JP3531064B2 - 電気信号−音変換器用振動板及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に小口径、例え
ば５〜２０ｃｍ程度の口径のコーン型あるいはドーム型
のスピーカの振動板に好適な電気信号−音変換器用振動
板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気信号−音変換器のうち、電気信号か
ら音への変換器としては、代表的なものにスピーカがあ
る。これは、図１に示すように、永久磁石１１、ポール
１２、ヨーク１３、ボイスコイル１４及び振動板１５等
からなり、端子１６からリード線１７を介してボイスコ
イル１４に供給された電気信号を、電磁気的な作用によ
って振動板１５を振動させることで音に変換する変換器
である。このようなスピーカにおいて、上記構成部分の
うち振動板１５は音の発生に直接係わる部分であって種
々の特性が要求される。中でも剛性や耐久性が高いこと
は基本的に要求される重要な特性である。

【０００３】ところで従来、この種の振動板（スピーカ
用振動板）としては次のように構成されたものがある。
まず、木綿布、ガラス繊維布、炭素繊維布、高弾性率繊
維布等を用いてなる基布材料に、石炭酸樹脂やエポキシ
樹脂、例えば芳香族アミン系又はジシアンジアミドの硬
化剤を添加したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等を塗
布して、一旦乾燥する。ここで、必要に応じてＢステー
ジ（半硬化状態）まで硬化させて保存性を確保すること
もある。その後、所定形状に形成された振動板作製用金
型にて、２００℃前後の温度で加熱し、Ｃステージ（完
全硬化状態）まで成形硬化させてなるスピーカ用振動板
がその一例である。

【０００４】また、木綿布を用いてなる基布材料に、石
炭酸樹脂のアルコール溶液を含浸させて、一旦乾燥させ
る。ここで、必要に応じてＢステージまで硬化させ保存
性を確保することもある。その後、所定形状に形成され
た振動板作製用金型にて、Ｃステージ（完全硬化状態）
まで成形硬化させてなるスピーカ用振動板もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、次のような問題点があった。すなわち、いず
れの振動板においても、その製造の際の基布材料への含
浸剤・溶液は保存性が極めて低いために保存期間が短く
なった。このため、振動板製造の都度、それらを調合し
て用意しなければならず、製造コストを上昇させる原因
にもなった。

【０００６】また、上述従来の振動板では、その用途、
つまりそれが取り付けられるスピーカで求められる特性
や仕様に合わせて多種類の基布材料を用意する必要があ
った。このため、特性や仕様別の各種スピーカに対応す
るためには、相当数の種類の基布材料と含浸剤・溶液の
原材料とを用意しておかなければならず、在庫管理等の
在庫に要する負担が大きかった。

【０００７】これを具体的に説明すると、現状の基布材
料につき、ガラス繊維布では、得られる振動板の重量の
軽減化が困難であったり、炭素繊維布では、高剛性で軽
量化は図れるが得られる振動板に電気伝導性があり、ス
ピーカを構成するボイスコイルへのリード線に、振動板
との絶縁を施さなければならない等の問題が生じた。

【０００８】また高弾性率繊維布、例えばコーネックス
繊維布やノーメックス繊維布（「コーネックス」は帝人
株式会社、「ノーメックス」はデュポン株式会社の商品
名）等の基布材料を使用した場合には、上記のいずれの
問題についても解決できる。しかし、コストの低減化に
ついては現状では満足できず、用途の限られた一部のス
ピーカのみに使用されるに過ぎない。したがって、結
局、それらの基布材料を多種類揃えておき、必要に応じ
て選択使用することになり、在庫管理等の在庫に要する
負担が大きくなり、ひいては製造コストを上昇させた。

【０００９】更に、従来の基布材料、含浸剤・溶液を用
いた振動板製造にあっては、概して成形硬化に高温、長
時間を要するという問題点もあった。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたもので、基布材料や基布材料への含浸
剤・溶液等の材料自体についても、あるいはそれらの材
料の在庫管理等に要する負担の点からも低コスト化が図
れ、また、剛性や耐久性、あるいは絶縁性等の特性にお
いて、ガラス繊維布や高弾性率繊維布を用いた場合と比
べて遜色のない特性をもたせることができ、更に、成形
硬化工程が低温、短時間で済む電気信号−音変換器用振
動板及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の電気信号−音変換器用振動板は、
焼付け塗料又はエポキシ系樹脂溶液が含浸されたポリエ
チレン・ナフタレートを主成分とするＰＥＮ繊維布を所
定形状に成形硬化してなることを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の電気信号−音変換器用振
動板の製造方法は、ポリエチレン・ナフタレートを主成
分とするＰＥＮ繊維布を用いてなる基布材料に焼付け塗
料を含浸させる第１工程と、この第１工程を経て得られ
た振動板基材を所定形状に形成された金型にて成形硬化
させる第２工程とを備えることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の電気信号−音変換器用振
動板の製造方法は、ポリエチレン・ナフタレートを主成
分とするＰＥＮ繊維布を用いてなる基布材料にエポキシ
系樹脂溶液を含浸させる第１工程と、この第１工程を経
て得られた振動板基材を予備硬化させる第２工程と、こ
の第２工程を経て得られた予備硬化済み振動板基材を所
定形状に形成された金型にて成形硬化させる第３工程と
を備えることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。ここでは、電気信号−音変換器用振動板としてス
ピーカ用振動板を例に採って説明する。本発明の振動板
は、焼付け塗料又はエポキシ系樹脂溶液が含浸されたポ
リエチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）を主成分とする繊
維布（ＰＥＮ繊維布）を所定形状に成形硬化してなるも
ので、例えば次の基布材料及び含浸剤・溶液を用い、後
述する工程を経て製造される。

【００１５】まず、基布材料としては、ＰＥＮ繊維布
Ｎｏ．２０００（帝人株式会社製）を使用する。

【００１６】また、含浸用塗料としては、一般的に普及
している焼付け塗料を用いる。ここでは、低温焼付け塗
料用アクリル樹脂についての大日本インキ化学工業株式
会社発行のテクニカル・レポート［低温焼付塗料用アク
リル樹脂 （家電・一般用焼付用アクリル樹脂） アク
リディックＡ−４６０−６０ 発行日不明］に記載のア
クリル・メラミン塗料の焼付け塗料の配合を選び、次の
ような溶液（アクリル・メラミン系含浸剤）を調合し
た。すなわち、 （１）アクリル樹脂［アクリディック Ａ-460-60（大
日本インキ化学工業株式会社製）］ （２）メラミン樹脂［スーパーベッカミン Ｌ-121-60
（同社製）］ （３）エポキシ樹脂［濃度７０％のキシロール溶液のエ
ピクロン 1050（同社製）］ （４）溶剤（４０：２０のキシロール・ブタノール）
を、添加量を（１）〜（４）の順に６０〜８０重量部、
１５〜２５重量部、０〜１０重量部及び４０重量部で配
合し、固形分比が約４１．５％の塗料を得た。

【００１７】なお、着色された振動板を作製したい場合
には、所望の色彩の顔料５０重量部を上記（１）〜
（４）の配合時に添加して充分に混ぜ合わせればよい。
また、振動板の特性を大きく変化させたい場合には、マ
イカやアルミニウム粉等の固形物を適量添加し、同様に
混ぜ合わせればよい。

【００１８】本発明の振動板製造は、まず、上記のよう
にして得られた含浸用塗料（一般的な焼付け塗料）を上
記ＰＥＮ繊維布（基布材料）に塗布する。塗布は、例え
ば、ローラー塗布方法、浸漬絞り方法、ドクターブレー
ド方法や、塗料を希釈してスプレーで塗布する方法等、
いずれの方法を採ってもよい。本発明者等は、少量試作
に適したバケットコーター方法を採用して上記含浸用塗
料を上記ＰＥＮ繊維布に塗布し、含浸させた。

【００１９】この含浸用塗料が塗布されたＰＥＮ繊維布
（振動板基材）は、次に１５分間の自然乾燥が行われた
後、約８０℃で１０分間、予備乾燥される。そして、そ
の予備乾燥（硬化）された振動板基材を所定の寸法に切
断し、金型、ここでは振動板径１０ｃｍ用の金型中で１
４０℃、６０秒間の加熱（成形硬化）を行う。この成形
硬化後の振動板基材は、この例では、上記金型から一旦
取り出され、若干の目抜けを補修するために裏面より同
一塗料（上記含浸用塗料）を用いて刷毛塗りされた後、
乾燥炉中で１４０℃、１５分間のアフターキュアが行わ
れている。

【００２０】以上のように焼付け塗料又はエポキシ系樹
脂溶液の含浸工程を経て成形硬化された（上述例では、
成形硬化された後、再度の含浸用塗料の刷毛塗り及びア
フターキュアを経た）振動板基材は、所定の寸法に外
径、内径を抜かれ、電気信号−音変換器用振動板として
作製される。作製された電気信号−音変換器用振動板
は、その外周にエッジ（図１中、符号１８を付した部分
参照）が貼られ、口径１１ｃｍのスピーカの振動板１５
として図１に示すようにスピーカ中に組み込まれる。

【００２１】なお上述実施形態では、ＰＥＮ繊維布への
含浸用塗料として一般的な焼付け塗料（アクリル・メラ
ミン系含浸剤）を用いたが、これに代えてエポキシ系樹
脂溶液を用いてもよい。また、ＰＥＮ繊維布への含浸用
塗料の塗布後であって金型による成形硬化の前に、予備
硬化を行うか否かは任意である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電気
信号−音変換器用振動板を、焼付け塗料又はエポキシ系
樹脂溶液が含浸されたポリエチレン・ナフタレートを主
成分とするＰＥＮ繊維布を所定形状に成形硬化すること
で得るようにしたので、次のような効果がある。

【００２３】すなわち、基布材料としてのＰＥＮ繊維布
は、ガラス繊維布に比べて軽量で、また、炭素繊維布の
ように電気伝導性を有するものでなく、振動板駆動用の
コイル（ボイスコイル等）へのリード線との絶縁を施す
必要はなく、更に、高弾性率繊維布に比べてコストの低
減化が図れる。その一方で、ガラス繊維布や高弾性率繊
維布を用いた場合と比べて遜色のない剛性や耐久性、あ
るいは絶縁性を得ることができ、総合的には、低コス
ト、高特性化が図れる。加えてこれによれば、基布材料
を用途別に多種類揃えておき、必要に応じて選択使用す
るという、在庫に要する負担を大きくすることもなくな
り、製造コストの低減化も図れる。

【００２４】また、ＰＥＮ繊維布への含浸用塗料に一般
的な焼付け塗料を用いるのでその調達、管理が容易にな
る。そして、含浸用塗料として用いられる焼付け塗料又
はエポキシ系樹脂溶液は、いずれも従来技術における含
浸剤・溶液に比べて保存性が高く、振動板製造の都度、
調合して用意するということも少なくなり、製造コスト
の低減化が図れる。

【００２５】更に、基布材料としてＰＥＮ繊維布を用
い、このＰＥＮ繊維布への含浸用塗料として一般的な焼
付け塗料又はエポキシ系樹脂溶液を用いるので、従来技
術における製造時に比べて成形硬化が低温、短時間で行
えるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたスピーカの一例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１５ 振動板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 精久 山梨県中巨摩郡玉穂町中盾753 ミネベ ア音響株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−367198（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−75289（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−181598（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146251（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 7/02 H04R 7/12 H04R 31/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼付け塗料又はエポキシ系樹脂溶液が含
   浸されたポリエチレン・ナフタレートを主成分とするＰ
   ＥＮ繊維布を所定形状に成形硬化してなる電気信号−音
   変換器用振動板。
2. 【請求項２】 ポリエチレン・ナフタレートを主成分と
   するＰＥＮ繊維布を用いてなる基布材料に焼付け塗料を
   含浸させる第１工程と、この第１工程を経て得られた振
   動板基材を所定形状に形成された金型にて成形硬化させ
   る第２工程とを備えることを特徴とする電気信号−音変
   換器用振動板の製造方法。
3. 【請求項３】 ポリエチレン・ナフタレートを主成分と
   するＰＥＮ繊維布を用いてなる基布材料にエポキシ系樹
   脂溶液を含浸させる第１工程と、この第１工程を経て得
   られた振動板基材を予備硬化させる第２工程と、この第
   ２工程を経て得られた予備硬化済み振動板基材を所定形
   状に形成された金型にて成形硬化させる第３工程とを備
   えることを特徴とする電気信号−音変換器用振動板の製
   造方法。