JP3570040B2

JP3570040B2 - 電気音響変換器用部品

Info

Publication number: JP3570040B2
Application number: JP26644995A
Authority: JP
Inventors: 武士藤谷
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JPH0984176A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ機器の分野に於ける電気音響変換器用部品に関し、特にスピーカの振動板、ダストキャップ等の振動系の部品の構成材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動電型のスピーカは、図５に全体の断面構造を示すように、コーン型振動板４ａ、ボイスコイル４ｂ、ダストキャツプ４ｄ等からなる振動系４が、底部に磁気回路５が固定されたフレーム３の内部に、エッジ４ｃによって振動可能に支持されている。ボイスコイル４ｂは磁気回路５の磁気空隙５ａに挿入されてスピーカの駆動系を構成する。或いは、図６に振動系４′として示すように、振動板が球面状のドーム型振動板４ａ′を使用した、高域再生を主目的としたスピーカが存在する。
【０００３】
この様なスピーカの振動系の主体を成すコーン型振動板４ａ、ドーム型振動板４ａ′は、振動することによってその表面から直接に音波を放射する構造となっており、スピーカの再生音の品質に大きな影響を与える振動モードを制御する構成材料の性質として高弾性、高内部損失であることが要求される。従来から振動板用材料として種々の材料が検討、開発されて来たが、この両性質をバランスよく兼備し、安価で且つ量産性に優れた材料として植物性パルプから製した紙が多用されている。又、ダストキャツプ４ｄは、本来は磁気空隙５ａ内に塵埃等の侵入を防止するための部品であるが、振動板の中心にあって振動モードに影響を与え、自身も音波を放射するので振動板に準じて扱われ、材料として振動板と同等によく検討された紙を使用したものが存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の木材パルプからなる紙製の振動板並びにダストキャツプは、近年のデジタル対応のスピーカでは、パルプが有する剛性だけでは不十分であり、この欠点を解消するために、パルプ繊維の表面や繊維間に炭酸カルシウム、二酸化チタン等の無機填料を充填させているが、このような無機質の充填剤は自身では高剛性であるが、その大部分が繊維表面上に吸着しているだけなのでパルプの叩解時に脱落し、紙の剛性付与として有効に作用しない。又、紙の内部損失は繊維相互間の摩擦抵抗に起因しているため、通常の叩解機で叩解したパルプではあまり向上しないと言う解決すべき課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、振動系材料として従来の紙が有していた課題を解決することを目的とし、パルプ繊維がルーメン（内腔部）を有する事に着目し、当該ルーメン内に無機質の難水溶性結晶を析出させると共に、併せて超叩解木材パルプを混合することで、高剛性と相対湿度の変化に対する寸法安定性並びに高内部抵抗を有する振動板やダストキャツプ等の電気音響変換器用部品を提供する事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
該目的を達成するための本発明にいうスピーカ部品を、実施例に於いて使用した符号を用いて説明すると、
第１発明は、パルプ繊維のルーメン（内腔部）１ａの内部に、無機質の難水溶性結晶２を析出させたパルプ繊維１と、超叩解木材パルプ３とがブレンドされた複合材料からなることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品である。
【０００７】
第２発明は、第１発明に於いて、ルーメン１ａ内部の無機質の難水溶性結晶２が、木材パルプを無機塩水溶液中で加熱浸漬処理した後アルカリ加熱することにより得ることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【０００８】
第３発明は、第２発明に於いて、前記無機塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【０００９】
第４発明は、第２発明に於いて、前記無機塩がマグネシウム塩であることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【００１０】
第５発明は、第２発明に於いて、前記無機塩水溶液中での加熱温度が５０℃以上であり、且つ、無機塩水溶液の濃度が０．０１ｗｔ％以上であることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【００１１】
第６発明は、第２発明に於いて、前記アルカリ加熱の加熱温度が５０℃以上であり、且つ、ｐｈが１０〜１２であることを特徴とする請求項２記載の電気音響変換器用部品である。
【００１２】
第７発明は、第１発明に於いて、前記超叩解木材パルプ（３）が高圧ホモジナイザーにより叩解され、且つ、そのフリーネスが１００〜１５０ｍｌであることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のスピーカ部品の実施の形態について、図１、図２、乃至、図３、図４に基づいて説明する。
本発明の振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品を構成する複合材料の一方の主材料であるパルプ繊維１は、図１に示すように、円筒状のパルプ繊維壁１ｂと、当該パルプ繊維壁１ｂに囲まれたルーメン１ａと称する内腔部とからなり、パルプ繊維壁１ｂには所々にルーメン１ａと外部とを連結する孔部１ｃが散在する構造となっている。
【００１４】
本発明に係る複合材料は、図２の組織構造図に示すように、原材料の木材パルプを、アルカリ土類金属塩であるマグネシウム塩などの、濃度が０．０１〜１．０ｗｔ％の無機塩水溶液中で、温度が５０℃以上、好ましくは８０〜１２０℃に於いて無機塩加熱浸漬処理した後、加熱温度が５０℃以上、好ましくは８０〜１２０℃で、且つ、ｐｈが１０〜１２の条件下でアルカリ加熱することにより前記ルーメン１ａ内に前記無機質の難水溶性結晶２が析出された構造となっているパルプ繊維１（同図の一部断面拡大図ａに図示）と、同じ処理をしたパルプ繊維１の一部を高圧ホモジナイザによりフリーネスが１００〜１５０ｍｌとなるまで叩解した超叩解木材パルプ３とからなる。
【００１５】
次いで、上記無機塩加熱浸漬ならびにアルカリ加熱処理してルーメン１ａ中に難水溶性結晶２が析出されているパルプ繊維１をパルパー（離解機）でＣ．Ｓ．Ｆ．６７０ｍｌとなるまで離解し、前記超叩解木材パルプ３をブレンドして、通常の抄紙機により部品形状に抄造することにより得られる。この様な複合材料は同図の一部断面拡大図ｂに示すような組織構造となっている。
【００１６】
パルプ繊維１の処理に際し、浸漬、加熱温度が５０℃以下であればパルプ繊維の膨潤が不十分で、無機塩水溶液ルーメン１ａ内への浸透が十分でなく、１２０℃以上ではパルプ繊維成分が分解溶出し、難水溶性結晶２が均一に生成され難くなる。無機塩水溶液としては、前記以外にアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩化物、硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩などの水溶液が用いられるが、最適な無機塩は塩化マグネシウムである。又、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリゥム、水酸化リチウム等が用いられる。
【００１７】
上記抄造された複合材料は、外形を整形し、必要に応じて金型によりプレス成形後に外形を整形して振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品となる。当該電気音響変換器用部品は、その形状によって、図３に示すものはコーン型振動板ＢとダストキャツプＣであり、図４に示すものはドーム型振動板Ａである。いずれもその半断面がボイスコイル４ｂ等と関連付けて図示されている。
【００１８】
本発明の上記複合材料は、２段階の処理によりパルプの改質を図っている。通常室温でのパルプは水素結合により強固に結合しているが、第１段階ではパルプを高温の無機塩水溶液中に浸漬することにより、パルプ繊維が膨潤し易くなり、ルーメン１ａまで無機塩水溶液が十分浸透する。
【００１９】
次に第２段階としてアルカリを添加することにより、このアルカリがパルプスラリを更に膨潤させながら順次パルプ繊維壁中に浸透して、ルーメン１ａ内の無機塩水溶液と反応し、水に難溶性の微細な結晶が生成する。従って、ルーメン内に生成した結晶に約１００オングストローム以下の水吸着サイトが生じ、この部分に水が吸着して、パルプ繊維壁中の水とセルロースとの相互作用が強まり、水吸着率が高くなるために相対湿度の変化に伴う寸法安定性に優れ、ルーメン内に難溶性結晶２を生ずることにより剛性が高くなる。
【００２０】
次に、外側シリンダの内側に狭いスリットを介して内側シリンダを配置し、この狭いスリット間に高圧でウエット状パルプを押込め、外側シリンダと内側シリンダを互いに逆回転させ、これを数回繰り返すことにより、繊維軸に沿ってサブミクロンまでにフィブリル化した超叩解木材パルプ３をブレンドしているので、繊維相互間の摩擦抵抗が増大し、高内部損失を得る。
【００２１】
【実施例】
以下本発明電気音響変換器用部品の実施例を、成形前の複合材料を主体に、具体的に説明する。
【００２２】
実施例１
０．０５ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、８０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、８０℃で約３０分撹拌し、処理済みの木材パルプ１を得る。
【００２３】
前記処理済みのパルプ繊維１を、パルパ（離解機）でＣ．Ｓ．Ｆ．６７０ｍｌに離解し、離解したパルプの一部を外側シリンダと内側シリンダ間の狭いスリット内に高圧でウエット状パルプを押込め、外側シリンダと内側シリンダを互いに逆回転させ、これを数回繰り返すことにより、Ｃ．Ｓ．Ｆ１００ｍｌまで超叩解して、繊維軸に沿ってサブミクロンまでにフィブリル化した超叩解木材パルプ３とする。
【００２４】
上記処理済みのパルプ繊維１に対して超叩解木材パルプ３を、夫々１％，３％，５％，７％，１０％添加して、図４に示すドーム型振動板の抄網を用いて抄造し、試料１１〜１５を得た。
【００２５】
実施例２
１．００ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、８０℃で約３０分撹拌した。
次に、１．５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１２０ｍｌを加え、ｐｈを１２として、８０℃で約３０分撹拌し、処理済みの木材パルプ１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様にブレンドして、同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料２１〜２５を得た。
【００２６】
実施例３
０．０１ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、１２０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１００ｍｌを加え、ｐｈを１１として、１２０℃で約３０分撹拌し、処理済みの木材パルプ１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様にブレンドして、同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料３１〜３５を得た。
【００２７】
実施例４
０．０５ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、１２０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、１２０℃で約３０分撹拌し、処理済みの木材パルプ１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様にブレンドして、同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料４１〜４５を得た。
【００２８】
実施例５
１．００ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、１２０℃で約３０分撹拌した。
次に、１．５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１２０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、１２０℃で約３０分撹拌し、処理済みの木材パルプ１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様にブレンドして、同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料５１〜５５を得た。
【００２９】
従来例
未処理の通常のパルプをストーンビータでＣ．Ｓ．Ｆ．４００ｍｌ迄叩解して、同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、従来例の試料６１を得た。
【００３０】
比較例
更に、比較例として実施例１の処理済みのパルプ繊維１のみを同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、比較例の試料７１を得た。
【００３１】
上記各実施例で得た試料並びに従来例の試料について、密度、動的弾性率、吸水率、内部損失を、夫々測定した。動的弾性率及び内部損失は振動リード法により算出した。又、吸水率は、ＪＩＳＰ８００２に準拠した方法による。測定結果の１例として、実施例１の試料１１〜１５の密度、動的弾性率、吸水率、内部損失を表１に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
又、各実施例の中の、超叩解パルプの添加量が異なる５種類の試料の中から、動的弾性率、並びに内部損失が当該実施例中で最も大きい試料をその実施例の代表として選び、各実施例の代表的試料及び従来例試料、並びに、比較例試料、計７種の試料についての密度、動的弾性率、吸水率、内部損失を表２に示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
本発明の複合材料は、いずれも従来例と比較した場合、密度、動的弾性率、内部損失が夫々大きく、吸水率は約３３〜４２％と低くなっている。
スピーカの周波数特性の良否に関与する振動板の剛性の目安となる「動的弾性率／密度」は約１６〜２２％、高域周波数での過度特性の良否の目安となる内部損失は約１６〜２０％と大きく、振動板材料として従来例より優れていることを示唆している。又、実施例１から超叩解木材パルプを除いた試料７１は、実施例１と比較して動的弾性率、吸水率及び内部損失のすべてに於て劣っているが、吸水率では従来例より優れている。此のことは、本発明に於けるルーメン（内腔部）内部に無機質の難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維が耐濕特性が優れると共に、超叩解木材パルプの役割が重要であることを示唆している。
【００３６】
以上本発明の代表的と思われる実施例を、スピーカ用振動板及びダストキヤップについて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内において他の電気音響変換器用部品に適宜改変して実施することができるものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から既に明らかなように、本発明にいう電気音響変換器用部品を構成する複合材料は、パルプ繊維のルーメン（内腔部）内部に無機質の難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維と、超叩解木材パルプとがブレンドされている。
従って、本発明の振動系部品を使用したスピーカは、前記難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維の作用により相対湿度の変化に伴う寸法安定性に優れ、環境条件の変化に対し品質が安定していると言う特徴を有する。
【００３８】
又、動的弾性率も向上していることから、周波数特性の高域限界周波数が高くなり、再生帯域の広い高忠実度の再生音を有するスピーカが得られる。
【００３９】
更に、超叩解木材パルプがブレンドされていて繊維相互間の摩擦抵抗が向上するため高内部損失を保ち、高域に於ける分割振動が抑制されので、過度特性が良好な明瞭な音質を持つスピーカが得られる。
以上の諸結果から、本発明の電気音響変換器用部品は、相対湿度の変化に伴う寸法安定性に優れ、周波数特性の高域限界周波数が高くて再生帯域が広く、過度特性が良好なことから、忠実度が高く、明瞭な音質の再生音が得られ、且つ環境条件の変化に対し品質が安定しているスピーカを提供できると言う効果を期待することが出来るに至ったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のパルプ繊維の構造を示す説明図。
【図２】実施例の複合材料の構造を示す一部拡大断面図。
【図３】本発明のスピーカ部品による振動系の実施形態の半断面図。
【図４】本発明のスピーカ部品による振動系の他の実施形態の半断面図。
【図５】従来のスピーカの断面図。
【図６】従来のスピーカの他の形態の振動系の断面図。
【符号の説明】
１パルプ繊維
２難水溶性結晶
３超叩解パルプ
４振動系
５磁気回路
Ａドーム型振動板
Ｂコーン型振動板
Ｃダストキャップ

Claims

パルプ繊維のルーメン（内腔部）（１ａ）の内部に、無機質の難水溶性結晶（２）を析出させたパルプ繊維（１）と、超叩解木材パルプ（３）とがブレンドされた複合材料からなることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品。
前記ルーメン（１ａ）内部の無機質の難水溶性結晶（２）が、木材パルプを無機塩水溶液中で加熱浸漬処理した後アルカリ加熱することにより得ることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項１記載の電気音響変換器用部品。
前記無機塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
前記無機塩がマグネシウム塩であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
前記無機塩水溶液中での加熱温度が５０℃以上であり、且つ、無機塩水溶液の濃度が０．０１ｗｔ％以上であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
前記アルカリ加熱の加熱温度が５０℃以上であり、且つ、ｐｈが１０〜１２であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
前記超叩解木材パルプ（３）が高圧ホモジナイザーにより叩解され、且つ、そのフリーネスが１００〜１５０ｍｌであることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。