JP4742941B2 - スピーカ用抄紙部品の生産設備およびこの生産設備により製造されたスピーカ用抄紙部品、スピーカ - Google Patents

Description

本発明は各種音響機器に使用されるスピーカ用抄紙部品の生産設備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。

この電子機器の性能向上により、これらの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。

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を中心とした振動部品の高性能化への対応が必要不可欠である。

この振動板を中心とした振動部品の高性能化への対応の一環として、それぞれの分野ごとや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づくり、特性づ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づくり、特性づ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部品であり、この抄紙部品の開発が注目されている。

従来の抄紙部品の生産設備を振動板を例にして図７により説明する。

図７は、従来のスピーカ用抄紙振動板の生産設備を示す概念図である。

図７は示すように、１はビータであり、スピーカ用抄紙振動板の材料１０を水の入ったビータ内に入れ、回転刃２を回転させることにより、数日間かけて叩解手段Ａにより細かく叩解する。

次にこの叩解された材料を抄紙手段Ｂにより金型３とその上に配置された金網４の上に抄き上げて水分のみを排出し、材料を堆積させたスピーカ用抄紙振動板としての形状に形成する。

次に加圧手段Ｃにより、堆積させたスピーカ用抄紙振動板の材料を加熱加圧して、残った水分を蒸発させる。

次に抜き手段Ｄ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５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。

なお、上記はプレス振動板の生産設備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生産設備も存在する。

なお、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６３−１９６７９０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部品は、パイプ材料を抄紙して形成した抄紙部品が主流であった。

抄紙部品については、その物性値を大きな範囲内で、かつ詳細に可変可能であるため、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反面、抄紙部品の製造方法の欠点である叩解工程に多大な時間を要す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、抄紙部品でありながら製造時間を短縮できるスピーカ用抄紙部品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、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ーカ用抄紙部品を高い生産性で提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、抄紙成形によるスピーカ用抄紙部品の生産設備を、竹繊維と液体との混合手段と、この混合手段で得られた混合液に１０ＭＰａ以上の圧力を加えるための高圧ポンプと、この高圧ポンプにより前記混合液に１０ＭＰａ以上の圧力を加えてオリフィスを通過させ、前記竹繊維を器壁に衝突させて前記竹繊維を微細化し、前記竹繊維の微細化材料を得る微細化手段と、この微細化手段により得られた竹繊維の微細化材料を含んで抄紙する抄紙手段と、この抄紙手段により得られた抄紙部品の形状加工手段とにより実現したスピーカ用抄紙部品の生産設備としたものである。

この生産設備により、短時間に抄紙用の材料を準備することができ、抄紙部品でありながら製造時間を短縮でき、高剛性で強靭な抄紙部品を実現して、高域限界周波数の伸長と信頼性の向上を図るとともに、特性、音質の調整の自由度が大きく、高い生産性と低価格化を図ることができる地球環境に優しいスピーカ用抄紙部品の生産設備を提供することができる。

本発明のスピーカ用抄紙部品の生産設備においては、竹繊維材料と液体との混合手段と、この混合手段で得られた混合液に１０ＭＰａ以上の圧力を加えるための高圧ポンプと、この高圧ポンプにより１０ＭＰａ以上の圧力を加えオリフィスを通過させ、前記竹繊維を器壁に衝突させて前記竹繊維を微細化し、前記竹繊維の微細化材料を得る微細化手段と、この微細化手段により得られた微細化竹繊維材料を含んで抄紙する抄紙手段と、この抄紙手段により得られた抄紙部品の形状加工手段により実現しているため、抄紙部品でありながら製造時間を短縮することができ、高剛性で強靭な抄紙部品を実現して、高域限界周波数の伸長と信頼性の向上を図るとともに、特性、音質の調整の自由度が大きく、高い生産性と低価格化を図ることができる地球環境に優しいスピーカ用抄紙部品の生産設備を確立することができる。

よって、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ーカ用抄紙部品を、高い生産性で提供するとともにスピーカの低価格化を図ることができ、その工業的価値は非常に大なるものである。

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、本発明について説明する。

ここでは、スピーカ用抄紙部品として、スピーカ用振動板の例について図１を用いて説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の生産設備を示す概念図である。

図１に示すように、スピーカ用振動板の材料２０１を混合槽２０３に投入し、混合手段Ｅで材料２０１と液体２０２とを混合し混合液を得る。

次に微細化手段Ｆにおいて、混合手段Ｅで得られた混合液に高圧ポンプ２０４により圧力を加え、バルブ２０７に対向して設けられたオリフィス２０５を通過させて高速で器壁２０６に衝突させ、その後減速させることでせん断力を与えて材料を微細化する。

また、１回の微細化手段により所望の微細化状態に達しない場合や微細化を多数回実施したい場合、２回、３回と有限回で繰返し微細化を実施してもよい。

必要であれば数十回の微細化を繰返してもよく、この微細化に要する時間は１回の微細化が短時間で実施できるため、その合計時間は僅かである。

次にこの微細化された材料を抄紙手段Ｇにより金型７とその上に配置された金網８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。

次に加圧手段Ｈ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。なお、この加圧手段Ｈは必須ではない。

次に形状加工手段Ｊ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９により抜き加工する。

以上で、本発明の生産設備によるスピーカ用抄紙振動板が完成する。

なお、上記はプレス振動板の生産設備について説明したが、加圧手段Ｈ以外は同じで加圧手段Ｈ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生産設備としてもよい。

このように材料の微細化工程を繰返し行ない所望の微細化を達成することにより、精度の高い抄紙振動板を得ることで音質の微調整が可能となり、市場ニーズやユーザニーズをより満足できるスピーカを実現させることができる。

また、微細化手段Ｆでの圧力を、１０ＭＰａ以上とすることにより微細化を促進できるため、微細化工程を短時間で終了させることができる。

よって、前述した微細化工程を微細化手段Ｆにより繰返し行なっても短時間で済ませることができるため、生産効率の向上を図ることができる。

また、材料と混合する液体については水が一般的によく使用されているが、この液体にアルコールを含んで使用してもよく、またアルコールのみとして使用してもよい。

このようにアルコールを含めて使用することで、材料の腐敗を防止することができるとともに、その揮発性の良好性からアルコールまたはアルコールを含んだ水分等の液体の蒸発時間を短縮化でき、生産効率の向上を図ることができる。

以上のように、本発明の生産設備の特徴である微細化手段Ｆは、従来の叩解手段であるビーター、リファイナー、ミキサーというようなモータによる回転設備を用い、数日間かけて同じ動作を繰り返すことで材料を細かく叩解する生産設備ではない。

上述のように、微細化手段Ｆは従来の叩解手段とは異なり、数日間かけて同じ動作を繰り返すことで材料を細かくする必要はなく、圧力を加えてオリフィスを通過させた後に高速で器壁に衝突させその後減速させることで、せん断力を与えて材料を瞬時に微細化しているため、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、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ーカ用振動板の生産設備を確立することができる。

以上のように、本発明による生産設備は、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が大きい精度の高い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、スピーカの低価格化を実現することができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明について説明する。

図２は本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の生産設備を示す概念図である。

図２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、混合手段Ｅの前の爆砕手段Ｋをさらに設けたものである。

この爆砕手段Ｋ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手段Ａとは異なり、材料を圧力差により瞬時に細かくする方法である。

この爆砕手段Ｋは爆砕するための容器である圧力釜１０１の蓋１０２を開けて、スピーカ用紙振動板の材料１０９を入れ蓋１０２を閉じる。この状態では開放弁１０６も閉じられた状態となっている。そして加圧ダクト１０３より水蒸気を含んだ空気を加熱手段であるボイラー（図示せず）から供給し、圧力釜１０１の内部の圧力を一気に増加させる。これにより、スピーカ用紙振動板の材料１０９の内部には、水分が急激に取込まれ圧縮された状態となる。

そして、次の瞬間に開放弁１０６を開放し排出ダクト１０４から水蒸気を含んだ空気を一気に排出させ、圧力釜１０１の内部の圧力を一気に減少させる。このようにすることで、内部に配置されたスピーカ用紙振動板の材料１０９は細かく爆砕される。

そして、再び圧力釜１０１の蓋１０２を開けて、爆砕されたスピーカ用紙振動板の材料１０９を取出す。なお、１０５は安全弁、１０７は温度計、１０８は圧力計である。

また、この爆砕手段Ｋを蒸煮爆砕とすることで、より確実にまた効率的に細かくすることができる。さらに蒸煮条件により、リグニン、ヘミセルロース、セルロースの組成を制御することが可能となり、より精度の高いスピーカ用振動板の生産設備とすることができる。

従って、この爆砕手段Ｋを追加しても高い生産性を維持することができ、微細化手段Ｆをさらに詳細に制御することが可能となり、より一層スピーカとしての特性、音質の調整の自由度を大きくすることができる。

以上のように、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ーカ用振動板の生産設備を確立することができ、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が非常に大きいスピーカ用抄紙振動板を一層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３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明について説明する。

なお、当実施の形態についても、抄紙部品としてスピーカ用振動板の例について図面を用いて説明する。

図３は、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を示したものである。

図３に示すように、２７は実施の形態１や実施の形態２による生産設備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２７は、実施の形態１にて説明したように材料と液体との混合手段と、この混合手段で得られた混合液に圧力を加えオリフィスを通過させて器壁に衝突させる材料の微細化手段と、この微細化手段により得られた微細化材料を含んで抄紙する抄紙手段と、この抄紙手段により得られた抄紙部品の形状加工手段により実現している。

よって、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、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。

さらに微細化材料を含有する構成とすることで、微細化材料の特徴を活かした繊維の絡みを強くした高剛性で強靭なスピーカ用振動板を実現することができ、高域限界周波数の伸長や信頼性の向上を図ることができる。

さらにこの微細化材料として竹繊維を用いることで、より一層高剛性で強靭な振動板を実現することができ、高域限界周波数の伸長や信頼性の向上を図ることができるとともに、針葉樹に比べて成長の速い竹を使用することで地球環境に優しい振動板を実現することができる。

以上、抄紙部品のうちのスピーカ用振動板２７について説明したが、図４に示すスピーカ用サブコーン３０や図５に示すスピーカ用ダストキャップ３１についても適用することができ、上述した効果と同様の効果を実現することができる。

なお、図４に示すスピーカ用サブコーン３０や図５に示すスピーカ用ダストキャップ３１についても、実施の形態については振動板と同様であるためその説明を省略する。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明について説明する。

図６は、本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図を示したものである。

図６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５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。

そして、この振動板２７の中心部の前面に、請求項５記載のサブコーン３０を結合して構成している。なお、このサブコーン３０は、同じく請求項５記載のダストキャップとしてもよい。

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よい。

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が可能である。

この構成により、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、重要な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、性能や品質面、信頼性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抄紙部品の生産設備は、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ーカ用抄紙部品の生産設備に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の生産設備を示す概念図 本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の生産設備を示す概念図 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用サブコーンの断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカ用ダストキャップの断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 従来のスピーカ用抄紙振動板の生産設備を示す概念図

Ｅ 混合手段
Ｆ 微細化手段
Ｇ 抄紙手段
Ｈ 加圧手段
Ｊ 形状加工手段
Ｋ 爆砕手段
７ 金型
８ 金網
９ 金型
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
３０ サブコーン
３１ ダストキャップ
１０１ 圧力釜
１０２ 蓋
１０３ 加圧ダクト
１０４ 排出ダクト
１０５ 安全弁
１０６ 開放弁
１０７ 温度計
１０８ 圧力計
１０９ 材料
２０１ 材料
２０２ 液体
２０３ 混合槽
２０４ 高圧ポンプ
２０５ オリフィス
２０６ 器壁
２０７ バルブ

Claims (9)

1. 抄紙成形によるスピーカ用抄紙部品の生産設備であって、竹繊維と液体との混合手段と、この混合手段で得られた混合液に１０ＭＰａ以上の圧力を加えるための高圧ポンプと、この高圧ポンプにより前記混合液に１０ＭＰａ以上の圧力を加えてオリフィスを通過させ、前記竹繊維を器壁に衝突させて前記竹繊維を微細化し、前記竹繊維の微細化材料を得る微細化手段と、この微細化手段により得られた竹繊維の微細化材料を含んで抄紙する抄紙手段と、この抄紙手段により得られた抄紙部品の形状加工手段とを備えたスピーカ用抄紙部品の生産設備。
2. 液体にアルコールを含む請求項１記載のスピーカ用抄紙部品の生産設備。
3. 混合手段の前に爆砕手段をさらに設けた請求項１記載のスピーカ用抄紙部品の生産設備。
4. 爆砕手段を蒸煮爆砕とした請求項３に記載のスピーカ用抄紙部品の生産設備。
5. スピーカ用抄紙部品であって、前記抄紙部品は、請求項１記載のスピーカ用抄紙部品の生産設備により製造されたスピーカ用抄紙部品。
6. 抄紙部品はスピーカ用振動板である請求項５記載のスピーカ用抄紙部品。
7. 抄紙部品はスピーカ用サブコーンである請求項５記載のスピーカ用抄紙部品。
8. 抄紙部品はスピーカ用ダストキャップである請求項５記載のスピーカ用抄紙部品。
9. 磁気回路と、この磁気回路に結合されたフレームと、請求項１記載のスピーカ用抄紙部品の生産設備により製造されたスピーカ用抄紙部品と、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を備えたスピーカ。

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