JP2015192415A - 振動板、振動板の製造方法、及び、スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高重量化を抑制するとともに意匠性を向上させることができる振動板、振動板の製造方法、及び、スピーカ装置を提供すること。
【解決手段】第３層Ｌ３と第１層Ｌ１との間に第２層Ｌ２が形成されていることで、バインダ交絡体３のバインダを織物２の第１繊維の一部と交絡体４の第２繊維の一部とに絡ませることができ、層同士を確実に固定することができる。このとき、バインダが界面において他層に絡んでいれば充分な固定力を得ることができ、第２層Ｌ２を厚く形成する必要がなく、振動板１の高重量化を抑制することができる。また、浸透層Ｌ１１の厚さが第１層Ｌ１の厚さの２分の１以下に形成され、織物２の模様や色等に影響を与えにくく、適宜な意匠を有する織物２によって第１層Ｌ１を形成し、意匠性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、振動板、振動板の製造方法、及び、スピーカ装置に関する。

従来、クロス繊維（織物）とコーン紙（繊維交絡体）とが一体に形成された二層構造の振動板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来の振動板では、クロス繊維をコーン状に成形し、このクロス繊維を抄き網として用いてコーン紙の層を形成することで、製造工程を簡略化している。

特開平１−２４６９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の振動板では、コーン紙を構成する繊維がクロス繊維全体に浸透してしまい、クロス繊維の表面に斑な染みを形成したり変色させたりし、意匠性が低下してしまう可能性があった。一方、二層を接着剤によって接着する構成も考えられるが、接着剤によって振動板全体が高重量化してしまう。

したがって、本発明の課題は、高重量化を抑制するとともに意匠性を向上させることができる振動板、振動板の製造方法、及び、スピーカ装置を提供することが一例として挙げられる。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の振動板は、織物を含む第１層と、バインダを含む第２層と、繊維の交絡体を含む第３層と、がこの順に重ねられていることを特徴としている。

一方、請求項１１に記載の本発明の振動板の製造方法は、前記振動板を製造する製造方法であって、繊維状の前記バインダを抄紙し、前記バインダ上に前記繊維を抄紙し、前記バインダ側に前記織物を重ねて加熱プレスすることを特徴としている。

一方、請求項１２に記載の本発明のスピーカ装置は、前記振動板を備えることを特徴としている。

本発明の実施例に係る振動板の表面を示す平面図である。 前記振動板を示す断面図である。 前記振動板を製造する手順を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る振動板は、織物を含む第１層と、バインダを含む第２層と、繊維の交絡体を含む第３層と、がこの順に重ねられていることを特徴とする。

第３層と第１層との間に第２層が形成されていることで、バインダを織物の一部及び繊維の一部に絡ませることができ、層同士を確実に固定することができる。このとき、バインダが界面において他層に絡んでいれば充分な固定力を得ることができ、第２層を厚く形成する必要がなく、振動板の高重量化を抑制することができる。また、第１層の表面（即ち、第２層と反対側）にまでバインダを浸透させる必要がないため、織物の模様や色等に影響を与えにくく、適宜な意匠を有する織物によって第１層を形成し、意匠性を向上させることができる。

前記第１層には、前記バインダが所定の深さまで浸透し、前記バインダの浸透深さは、前記第１層の厚さの２分の１以下であることが好ましい。それにより、前述のように織物によって振動板の意匠性を向上させることができる。

前記バインダの融点は、前記織物及び前記繊維の融点よりも低いことが好ましい。それにより、織物とバインダと繊維の交絡体とを重ねた状態で加熱すれば、織物や繊維が溶融することを防ぎつつバインダを溶融させることができ、バインダを容易に第１層及び第２層に浸透させることができる。

前記バインダの融点は、８０℃以上かつ１１０℃以下であることが好ましい。それにより、バインダを第１層及び第３層へ適宜な深さだけ浸透させ、固定力を確保しつつ意匠性を向上させることができる。一方、バインダの融点が低すぎると、バインダが第１層の表面にまで浸透しやすくなってしまい、意匠性を低下させてしまう可能性がある。また、バインダの融点が高すぎると、バインダが浸透しにくくなって固定力が小さくなってしまう場合がある。

前記バインダは、ポリビニルアルコール系繊維又はポリエチレン繊維であることが好ましい。それにより、バインダを第１層及び第３層に浸透させて織物の一部及び繊維の一部に絡ませやすくすることができる。

前記繊維は、天然繊維であることが好ましい。それにより、第３層に適宜な内部損失を持たせることができる。

前記第２層は、前記交絡体と同一の天然繊維をさらに含むことが好ましい。それにより、バインダが第２層において天然繊維の一部と絡むとともに、浸透した第３層においても天然繊維の一部と絡み、第２層と第３層との間の固定力を向上させることができる。

前記第２層は、マイカ粒子をさらに含むことが好ましい。それにより、第２層のヤング率を向上させることができる。さらに、第２層の繊維が適宜な内部損失を有していれば、振動板全体のヤング率を高くするとともに内部損失を大きくすることができる。

前記織物は、ガラス繊維、ポリアミド系樹脂繊維、又は、ポリエステル樹脂繊維を含んで構成されることが好ましい。それにより、織物に光沢を持たせ、振動板表面において高級感を演出することができ、意匠性をさらに向上させることができる。

繊維状の前記バインダが抄紙され、当該バインダ上に前記繊維が抄紙されるとともに、当該バインダ側に前記織物が重ねられて加熱プレスされることによって形成されていることが好ましい。それにより、繊維の交絡体がバインダ上に重ねられることで、抄紙に用いる抄き網等の治具の数を削減することができる。さらに、加熱によってバインダを溶融させて第１層及び第３層に浸透させることができる。

本発明に係る振動板の製造方法は、前記振動板を製造する製造方法であって、繊維状の前記バインダを抄紙し、前記バインダ上に前記繊維を抄紙し、前記バインダ側に前記織物を重ねて加熱プレスすることを特徴とする。それにより、繊維の交絡体をバインダ上に重ねることで、抄紙に用いる抄き網等の治具の数を削減することができる。さらに、加熱によってバインダを溶融させて第１層及び第３層に浸透させることができる。

本発明の実施形態に係るスピーカ装置は、前記振動板を備えることを特徴とする。それにより、前述のように高重量化を抑制するとともに意匠性を向上させることができる。

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。図１は、本発明の実施例に係る振動板１を表面から見た平面図であり、図２は、断面図である。

振動板１は、全体がコーン型に形成されて図２中上下方向に振動可能に構成され、図２（Ｂ）に拡大して示すように、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２と第３層Ｌ３とが上側から順に重ねられて構成され、第１層Ｌ１が表面となり、第３層Ｌ３が裏面となる。振動板１の裏面側には例えばエンクロージャが設けられる。

第１層Ｌ１は、図１に示すように格子状に形成された織物２によって構成されている。織物２は、図示しない糸状の第１繊維を織ることで形成されている。また、第１層Ｌ１の裏面側（第２層Ｌ２側）には、後述するバインダが浸透した第１浸透層Ｌ１１が形成され、織物２の一部とバインダとが絡み合っている。即ち、バインダが第１層Ｌ１と第２層Ｌ２とに跨っている。浸透層Ｌ１１の厚さ（即ち、バインダの浸透深さ）は、第１層Ｌ１の２分の１以下となっている。

第２層Ｌ２は、図示しないバインダが絡み合って形成されたバインダ交絡体３によって構成されている。なお、バインダ交絡体３は、バインダだけでなく図示しない天然繊維（後述する木材パルプ繊維や非木材パルプ繊維、動物繊維、植物繊維）も絡み合ったものであってもよく、図示しないマイカ粒子が分散されていてもよい。

第３層Ｌ３は、図示しない第２繊維が絡み合って形成された交絡体４によって構成されている。第３層Ｌ３の表面側（第２層Ｌ２側）には、バインダが浸透した第２浸透層Ｌ３１が形成され、第２繊維の一部とバインダとが絡み合っている。即ち、バインダが第３層Ｌ３と第２層Ｌ２とに跨っている。

前記第１繊維は、軽量であるとともに意匠性が高い（例えば、光沢を有する）ものが好ましく、ガラス繊維やポリアミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、炭素繊維が例示される。ポリアミド系樹脂は、例えば芳香族ポリアミド系樹脂であればよい。

バインダは、適宜な溶媒（例えば水）中に分散可能であるとともに、加熱によって溶融して第１繊維及び第２繊維と絡み合うことができるものであればよく、ホウ素を有するポリビニルアルコール系繊維やポリエチレン繊維が例示される。ホウ素を有するポリビニルアルコール系繊維としては、例えば、ホウ酸を有するポリビニルアルコール系樹脂や、ホウ素架橋を有するポリビニルアルコール系樹脂であればよい。バインダの融点は、８０℃以上且つ１１０℃以下であって、第１繊維及び第２繊維の融点よりも低い。

第２繊維は、サルファイトパルプやクラフトパルプなどの木材パルプ繊維、竹やワラ等の非木材パルプ繊維や、レーヨン、ナイロン、ビニロン（登録商標）、ポリエステル、アクリル等で構成される化学繊維（合成繊維）、絹や羊毛などの動物繊維、マニラ麻や綿などの植物繊維、グラファイトなどで構成される有機繊維、シリコンカーバイト等で構成される無機繊維（ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維）、玄武岩等で構成される鉱物繊維等が例示される。また、第２繊維は、天然繊維であることが好ましく、バインダ交絡体３が天然繊維を有して形成される場合、第２繊維も同一の天然繊維であることが好ましい。

振動板１のバインダ交絡体３及び交絡体４は、後述する抄造法で得られる交絡体に限らず、ニードルパンチ法、ウォータージェット法、フラッシュ紡糸法などの方法で得られる交絡体（例：不織布）であってもよい。

上記の構成により、第３層Ｌ３と第１層Ｌ１との間に第２層Ｌ２が形成されていることで、バインダ交絡体３のバインダを織物２の第１繊維の一部と交絡体４の第２繊維の一部とに絡ませることができ、層同士を確実に固定することができる。このとき、バインダが界面において他層に絡んでいれば充分な固定力を得ることができ、第２層Ｌ２を厚く形成する必要がなく、振動板１の高重量化を抑制することができる。また、浸透層Ｌ１１の厚さが第１層Ｌ１の厚さの２分の１以下であることから、織物２の模様や色等に影響を与えにくく、適宜な意匠を有する織物２によって第１層Ｌ１を形成し、意匠性を向上させることができる。

また、バインダの融点が８０℃以上且つ１１０℃以下であるとともに、第１繊維及び第２繊維の融点よりも低いことで、第１繊維及び第２繊維が溶融することを防ぎつつバインダを溶融させ、第１浸透層Ｌ１１及び第２浸透層Ｌ３１が適宜な厚さを有するように、第１層Ｌ１及び第３層Ｌ３にバインダを浸透させることができる。

また、バインダ交絡体３にマイカ粒子が分散されていれば、第２層Ｌ２のヤング率を高めることができる。さらに、第２繊維が天然繊維であれば、第３層Ｌ３の内部損失を大きくすることができる。従って、振動板１全体のヤング率を高めるとともに内部損失を大きくすることができる。

次に、抄造法によって振動板１を製造する製造方法について説明する。まず、バインダを適宜な溶媒に分散させた第１タンクと、第２繊維を適宜な溶媒に分散させた図示しない第２タンクと、を用意する。なお、第１タンクの溶媒には、必要に応じてマイカや天然繊維が分散されていてもよい。

次に、図３に示すようなコーン形状（凸状）の網Ｍを第１タンク内に浸漬させて内側（図中上側）から吸引することで、外側にバインダを堆積させて（抄紙して）バインダ交絡体３を形成する。この網Ｍを第２タンクに浸漬させて内側から吸引することで、さらにその外側に第２繊維を堆積させて（抄紙して）交絡体４を形成する。図３（Ａ）に示すように、網Ｍの外側を下側に向けて下金型Ｄ１に乗せ、その後、網Ｍを取り外す。

次に、図３（Ｂ）に示すようなシート状の織物２をバインダ交絡体３側に重ね、図３（Ｃ）に示すように、一対の金型（上金型Ｄ２及び下金型Ｄ１）によって挟持し、加熱プレスする。

以上のように一対の金型によって加熱プレスすることで、第１〜第３層Ｌ１〜Ｌ３を形成するとともに、バインダを溶融させて第１層Ｌ１及び第３層Ｌ３に浸透させ、第１浸透層Ｌ１１及び第２浸透層Ｌ３１を形成する。このとき、上金型Ｄ２及び下金型Ｄ１には孔Ｄ２１、Ｄ１１が形成されており、加熱時に蒸発した溶媒を排出することができるようになっている。なお、加熱温度は、バインダの融点よりも高いとともに、第１浸透層Ｌ１１及び第２浸透層Ｌ３１が適宜な厚さとなるような温度とする。

次に、材質の組み合わせ及び成形条件について、実施例１、２に基づいて具体的に説明する。

〔実施例１〕
第１繊維はガラス繊維であって、織物２は、このガラス繊維が織られたガラスクロスである。

バインダはホウ素を有するポリビニルアルコール系樹脂であって、バインダ交絡体３は、のポリビニルアルコール系樹脂と、叩解度２０°ＳＲのＮＵＫＰ（針葉樹未晒クラフトパルプ）と、で構成されている。

第２繊維は叩解度２０°ＳＲのＮＵＫＰであって、交絡体４は、このＮＵＫＰで構成されている。即ち、バインダ交絡体３は、第２繊維と同一の天然繊維を有している。

このような織物２とバインダ交絡体３と交絡体４とを一対の金型で挟持する。これらの金型を上下ともに１８０℃まで加熱し、０．３Ｐａの圧力を５０秒間加えることで、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２と第３層Ｌ３とを形成する。

以上のように成形された実施例１の振動板１では、第１層Ｌ１が０．２４ｍｍ、第２層Ｌ２が０．００５〜０．０２０ｍｍ、第３層Ｌ３が０．３ｍｍの厚さを有し、第１浸透層Ｌ１１が０．１１ｍｍ、第３浸透層Ｌ３１が０．１ｍｍの厚さを有する。即ち、第１浸透層Ｌ１１の厚さは、第１層Ｌ１の厚さの４５．８％となっている。

〔実施例２〕
第１繊維はケブラー（登録商標）繊維であって、織物２は、ケブラークロスである。

バインダはポリエチレン繊維であって、バインダ交絡体３は、このポリエチレン繊維が絡み合った交絡体である。

第２繊維は叩解度２０°ＳＲのＮＵＫＰであって、交絡体４はこのＮＵＫＰが絡み合うことで構成されている。

このような織物２とバインダ交絡体３と交絡体４とを一対の金型で挟持する。これらの金型を上下ともに１３０℃まで加熱し、０．３Ｐａの圧力を７０秒間加えることで、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２と第３層Ｌ３とを形成する。

以上のように成形された実施例１の振動板１では、第１層Ｌ１が０．２６ｍｍ、第２層Ｌ２が０．００５〜０．０２０ｍｍ、第３層Ｌ３が０．３ｍｍの厚さを有し、第１浸透層Ｌ１１が０．０７ｍｍ、第３浸透層Ｌ３１が０．０６ｍｍの厚さを有する。即ち、第１浸透層Ｌ１１の厚さは、第１層Ｌ１の厚さの２６．９％となっている。

〔振動板全体のヤング率について〕
実施例１の振動板全体のヤング率は６．５×１０⁹Ｎ／ｍ²となり、実施例２の振動板全体のヤング率は４．４×１０⁹Ｎ／ｍ²となり、充分に高い値となった。

〔振動板全体の内部損失について〕
実施例１の振動板全体の内部損失は０．０２８となり、実施例２の振動板全体の内部損失は０．０３２となり、充分に高い値となった。

〔第１浸透層の厚さについて〕
実施例１、２の振動板では、第１浸透層Ｌ１１の厚さが第１層Ｌ１の厚さの２分の１以下であり、バインダが第１層Ｌ１の表面にまで浸透しておらず、意匠性を向上させることができた。また、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との固定力を充分に高めることができた。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、一つの網Ｍでバインダ交絡体３及び交絡体４を抄紙するものとしたが、二つの網でそれぞれ抄紙したバインダ交絡体と交絡体とを重ね合わせてもよい。

また、前記実施例１、２において、各部材の材質及び成形条件を例示したが、バインダによって各層を固定するとともにこのバインダが織物の表面にまで浸透しない構成であれば、材質や成形条件は、適宜に設定されればよい。

また、前記実施例では、織物２は格子状に形成されるものとしたが、織物は、適宜な模様や、文字、記号等を有していてもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ 振動板
２ 織物
４ 交絡体
Ｌ１ 第１層
Ｌ２ 第２層
Ｌ３ 第３層
Ｄ１ 下金型（一対の金型）
Ｄ２ 上金型（一対の金型）

Claims (12)

1. 織物を含む第１層と、
   バインダを含む第２層と、
   繊維の交絡体を含む第３層と、がこの順に重ねられていることを特徴とする振動板。
2. 前記第１層には、前記バインダが所定の深さまで浸透し、
   前記バインダの浸透深さは、前記第１層の厚さの２分の１以下であることを特徴とする請求項１に記載の振動板。
3. 前記バインダの融点は、前記織物及び前記繊維の融点よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の振動板。
4. 前記バインダの融点は、８０℃以上かつ１１０℃以下であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の振動板。
5. 前記バインダは、ポリビニルアルコール系繊維又はポリエチレン繊維であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の振動板。
6. 前記交絡体は、天然繊維を含むことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の振動板。
7. 前記第２層は、前記交絡体と同一の天然繊維をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の振動板。
8. 前記第２層は、マイカ粒子をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の振動板。
9. 前記織物は、ガラス繊維、ポリアミド系樹脂繊維、又は、ポリエステル樹脂繊維を含んで構成されることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の振動板。
10. 繊維状の前記バインダが抄紙され、当該バインダ上に前記繊維が抄紙されるとともに、当該バインダ側に前記織物が重ねられて加熱プレスされることによって形成されていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載の振動板。
11. 請求項１〜１０いずれか１項に記載の振動板を製造する製造方法であって、
    繊維状の前記バインダを抄紙し、
    前記バインダ上に前記繊維を抄紙し、
    前記バインダ側に前記織物を重ねて加熱プレスすることを特徴とする振動板の製造方法。
12. 請求項１〜１０いずれか１項に記載された振動板を備えることを特徴とするスピーカ装置。

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