CN115380540A

CN115380540A - 振动板和振动板的制造方法

Info

Publication number: CN115380540A
Application number: CN202180023283.XA
Authority: CN
Inventors: 佐井勇介; 中山浩嗣
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-11-22
Also published as: EP4132002A4; JP2021164106A; EP4132002A1; WO2021201180A1; US20230156420A1

Abstract

在由以纤维素纤维20为主成分的抄纸基材10构成的电声转换器用振动板1中，第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的质量合计大于第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的质量合计，其中，第1面侧区域12是从抄纸基材10的第1面起规定厚度的区域，第2面侧区域14是从作为抄纸基材10的第1面的相反面的第2面起规定厚度的区域。

Description

振动板和振动板的制造方法

技术领域

本公开涉及一种用于扬声器或麦克风等的电声转换器用振动板以及振动板的制造方法。

背景技术

一般要求电声转换器用振动板具有低密度、高杨氏模量、适度的内部损耗等，根据扬声器和麦克风的用途，适当地选择具有最合适物理性质的材料。特别是由于纤维素纤维便宜且轻量，并具有适度的内部损耗，而作为振动板发挥优异的性能，因此被广泛地采用。

此外，由于振动板出现在扬声器的外观中，因此有出于美观的原因而着色的情况。已知如专利文献1所示，在作为振动板的材料的纤维素纤维的着色中使用直接染料。基于直接染料的着色具有振动板容易染色、显色良好、在维持振动板轻量的同时、成本低的优点。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特开昭第60-148295号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，由直接染料着色的振动板具有例如当暴露在直射阳光下时容易褪色的耐气候性的问题。作为其对策，考虑使用硫化染料作为耐气候性高的染料，但是硫化染料可能使纤维素纤维脆化。

因此，已知用颜料代替直接染料进行着色的技术。然而，颜料对纤维素纤维进行着色时，在显色方面趋于不如直接染料，因此，当用与直接染料相同质量的颜料进行着色时，难以达到与直接染料同等的显色。作为对策，考虑增加颜料的质量，但是振动板整体质量的增加和振动板物理性质的变化可能会降低电声转换的特性。

本公开是为了解决这种问题的至少一部分而做出的，其目的在于提供一种提高了耐气候性的电声转换器用振动板。

解决问题的手段

为了达成上述目的，本公开的振动板如下：在由以纤维素纤维为主成分的抄纸基材构成的电声转换器用振动板中，第1面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计大于第2面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计，其中，所述第1面侧区域是从所述抄纸基材的第1面起规定厚度的区域，所述第2面侧区域是从作为所述第1面的相反面的第2面起规定厚度的区域。

此外，所述着色用颗粒的平均粒径可以为700nm以下。

此外，所述着色用颗粒的平均粒径可以为400nm以下。

此外，所述抄纸基材可以是由直接染料进行染色的。

此外，所述着色用颗粒可以为炭黑。

此外，所述第1面侧区域可以是具有所述抄纸基材的厚度的至少1/10的厚度的区域。

此外，所述第1面侧区域所包含的着色用颗粒的质量合计，可以比所述第2面侧区域所包含的着色用颗粒的质量合计大2倍以上。

此外，所述抄纸基材可以为大致锥形，并且所述大致锥形的反面可以为所述抄纸基材的所述第2面。

此外，振动板可以用于车载用扬声器。

此外，为了达成上述目的，振动板的制造方法如下：在由抄纸基材构成的电声转换器用振动板的制造方法中，包括：浸渍步骤，其中，在以纤维素纤维为主成分的抄纸基材中浸渍将着色用颗粒分散在溶剂中的着色涂料；和干燥步骤，其中，将浸渍了所述着色涂料的抄纸基材进行干燥，在所述干燥步骤中，通过以使与作为所述抄纸基材的第1面的相反面的第2面接触的空间中的溶剂的蒸气压大于与所述抄纸基材的所述第1面接触的空间中的溶剂的蒸气压的方式进行干燥，使得第1面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计大于第2面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计，其中，所述第1面侧区域是从所述抄纸基材的第1面起规定厚度的区域，所述第2面侧区域是从所述第2面起规定厚度的区域。

发明效果

如上，根据本公开，可以提供一种提高耐气候性的电声转换器用振动板。

附图说明

图1是本公开实施例的电声转换器用振动板的立体图；

图2是本公开实施例的电声转换器用振动板的截面图；

图3是本公开实施例的电声转换器用振动板的截面的示意图；

图4是本公开实施例的电声转换器用振动板的截面的光学显微镜照片；

图5是示出不同干燥条件的电声转换器用振动板的L值的图表。

具体实施方式

以下，对本公开实施例的电声转换器用振动板进行说明。

图1是本公开实施例的电声转换器用振动板的立体图，图2是其截面图。图3是本公开实施例的电声转换器用振动板的截面的示意图，图4是其光学显微镜照片。

图1、图2所示的振动板1是扬声器(电声转换器)用振动板，呈圆锥台状(大致锥形)。该振动板1的小直径的开口侧安装于音圈等扬声器的振动源(未图示)。通过音圈通电，振动板1振动，振动的振动板1使空气振动，从而能够发射声音。即，能够进行电声转换。振动板1的圆锥部分的内面为声音的发射面，是从外部可视认的表面(第1面11)。另一方面，在振动板1的圆锥部分的外面即反面(第2面13)侧配置有扬声器的各种装置(未图示)。

振动板1由抄纸基材10形成，抄纸基材10由以纤维素纤维20为主的纤维材料构成。

详细来说，抄纸基材10是通过调制以10°SR以上且50°SR以下的打浆度打浆的纤维素纤维20(纤维材料)的液体，并抄纸为振动板形状而成的。本实施例的纤维素纤维20是主要以针叶树为原料的浆。另外，作为纤维素纤维20，可以使用木浆或洋麻等非木浆，也可以使用其他木浆和非木浆的混合物、单独的木浆或单独的非木浆。此外，纤维素纤维20的平均纤维直径(最大宽度)优选为5μm以上且90μm以下。需要说明的是，纤维素纤维20的纤维长度没有特别限制，可以适当地选择一般抄纸中使用的纤维长度。

在图2至图4中，将抄纸基材10作为在厚度方向上具有第1面侧区域12、中间区域15、第2面侧区域14的抄纸基材进行说明。对于抄纸基材10，用黑色的直接染料(例如，直接黑(Direct Black)19)将抄纸基材10整体的纤维素纤维20染色。如图3的示意图所示，在抄纸基材10中，纤维素纤维20的表面或纤维素纤维20的纤维之间包含作为着色用颗粒21的颜料。颜料例如是炭黑。从显色的观点来看，期望着色用颗粒21的平均粒径为700nm以下。这是因为着色用颗粒21的粒径越大，显色性降低。此外，由于粒径小，在后述的干燥步骤中，着色用颗粒21容易在纤维素纤维20之间移动。因此，更优选的是，期望着色用颗粒21的平均粒径为400nm以下。需要说明的是，图3中，为了以易于理解的方式说明纤维素纤维20、着色用颗粒21的关系，比实际尺寸夸大地示出了各要素。

如图3所示，作为从第1面11起厚度t的区域的第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的量，比作为从第2面13起相同厚度t的区域的第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的量多。即，当各个着色用颗粒21的质量相同时，作为从第1面11起厚度t的区域的第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的质量合计，多于作为从第2面13起厚度t的区域的第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的质量合计。此外，在第1面侧区域12与第2面侧区域14之间的中间区域15中，也以相同厚度t的区域划分时，即，第1面侧区域12和第2面侧区域14和中间区域15都以相同厚度的区域区划时，第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的量多于中间区域15中包含的着色用颗粒21的量。即，第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的质量合计，多于中间区域15中厚度t的区域中包含的着色用颗粒21的质量合计。

图4是振动板1的抄纸基材10的截面的光学显微镜照片。图4中，为了易于了解基于着色用颗粒21的着色状态，抄纸基材10不用直接染料着色，而仅用炭黑(着色用颗粒21)进行着色。如图4所示，抄纸基材10的总厚度为约0.22mm。可见在抄纸基材10中，作为从第1面11的表面起厚度为0.04mm的区域的第1面侧区域12被着色为黑色，并且通过着色用颗粒21被着色得较深。并且第1面侧区域12是相对于抄纸基材10的厚度0.22mm为至少1/10的厚度以上的区域。抄纸基材10的第2面侧区域14比第1面侧区域12的黑色浅。此外，中间区域15也比第1面侧区域12的黑色浅。这显示出如上所述第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的量多于第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的量。即，第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的质量合计，大于第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的质量合计。并且其相差至少2倍以上。需要说明的是，抄纸基材10内的各区域中包含的着色用颗粒21的质量，例如，可以使用从扫描式电子显微镜(SEM)等的图像，在规定区域中观察的着色用颗粒21的量和密度来计算。

如上所述，在本公开的振动板1中，通过将抄纸基材10的着色用颗粒21的配置局部化在第1面侧区域12，可以在减少对抄纸基材10的着色用颗粒21的使用量的同时，通过增加抄纸基材10的表面的着色用颗粒21的量来抑制振动板1的表面不均匀，并提高黑度。

与直接黑(Direct Black)19等直接染料相比，着色用颗粒21的炭黑不易产生由光照射、特别是紫外线照射引起的变化，并抑制褪色。为此，能够提供在从第1面11侧看振动板1时，不易产生由退色引起的颜色变化，耐气候性(耐光性)高的振动板。

此外，通过减少炭黑的使用量，可以抑制振动板的质量增加，并防止由振动板1的物理性质的变化引起的电声转换的特性下降、即音质下降。进一步地，通过减少炭黑的使用量，可以实现成本降低。此外，由于通过增加抄纸基材10的第1面11侧的表面的着色用颗粒21的量，振动板1对光的耐气候性提高，因此可以适用于要求耐环境性的车载用扬声器。

此外，由于本公开的振动板1的抄纸基材10是用直接染料染色的，因此与仅以炭黑着色的情况相比，可以实现更黑的显色，并可以更好地抑制不均匀。并且，通过局部化在第1面侧区域12的炭黑吸收和反射紫外线等，可以防止紫外线等入侵到抄纸基材10的内部，并抑制直接染料的褪色。

(制造方法)

接下来，对本公开实施例的电声转换器用振动板的制造工序进行说明。在以下说明中，作为直接染料使用直接黑(Direct Black)19、作为着色用颗粒使用炭黑进行说明。

首先，调制添加直接染料进行着色的纤维素纤维20(纤维材料)的液体，抄纸为振动板形状，并通过干燥成型为抄纸基材10。

接着，将着色用颗粒炭黑分散在有机溶剂乙酸乙酯中的分散体作为着色涂料，浸渍到整个抄纸基材10约5～10秒(浸渍步骤)。本实施例中的着色涂料是调整为含有1～5质量％的炭黑的乙酸乙酯溶液。然后，通过将浸渍有着色涂料的抄纸基材10干燥、并挥发干燥乙酸乙酯，对抄纸基材10进行着色(干燥步骤)。

在干燥步骤中，以与抄纸基材10的第2面13接触的空间中的乙酸乙酯的蒸气压大于与抄纸基材10的第1面11接触的空间中的乙酸乙酯的蒸气压的方式，进行干燥。具体而言，通过夹具等将与第1面11接触的空间和与第2面13接触的空间进行物理上的区划，并将与第1面11接触的作为开放空间(或大致开放空间)，将与第2面13接触的空间作为密闭空间(或大致密闭空间)。此外，使与第2面13接触的空间小于与第1面11接触的空间。通过在这样的状态下将抄纸基材10进行干燥，与第2面13接触的空间中的乙酸乙酯的蒸气压快速达到饱和蒸气压，但与第1面11接触的空间中的乙酸乙酯的蒸气压保持相对较低。为此，浸渍到整个抄纸基材10的着色涂料的溶剂乙酸乙酯，从第1面11侧积极地挥发。与之相伴，在抄纸基材10中，乙酸乙酯从第2面13侧向第1面11侧移动。随着乙酸乙酯的移动，炭黑也从第2面13侧向第1面11侧移动。为此，乙酸乙酯挥发干燥后，抄纸基材10的第1面侧区域12比第2面侧区域14的炭黑的量多。

在此，将不对与第1面11接触的空间和与第2面13接触的空间进行物理上的区划，而是从两面进行挥发干燥的抄纸基材10作为比较例进行说明。在比较例中，由于乙酸乙酯从第1面11和第2面13这两面挥发，因此炭黑也向第1面侧区域12和第2面侧区域14双方移动。

图5是示出通过本公开实施例的挥发干燥方法(单面干燥)和比较例的挥发干燥方法(两面干燥)制作的振动板的各自的第1面(表面)的L值和第2面(反面)的L值的图表。L值是指规定物质所具有的颜色的亮度(lightness)的值，是以0～100之间的数值表示的指标。当L值为100时显示白色，随着L值变小颜色变深，当L值为0时显示黑色。需要说明的是，对于图5中测量了L值的抄纸基材10，为了易于了解不同干燥方法引起的L值的差异，因此不用直接染料对抄纸基材10进行着色，而只以着色用颗粒炭黑进行着色。

作为比较例的进行了两面干燥的抄纸基材10的表面的L值为约33、反面为约32。与此相对，本公开实施例的进行了单面干燥的抄纸基材10的表面的L值为约30、反面为约48。在比较例中，表面与反面的L值几乎没有差异。另一方面，在实施例中，表面的L值比反面小，可见表面侧的黑色深，炭黑的量多。

如上所述，根据本公开实施例的振动板的制造方法，可以使第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的量，多于第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的量，即，使第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的质量合计，大于第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的质量合计。需要说明的是，在浸渍步骤中对抄纸基材10浸渍着色涂料的浸渍方法，可以通过喷雾将着色涂料涂布到抄纸基材10的表面来进行浸渍，可以将着色涂料滴在抄纸基材10的表面或反面并涂开进行浸渍、可以用笔等直接将着色涂料在抄纸基材10的表面涂开进行浸渍，着色涂料的涂布和浸渍手段不受限制。在干燥步骤中，通过控制与抄纸基材10的第1面11和第2面13接触的空间中的溶剂的蒸气压，可以容易地将着色用颗粒21均匀地配置在整个振动板1表面(第1面11)。第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的量变多，并成为一定密度以上时，第1面11的表观上的黑度饱和而不再变化。通过单面干燥，可以在该单面(表面)上聚集着色用颗粒21，因此可以使整个表面的着色用颗粒的密度在一定密度以上，并难以产生不均匀。此外，通过在着色涂料的溶剂中使用有机溶剂，可以确保挥发干燥时的速干性，并实现工序作业时间的缩短。

需要说明的是，在以上实施例中，作为溶剂使用乙酸乙酯进行了说明，但也可以使用其他溶剂。此外，例如，也可以在炭黑等着色用颗粒的表面设置羟基等亲水基团，将水作为溶剂调整分散体，作为着色涂料。

这样，在本公开中由以纤维素纤维20为主成分的抄纸基材10构成的电声转换器用振动板1中，作为从抄纸基材10的第1面11起规定厚度的区域的第1面侧区域12中包含的着色用颗粒21的质量合计，多于作为从作为抄纸基材10的第1面11的相反面的第2面13起规定厚度的区域的第2面侧区域14中包含的着色用颗粒21的质量合计。

作为着色用颗粒21的颜料，与直接染料相比，不易产生由光照射、特别是紫外线照射引起的变化，并抑制褪色。为此，能够提供当从第1面11侧看振动板1时，不易产生由退色引起的颜色变化，耐气候性提高的振动板1。

在以上实施例的说明中，作为着色用颗粒以黑色颜料炭黑为例进行了说明，但是着色用颗粒不限于此。例如，可以使用由锌白、铅白、二氧化钛、沈淀硫酸钡等白色颜料，铅丹、氧化铁红、亮胭脂红、喹吖啶酮红等红色颜料，铬黄、锌黄、双偶氮黄等黄色颜料，群青蓝、亚铁氰化铁钾、酞菁蓝等蓝色颜料等的无机颜料和有机颜料组成的彩色颜料，也可以使用这些以外的颜料。此外，可以根据这些颜料的色调来选择对抄纸基材10进行染色的直接染料的颜色。

此外，用直接染料对抄纸基材10进行染色不一定是必要的，可以根据用于振动板1的扬声器的要求规格来适当地选择。

需要说明的是，也可以使用将着色用颗粒21和硝化纤维素和溶剂分别混合调整的分散体作为着色涂料。从而，将溶剂挥发干燥后，在抄纸基材10的第1面11形成硝化纤维素的膜(涂膜)。为此，可以提高着色用颗粒21在抄纸基材10上的固着性。进一步地，可以使振动板1的第1面11具有光泽。此外，代替硝化纤维素，也可以使用干性油、天然树脂、合成树脂、纤维素衍生物等高分子物质。

至此完成本公开的实施例的说明，但本公开的方案不限定于上述的实施例。

在上述实施例中，将振动板1的圆锥部分的内面作为第1面11、振动板1的圆锥部分的外面作为第2面进行了说明，但也可以将圆锥部分的外面作为第1面11，使圆锥部分的外面侧在第1面侧区域12存在多的着色用颗粒21。此外，在上述实施例中，振动板1的形状是大致锥形，但是振动板的形状也可以是其他形状。

附图标记的说明

1 振动板

10 抄纸基材

11 第1面

12 第1面侧区域

13 第2面

14 第2面侧区域

15 中间区域

20 纤维素纤维(纤维材料)

21 着色用颗粒

Claims

1.一种振动板，其特征在于，

在由以纤维素纤维为主成分的抄纸基材构成的电声转换器用振动板中，

第1面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计大于第2面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计，所述第1面侧区域是从所述抄纸基材的第1面起规定厚度的区域，所述第2面侧区域是从作为所述第1面的相反面的第2面起规定厚度的区域。

2.根据权利要求1所述的振动板，其中，

所述着色用颗粒的平均粒径为700nm以下。

3.根据权利要求1所述的振动板，其中，

所述着色用颗粒的平均粒径为400nm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的振动板，其中，

所述抄纸基材是由直接染料进行染色的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的振动板，其中，

所述着色用颗粒为炭黑。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的振动板，其中，

所述第1面侧区域是具有所述抄纸基材的厚度的至少1/10的厚度的区域。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的振动板，其中，

所述第1面侧区域所包含的着色用颗粒的质量合计比所述第2面侧区域所包含的着色用颗粒的质量合计大2倍以上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的振动板，其中，

所述抄纸基材为大致锥形，并且所述大致锥形的反面为所述抄纸基材的所述第2面。

9.权利要求1至8中任一项所述的振动板，其中，

振动板用于车载用扬声器。

10.一种振动板的制造方法，其特征在于，

在由抄纸基材构成的电声转换器用振动板的制造方法中，包括：

浸渍步骤，其中，在以纤维素纤维为主成分的抄纸基材中浸渍将着色用颗粒分散在溶剂中的着色涂料；和

干燥步骤，其中，将浸渍了所述着色涂料的抄纸基材进行干燥，

在所述干燥步骤中，通过以使与作为所述抄纸基材的第1面的相反面的第2面接触的空间中的溶剂的蒸气压大于与所述抄纸基材的所述第1面接触的空间中的溶剂的蒸气压的方式进行干燥，使得第1面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计大于第2面侧区域中包含的着色用颗粒的质量合计，其中，所述第1面侧区域是从所述抄纸基材的第1面起规定厚度的区域，所述第2面侧区域是从所述第2面起规定厚度的区域。