JP2010062705A - スピーカ用振動板の製造方法およびこの製造方法により製造されたスピーカ用振動板およびこのスピーカ用振動板を使用したスピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は各種音響機器に使用されるスピーカ用振動板の製造方法に関するものであり、防水性や難燃性に優れ、音質の調整の自由度が大きく、生産性の高い振動板の製造方法の実現が課題であった。
【解決手段】本発明のスピーカ用振動板の製造方法は、天然繊維のセルロースが含有する水酸基を化学反応で変性する変性工程を、材料の解繊工程の前、または後に設けたスピーカ用振動板の製造方法としているため、防水性や難燃性に優れた抄紙振動板でありながら、製造時間を短縮することができ、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が大きいスピ−カ用抄紙振動板を、高い生産性で提供することができ、スピーカの低価格化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器に使用されるスピーカ用振動板の製造方法およびこの製造方法により製造したスピーカ用振動板に関するものである。

最近の音響機器や映像機器等の電子機器に関しては、デジタル技術の著しい進歩により、従来と比較して、飛躍的に性能向上が図られてきた。

よって、前述の電子機器の性能向上により、これら電子機器に使用されるスピーカについても、その性能向上が市場より強く要請されている。

一方、その性能向上が市場より強く要請されているスピーカについては、スピーカの構成部品の中で、その音質を決定する大きなウエイトを占める振動板の高性能化対応が必要不可欠である。

この振動板の高性能化対応の一環として、それぞれの分野ごと、それぞれの用途ごとに要求されるユーザニーズを満足させる音つくり、特性つくりが非常に重要視されている。

これらのユーザニーズを満足させる音つくり、特性つくりが実現できるのは、スピーカとしての特性、音質の微調整ができる利点を有する抄紙振動板であり、この抄紙振動板の開発が注目されている。

そして、これらの抄紙振動板については、低価格化の市場要求が顕著であるとともに、
特に難燃性や防水性の付与等、環境耐性面や品質および信頼性面における高性能化の市場要求が顕著である。

従来の抄紙振動板の製造方法を図６により説明する。

図６は、従来のスピーカ用紙振動板の製造方法を示すプロセスチャートである。

図６に示すように、スピーカ用紙振動板の材料を水の入ったビータ内に投入し、数日間かけて叩解工程により細かく叩解する。

次にこの叩解された材料を抄紙工程により金型とその上に配された金網の上に抄き上げて水分のみを排出し、材料を堆積させ、スピーカ用振動板としての形状に形成する。

次に加圧工程により、堆積させたスピーカ用振動板材料を加熱加圧して、残った水分を蒸発させる。

次に抜き工程により、不要となる最外周部とボイスコイルを挿入するための中心孔部を金型により抜き加工する。

以上で、従来のスピーカ用抄紙振動板が完成する。

尚、上記はプレス振動板の工程について説明したが、プレスをせず、１日から２日程度乾燥させるオーブン振動板、いわゆるノンプレス振動板としての製造方法も存在する。

これらの抄紙振動板に対しては、耐熱性や難燃性や防水性が求められることが多い。

尚、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。
特開昭６２−１９６９９９号公報

音響業界や映像業界は、前述したデジタル技術の著しい進歩による飛躍的な性能向上が実現されている一方、その製品の低価格化傾向が強く、これらの音響機器や映像機器等の電子機器に使用されるスピーカについても、低価格化の市場要求が顕著である。

ユーザニーズを満足できる従来のスピーカ用振動板は、パルプ材料を抄紙して形成した抄紙振動板が主流であった。

このように、ユーザニーズを満足できる抄紙振動板ではあるが、実際に商品化するためには、抄紙振動板ゆえに必要な処理として、防水性や難燃性を確保する必要があった。

特に抄紙振動板に防水性や難燃性を付与することは、非常に困難な技術であり、フッ素系樹脂や、炭化水素系樹脂を出来上がった振動板に、ディッピング工法やスプレー工法で付与しているのが現状である。

この場合には、溶剤の揮発等が原因で塗布量のバラツキや塗布位置のバラツキが非常に大きく発生し、性能バラツキも大きなものになるという課題を有するものであった。

本発明は、上記課題を解決するもので、後から防水剤や難燃剤を塗布するのではなく、前工程で変性した天然繊維を利用するスピ−カ用振動板の製造方法を提供することを目的とするものである。

すなわち、天然繊維自体を化学的に変性させることにより防水性や難燃性を付与し、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が大きいスピ−カ用抄紙振動板を、特性バラツキを少なく提供することを目的とするものである。

本発明の振動板は、防水性や難燃性に対して、天然繊維の持つ水酸基を化学変性することで、バラツキの少ない抄紙振動板を製造する方法を提供するものである。

すなわち、天然繊維のセルロースが含有する水酸基を化学反応で変性する変性工程と、材料の解繊工程と、この解繊された材料の抄紙工程とを備えたスピーカ用振動板の製造方法であって、天然繊維のセルロースが含有する水酸基を化学反応で変性する変性工程は、材料の解繊工程の前、または後に設けたスピーカ用振動板の製造方法としたものである。

本発明のスピーカ用振動板の製造方法とすることで、天然繊維自体を変性する変性工程を、材料の解繊工程の前、または後に設けたことで、従来のスピーカ用振動板の製造後に防水剤や難燃剤を塗布する製造方法に比べて、防水性や難燃性を改善する効果をバラツキ少なく実現することができる。

よって、塗布量のバラツキや塗布位置のバラツキをなくすことができ、これにより性能バラツキもなくなり、安定した防水性や難燃性を確保することができる。

さらに、スピーカ用振動板の製造後に、防水剤や難燃剤を塗布する製造工程を削減できることから、製造コストも低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、請求項３、請求項５および請求項６に記載の発明について説明する。

図１は本発明の一実施形態の抄紙成形によるスピ−カ用振動板の製造方法を示すプロセスチャートである。

図１について説明する。

図１に示すように、スピーカ用抄紙振動板の材料を、スピーカ用振動板の生産設備に投入する。

ここで、投入するスピーカ用抄紙振動板の材料は、天然繊維が中心となる。

この天然繊維は、従来からよく使用されている針葉樹を中心とした木材パルプや、地球環境面に配慮した竹から得られた竹繊維である竹パルプ等が使用される。

竹繊維を使用した場合には、針葉樹の使用に比べて地球環境面で有利であり、さらに性能面や音質面においても、竹繊維の持つ高い剛性から、高域限界周波数を伸長できる明瞭度の高い良好な音質を実現させることができる。

次に、この天然繊維のセルロースが含有する水酸基を化学反応で変性する変性工程を設けて、天然繊維材料自体に防水性や難燃性を付与する。

ここで、変性方法としては、容易に変性できるアセチル化工程や、防水性と難燃性に優れたトリフルオロアセチル化工程による方法とすることが好ましい。

アセチル化工程は、容易に変性でき、生産性も高いことから、従来のスピーカ用振動板の製造後に難燃剤や防水剤を塗布する製造方法に比べて、塗布量のバラツキや塗布位置のバラツキをなくすことができ、これにより性能バラツキもなくなり、安定した防水性や難燃性を確保できるスピーカ用振動板を低コストで実現することができる。

トリフルオロアセチル化工程は、前述のアセチル化工程に加え、さらに安定した防水性や難燃性を確保することができる。

次に、この天然繊維材料自体に防水性や難燃性を付与した繊維を、解すための容器に入れ、解繊工程により細かく解繊する。

次にこの解繊された材料を抄紙工程により金型とその上に配された金網の上に抄き上げて水分のみを排出し、材料を堆積させ、スピーカ用振動板としての形状に形成する。

次に加圧工程により、堆積させたスピーカ用振動板材料を加熱加圧して、残った水分を蒸発させる。

次に抜き工程により、不要となる最外周部とボイスコイルを挿入するための中心孔部を金型により抜き加工する。

以上で、本発明によるスピーカ用振動板が完成する。

尚、上記はプレス振動板の工程について説明したが、加圧工程以外は同じで、加圧工程をなくして、すなわちプレスをせず、１日から２日程度乾燥させるオーブン振動板、いわゆるノンプレス振動板としての製造方法としても良い。

また、上記は変性工程を解繊工程の前に設けた場合の製造方法について説明したが、変性工程を解繊工程の後に設けても良く、同様の効果が得られる。

以上のように、天然繊維のセルロースが含有する水酸基を化学反応で変性する変性工程を、材料の解繊工程の前、または後に設けたスピーカ用振動板の製造方法とすることにより、防水性や難燃性に優れたスピーカ用抄紙振動板の生産時間を大幅に短縮することができる。

よって、塗布量のバラツキや塗布位置のバラツキをなくすことができ、これにより性能バラツキもなくなり、安定した防水性や難燃性を確保することができる。

さらに、スピーカ用振動板の製造後に、難燃剤や防水剤を塗布する製造工程を削減できることから、製造コストも低減することができる。

よって、防水性や難燃性を確保できる抄紙振動板でありながら、製造時間を短縮することができる優れたスピ−カ用振動板の製造方法を確立することができる。

以上のように、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が大きいスピ−カ用抄紙振動板を、高い生産性で提供することができ、スピーカの低価格化を図ることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２、請求項４、請求項７および請求項８に記載の発明について説明する。

図２および図３は、本発明の一実施形態の振動板の製造方法を示すプロセスチャートである。

図２および図３について、実施の形態１と同様の内容については、その説明を省略しながら説明する。

図２に示すように、実施の形態１との相違点は、解繊工程と抄紙工程との間に叩解工程をさらに設けたものである。

この叩解工程については、従来技術にて説明したような数日間の日程を必要とする材料投入から抄紙可能な状態に至るまでの一連の叩解工程とは異なり、既に解繊された状態にある材料をフィブリル化度を微調整するために行う叩解工程である。

従って、時間的にも数分から数時間で終了するものである。

この叩解工程を設けることにより、さらに材料の解繊状態が均一化、安定化され、精度の高い抄紙を実施することができる。

さらに、この叩解工程にはミクロフィブリル化叩解工程を含めても良い。

このミクロフィブリル化叩解工程を含めることにより、フィブリル化度をより一層向上させることができ、抄紙時の材料繊維の絡み合いをさらに向上できることから、剛性や靭性の高い優れた振動板を得ることができる。

以上の叩解工程やミクロフィブリル化叩解工程は、ビーター、リファイナー、ミキサーのいずれかで叩解するのが一般的であるが、さらに生産性を向上させるために、解繊工程に二軸混練機を使用し、ミクロフィブリル化叩解工程にビーズミルまたは圧力式ホモジナイザーを使用して、ＢＥＴ比表面積が１ｍ²／ｇ以上のミクロフィブリル化繊維を含有させたスピーカ用振動板の製造方法とすることで、材料の解繊状態が均一化、安定化され、精度の高い抄紙を短時間で実施することができる。

また、図３に示すように、竹繊維をチップ化するチップ化工程を、解繊工程の前にさらに設けても良い。

この製造方法とすることで、解繊工程をより高精度、高速で確実に実施することができ、フィブリル化度をより一層向上させ、かつ安定させることができ、抄紙時の材料繊維の絡み合いをさらに向上できることから、剛性や靭性の高いさらに優れた振動板を得ることができる。

また、天然繊維として竹繊維を使用する効果として、竹繊維は剛性が高いうえに繊維が円柱状であり叩解加工しやすい点と、竹は生育が早く、伐採してもすぐに成長するため、砂漠化拡大防止や洪水防止の面で地球環境への負荷の小さい繊維であることが特長であり、大きな効果が期待できる。

以上の製造方法とすることで、防水性や難燃性を確保できる高性能で、かつ良好な音質の抄紙振動板を高い生産性で提供することができる。

そして、フィブリル化度を微調整することにより、精度が高く、かつ剛性や靭性の高い優れた振動板を安価に得ることができる。

また、実際の実験による実施例について以下に説明する。

以下、本発明の実施例を記載するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
竹繊維をチップ化後、チップ化した竹繊維１００ｇをＤＭＡｃ（ジメチルアセトアミド）に分散後、１００℃で２ｇの塩化リチウムと１時間反応させた。

この竹繊維を分離し１０５℃で２時間乾燥させた。

この竹繊維をビータで６５０ｍｌ叩解した後、１８０℃で１分間かけて抄紙し、１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作成した。

（実施例２）
チップ化した竹繊維１ｋｇを加圧ニーダで２０ｒｐｍで６分間処理した後、実施例１と同様にアセチル化処理した。アセチル化処理していない加圧ニーダ後の竹繊維と、実施例の方法でアセチル化した竹繊維を重量比で１：１になるように混合し、その他は実施例１と同様にして、１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作成した。

（実施例３）
実施例２のアセチル化をトリフルオロアセチル化に変更した以外は、実施例２と同様に１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作成した。

（実施例４）
実施例２のトリフルオロアセチル化した竹繊維をビーズミルでＢＥＴ比表面積が１．１ｍ²／ｇになるまでミクロフィブリル化した。

実施例３のトリフルオロアセチル化した竹繊維の半分をミクロフィブリル化したものを用いた（非変性：トリフルオロアセチル化：ミクロフィブリルフルオロアセチル化＝２：１：１の重量比）以外は、実施例３と同様に１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作成した。

（比較例１）
実施例１からアセチル化処理を除いた以外、実施例１と同様に１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作成した。

（実施例５）
実施例１〜４および比較例１の振動板をスピーカに組み込み振動板の高さ方向で８割程度の水を入れた。振動板の反対部分に水が漏れる時間は以下であった。

（発明の効果）
以上の実験結果より、本発明のスピーカ用振動板の製造方法で製造されたスピーカ用振動板は、防水性が改善されていることがわかる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。

図４は、本発明の一実施形態のスピーカ用振動板の断面図を示したものである。

図４は、実施の形態１や実施の形態２による製造方法により製造されたスピーカ用抄紙振動板である。

このスピーカ用抄紙振動板は、天然繊維自体を化学的に変性させることにより防水性や難燃性を付与し、抄紙振動板でありながら、製造時間を短縮することができるため、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が大きくできるとともに、安定した防水性や難燃性を確保することができるスピーカ用抄紙振動板を高い生産性で提供することができ、スピーカ用振動板の低価格化を図ることができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項１０に記載の発明について説明する。

図５は、本発明の一実施形態のスピーカの断面図を示したものである。

図５に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成している。

この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。このフレーム２６の周縁部に、請求項９記載の振動板２７の外周をエッジ２９を介して接着している。そして、この振動板２７の中心部にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、反対の一端を上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

以上は、内磁型の磁気回路２４を有するスピーカについて説明したが、これに限定されず、外磁型の磁気回路を有するスピーカに適用しても良い。

さらに、振動板２７とエッジ２９とが一体化された小型スピーカについても適用することも可能である。

この構成により、防水性や難燃性を有する抄紙振動板を使用した音質が良好で、特性や音色が高精度に調整できる優れたスピーカを安価に実現することができる。

また別の効果として、振動板の剛性や靭性が向上し、品質面や信頼性面、環境面においても優れたスピーカとすることができる。

よって、スピーカの高耐入力化や、難燃化、耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができる。

よって、性能や品質面、信頼性面、環境面において優れたスピーカを安価に提供することができる。

本発明にかかるスピーカ用振動板の製造方法は、抄紙振動板でありながら、製造時間を短縮できる高い生産性と、低価格化を両立できるスピ−カ用振動板の製造方法に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の製造方法を示すプロセスチャート 本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の製造方法を示すプロセスチャート 本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の製造方法を示すプロセスチャート 本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 従来のスピーカ用振動板の製造方法を示すプロセスチャート

符号の説明

２１ マグネット
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
２９ エッジ

Claims (10)

1. 天然繊維のセルロースが含有する水酸基を化学反応で変性する変性工程と、材料の解繊工程と、この解繊された材料の抄紙工程とを備えたスピーカ用振動板の製造方法であって、前記変性工程は、前記解繊工程の前、または後に設けたスピーカ用振動板の製造方法。
2. 解繊工程と抄紙工程との間に叩解工程をさらに設けた請求項１記載のスピーカ用振動板の製造方法。
3. 天然繊維が竹繊維である請求項１または請求項２記載のスピーカ用振動板の製造方法。
4. 竹繊維をチップ化するチップ化工程を、解繊工程の前にさらに設けた請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のスピーカ用振動板の製造方法。
5. 水酸基を化学反応で変性する変性工程は、アセチル化工程である請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスピーカ用振動板の製造方法。
6. アセチル化工程は、トリフルオロアセチル化工程である請求項５記載のスピーカ用振動板の製造方法。
7. 叩解工程は、ミクロフィブリル化叩解工程を含む請求項２記載のスピーカ用振動板の製造方法。
8. 解繊工程に二軸混練機を使用し、ミクロフィブリル化叩解工程にビーズミルまたは圧力式ホモジナイザーを使用して、ＢＥＴ比表面積が１ｍ²／ｇ以上のミクロフィブリル化繊維を含有させた請求項７記載のスピーカ用振動板の製造方法。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のスピーカ用振動板の製造方法により製造されたスピーカ用振動板。
10. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された請求項９記載のスピーカ用振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカ。

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