されることになる。リボン型マイクロホンは慣性制御方式であることから、リボン５の共振周波数は、集音する音波の低域周波数以下、換言すれば、集音可能な周波数帯域の最低周波数よりも低い周波数にする必要がある。このため、リボン５の張力はきわめて低く設定される。前述のように、リボン５は波形に折り曲げ加工されることによって低い張力を実現している。

以上説明したリボン型マイクロホンの例では、リボン５の長さ方向の中間部が、リボン５の長さ方向の線に沿って三角波の頂部および谷底が形成された波型中間部５２となっている。従来の多くのリボン型マイクロホンのリボンは、長さ方向全体にわたって、三角波の山の頂部および谷底が描く線の方向がリボンの幅方向になるように形成されている。換言すれば、三角波が長さ方向全体にわたって進行している形に形成されている。このような形のリボンを製造するために、従来は、外周に三角形の山と谷からなる歯が一定間隔で形成されている２個一対の平歯車を用いていた。一対の平歯車は、歯のピッチと半径はもとより、全く同じ仕様のものを用いる。作業員は、一対の平歯車を平滑な基板、例えばガラス基板の上に載せ、リボン５の素材であるアルミ箔を一対の平歯車で挟み込み、一対の平歯車を互いに押し付けあいながら、互いに逆向きに回転させ、上記素材を繰り出していく。こうすることにより、素材に一対の平歯車の歯の形が転写され、上記のような波形のリボンが形成される。

しかしながら、上記のような平歯車を用いるリボンの製造方法によれば、以下のような技術的な問題点がある。リボン型振動板の代表的な素材であるアルミ箔は、部分的に強い張力を加えると引きちぎられてしまうので、長さ方向一端部から他端部まで、少しずつ慎重に、かつ一対の平歯車に均一に力を加えながら折り曲げる必要がある。ところが、上記のような一対の平歯車を用いた製造方法によれば、一対の平歯車に加える力加減でアルミ箔の成形が不均一になりやすく、アルミ箔がうねり、あるいはねじれることが多い。アルミ箔にうねりやねじれが生じると、これをリボンとして一対の磁石４，４間に取り付けようとしても磁石４，４間に収まらず、磁石４，４に接触することになる。したがって、熟練した作業者が使用に耐えるリボンを１日に製造することができる数は数個であり、極めて歩留まりの悪い困難な工程であるとされている。

従来のリボン型マイクロホンの問題点は、上記リボン型振動板の製造上の問題ばかりでなく、構造上の問題もある。すでに説明したとおり、従来の多くのリボン型振動板は、三角波が長さ方向全体にわたって進行している形に形成され、長さ方向両端部が固定されている。そのため、強い衝撃力や風圧がかかってリボン型振動板が伸ばされると、塑性変形してリボン型振動板の長さ方向中央部が弛んでしまい、永久磁石４，４に接触するという問題がある。

これに対して、図４乃至図６に示したリボン５の例のように、両端の波型の端部５１で挟まれた波型中間部５２が、振動板５の長さ方向の線に沿って三角波の頂部および谷底が形成されているものによれば、強い衝撃や風によって塑性変形する部分は波型の端部５１付近であることから、波型中間部５２が弛むことはなく、磁極と接触することを防止することができる。

リボン型振動板の製造方法として、上型と下型とからなる成形型により振動板素材を波型に成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載されているリボンの製造方法は、リボン型スピーカ用のリボン振動板の製造方法である。この製造方法を、リボンマイクロホンのリボン型振動板のように、極薄いアルミ箔のような素材からなるリボン型振動板の製造方法に適用すると、振動板の素材がちぎれてしまい、リボン型マイクロホン用のリボンを製造することは不可能である。

このような従来技術の問題点の改善策として、本出願人は、表面の形状が、成形しようとするリボンと同一形状に形成されている転写型の上記表面にリボンの素材を載せて仮固定し、外周面に弾性部材を有するローラを、上記弾性部材をリボンの素材に押し付けながら転がすことにより、転写型の表面形状をリボンの素材に転写するようにしたリボン型マイクロホン用リボンの製造方法を提案した（例えば、特許文献２参照）。上記ローラの弾性部材は、静電植毛によって形成するとよい旨の提案もした。

特許文献２記載の発明によれば、リボン素材は転写型に仮固定され、成形時に、リボンのうねりや、ねじれなどを防止することが可能である。リボンの成形は、ローラの弾性体をリボンに押し付けながらリボンの一端部から他端部に向かって転がすことにより、容易に成形することができる。特に、静電植毛によって弾性部材を形成したローラを用い、弾性部材の先端部でリボンを転写型に押し付けることにより、リボンに転写しようとする形状が複雑でも、容易に転写することができる。

特開昭５７−４４３９７号公報特開２００７−４９３２４号公報

上記のような多くの利点を有する特許文献２記載の発明においても、ローラを使用することによる問題点があることがわかった。すなわち、弾性部材を形成したローラがリボンの上を直線状に移動せず、うねるように移動すると、リボンが部分的に破断することがあった。また、リボンを成形後に転写型から離型したとき、リボンにローラの移動軌跡に相関したうねりが発生する不具合を生じることがあった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、リボンに部分的な破断が生じることなく、かつ、リボンを成形した後に転写型から離型したとき、リボンにうねりが生じることなく、所定の形状に成形することが容易であり、もって、高い歩留まりでリボンを製造することができる、リボンマイクロホン用リボンの製造方法およびその製造装置を提供することを目的とする。

本発明にかかるリボンマイクロホン用リボンの製造方法は、表面の形状がリボン型マイクロホン用リボンの形状と同一形状に形成されている転写型の上記表面にリボンの素材を載せる工程と、上記リボンの素材の上に、平面に植毛した錘を、植毛面を下に向けて載せる工程と、上記転写型を上記錘と共に振動させ、上記転写型の表面形状を上記リボンの素材に転写する工程と、上記錘を上記リボンの素材の上から取り除き上記転写型からリボンを取り出す工程と、を備えていることを最も主要な特徴とする。

本発明にかかるリボンマイクロホン用リボンの製造装置は、表面の形状がリボン型マイクロホン用リボンの形状と同一形状に形成されている転写型と、平面に弾性部材を有し上記転写型の表面に載せられているリボンの素材に上記弾性部材を押し付けて上記転写型の表面形状を上記リボンの素材に転写するための錘と、上記転写型を上記錘と共に振動させる加振器と、を有することを主要な特徴とする。

転写型の上にリボンの素材を載せ、その上に植毛面を有する錘の上記植毛面を下にして載せ、錘と共に転写型を振動させることにより、上記錘に形成されている無数の植毛面がリボンの素材を転写型の表面に押し付け、転写型の表面形状がリボンの素材に転写されて、リボンマイクロホン用リボンが製造される。錘と共に転写型が振動することにより、リボンの素材が徐々に成形され、錘の弾性部材は転写型表面の凹凸形状に対応して撓むため、押圧力がリボンの素材に局部的に集中することがなく、リボン素材の部分的な破断を防止することができる。また、錘は、リボン素材全体を同時に押圧し、この状態で加振されるため、リボン素材がねじれることもない。

以下、本発明にかかるリボンマイクロホン用リボンの製造方法およびその製造装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明にかかるリボンマイクロホン用リボンの製造方法を実施するための製造装置の実施例について説明する。図１において、リボン型マイクロホン用リボンの製造装置は、転写型６０と錘１２を備えてなる。転写型６０は、上面が転写面となっていて、この転写面にリボン型マイクロホン用リボンの素材５０を載せるようになっている。転写型６０はリボンの素材５０の長さにほぼ合わせた長さになっている。上記転写面は、製造しようとするリボンの形状と同じ形状になっている。すなわち、上記転写面には、長さ方向両端近くに断面形状が正弦波状の波打ち形成部６１，６１が形成され、これら波打ち形成部６１，６１に挟まれた長さ方向中間部の領域が凹凸形成部６２となっている。波打ち形成部６１，６１は、図４乃至図６に示すリボンの例における波型端部５１を成形する部分である。凹凸形成部６２は、上記図４乃至図６に示す形のリボンを成形するのであれば波型中間部５２を成形する部分である。

凹凸形成部６２はシボないしは梨地処理されて、細かな凹凸が不規則に、しかし満遍なく形成されている。凹凸形成部６２をシボないしは梨地処理して細かな凹凸を不規則に形成することは一例であって、シボないしは梨地処理に限定されるものではない。また、凹凸形成部６２に凹凸を規則的に配置してもよく、要は凹凸形成部６２があることによって、ある程度の剛性を保つことができるリボンを成形することができればよい。凹凸形成部６２の凹凸形状も特定の形状に限定されるものではない。例えば、図４乃至図６に示す従来例のように、リボンの長さ方向に伸びた断面三角形状の溝を、リボンの幅方向に一定間隔で形成するための凹凸形状であってもよい。転写型６０の素材は金属であってもよいし、プラスチックであってもよい。

転写型６０には、転写型６０の表面に載せたリボン素材５０を仮固定するために、転写型６０の裏面（底面）から表面に通じる排気孔６３が形成されている。排気孔６３の数は任意であるが、少なくとも図１に示すように転写型６０の長さ方向中央と長さ方向両端近くに計３個あるとよい。転写型６０の表面にリボン素材５０を載せ、排気口２０から排気することにより転写型６０の表面にリボンの素材５０を仮固定することができる。このときの排気圧は、リボン素材が位置ずれしない程度の弱い負圧でよい。

上記錘１２は、平板状の錘本体の図において下面のほぼ全面に均一に繊維状の毛が植毛されてなる植毛面１４を有してなる。上記繊維状の毛は短繊維から成り、長さや太さは、リボン成形用転写型６０の表面に形成されている凹凸の大きさや深さに依存する。例えば、太さが３．３デシックス、長さが０．３から１．０ｍｍ程度の繊維にするとよい。かかる諸元の植毛面１４を得るには静電植毛の技術を用いるとよい。

転写型６０は図示されない加振器の上に取り付けられている。加振器は錘１２と共に転写型６０に振動を加えるようになっている。加振器によって周波数１００Ｈｚ程度、０．５Ｇ程度の加速度で振動を加える。

次に、上記製造装置を用いたリボン型マイクロホン用リボンの製造方法の実施例について説明する。まず、リボン型マイクロホン用リボンの素材５０、例えばアルミ箔を、転写型６０の表面に位置決めして載せる。次に、図示されないポンプなどを起動して排気口６３内の空気を排気し、排気口６３を負圧にしてリボン素材５０を転写型６０の表面に仮固定する。次に、錘１２の弾性部材形成面、すなわち植毛面１４をリボン素材５０の上に載せる。植毛面１４を形成する無数の毛が弾性体として作用し、錘１２の荷重が無数の毛を介してリボン素材５０の全面に均一にかかる。次に図示しない加振器により錘１２と共に転写型６０を加振する。

錘１２と共に転写型６０が加振されることにより、錘１２の無数の毛が転写型６０の表面の凹凸に対応して屈伸しながらリボン素材５０を転写型６０の表面に押し付け、転写型６０の表面形状がリボン素材５０に転写される。したがって、リボン素材５０の長さ方向両端近くに波打ち形成部６１，１６と同じ形状の波型端部５１、５１が形成され、この波型端部５１、５１に挟まれた領域に、転写型６０の凹凸形成部６２と同じ形状の凹凸中間部が形成される。図４ないし図６に示すリボンと同じ形のリボン５を製造するのであれば、転写型６０の凹凸形成部６２はリボン５の波型中間部５２と同じ凹凸形状になっていて、この凹凸形成部６２によってリボン５に波型中間部５２が形成される。以上述べたような転写工程の様子を図２に示す。

図１乃至図３に示す錘１２の例では、弾性部材としての繊維状の毛が無数に、錘１２の下面に対し垂直方向に形成されて植毛面１４が形成されている。このため、転写型６０の表面に載せられているリボン素材５０に、上記毛の先端から徐々に接してリボン素材５０が転写型６０の表面に押し付けられ、リボン素材５０が転写型６０の表面形状と同じ形状に成形される。これに加えて、転写型６０を錘１２と共に振動させるようにしたため、転写型６０の凹凸形状が複雑であっても、転写型６０の凹凸形状を忠実にかつ容易にリボン素材５０に転写することができる。

図３は、転写工程を終了し、加振器の動作を停止させ、かつ、転写型６０から錘１２を離間させ、リボン素材５０を転写型６０から離型させる工程を示している。転写型６０の転写面と同じ形状に成形されたリボン素材５０は、排気孔６３からの排気を解除して転写型６０への仮固定を解除し、転写型６０から離型することによって製造を終了する。リボン素材５０には両端近くに波型端部５１、５１が形成され、波型端部５１、５１に挟まれた中間部に、中間凹凸部５５が形成され、これによってリボン型マイクロホン用リボンが製造されることになる。リボン５に上記中間凹凸部５５が形成されることにより、リボンは波型端部５１、５１で挟まれた中間部分の伸びが制限される。

このようにして製造したリボンは、これを図４、図５に示すように、フレームに取り付けて磁界内に配置すれば、リボン型マイクロホンのマイクロホンユニットが完成する。リボンは、音波を受けることによって、主として波型端部５１，５１が撓んで振動する。
以上説明した本発明にかかるリボン型マイクロホン用リボンの製造方法および製造装置の実施例によれば、上に述べた作用効果のほかに、以下のような作用効果を奏する。
１．歯車の噛み合わせや、金型の嵌め合わせによるプレス成形でリボンを製造するのではなく、転写型にリボン素材を押し付けて転写することによりリボンを製造するようにしたため、リボン型マイクロホン用リボンを容易に製造することができる。
２．転写型は単体でよく、例えば雄型と雌型を作成する必要がなく、型合わせのための高精度の加工は不要である。加えて、型の材料はプラスチックであっても差支えがないため、型のコストが安い。
３．型の凹凸形状が複雑であったとしても、錘の植毛面でリボン素材を徐々に塑性変形させて成形するため、作業に熟練を要することなく容易にリボンを製造することができる。
４．転写型を平板状の錘と共に振動させながらリボンを徐々に成形するため、リボンに局部的な応力が加わらず、うねりなどの成形不良を回避することができる。また、簡単な工程で歩留まりよくリボンを成形することができる。

本発明にかかるリボンマイクロホン用リボンの製造方法およびその製造装置の実施例を示す一部断面側面図である。上記実施例にかかる製造方法の途中の工程を示す一部断面側面図である。上記実施例にかかる製造方法の最終工程を示す一部断面側面図である。一般的なリボン型マイクロホンの例を示す一部断面正面図である。一般的なリボン型マイクロホンユニットの例を示す正面図である。上記一般的なリボン型マイクロホンユニットの例を示す側面断面図である。

符号の説明

１リボン型マイクロホン
２マイクロホンケース
３リボン型マイクロホンユニット
４磁石
５リボン型振動板
５１波型端部
５５中間凹凸部
６基部
７フレーム
８狭持部材
９端子板
１２平板形錘
１４植毛部
１６コネクタ部
１８電極引き出し部
６０転写型
６１第１転写部
６２第２転写部

Claims

表面の形状がリボン型マイクロホン用リボンの形状と同一形状に形成されている転写型の上記表面にリボンの素材を載せる工程と、
上記リボンの素材の上に、平面に植毛した錘を、植毛面を下に向けて載せる工程と、
上記転写型を上記錘と共に振動させ、上記転写型の表面形状を上記リボンの素材に転写する工程と、
上記錘を上記リボンの素材の上から取り除き上記転写型からリボンを取り出す工程と、を備えているリボン型マイクロホン用リボンの製造方法。
リボンの素材は、転写型の表面に仮固定する請求項１記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造方法。
リボンの素材の仮固定は、転写型の表面に通じる排気孔から排気することにより行う請求項２記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造方法。
静電植毛によって植毛面が形成されている錘を使用する請求項１記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造方法。
表面の形状がリボン型マイクロホン用リボンの形状と同一形状に形成されている転写型と、
平面に弾性部材を有し上記転写型の表面に載せられているリボンの素材に上記弾性部材を押し付けて上記転写型の表面形状を上記リボンの素材に転写するための錘と、
上記転写型を上記錘と共に振動させる加振器と、を有することを特徴とするリボン型マイクロホン用リボンの製造装置。
転写型は、その表面にリボンの素材を仮固定するために、転写型の表面に通じる排気孔を有している請求項５記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造装置。
転写型の長さ方向中間部の表面が、シボないしは梨地処理されている請求項５記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造装置。
弾性部材は、錘の平面に形成された繊維状の毛である請求項５記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造装置。
繊維状の毛は、静電植毛によって錘の平面に対し垂直方向に形成されている請求項８記載のリボン型マイクロホン用リボンの製造装置。