JP4793222B2 - スピーカ用振動板 - Google Patents

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に関するものである。

音響機器に用いられるスピーカのスピーカ用振動板としては、パルプを叩解して繊維状としたものを抄紙してスピーカ用振動板を形成するものが従来から広範囲の用途に一般的に用いられている。

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も性能向上が市場より強く要請されている。

この市場より強く要請されている性能向上については、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スピーカ用振動板の高性能化への対応が必要不可欠となっている。スピーカ用振動板の高性能化の中でも特に高音質化に対する要望が大きく、高音質を実現できるスピーカ用振動板の提供が不可欠である。

従来のスピーカ用振動板である抄紙によるスピーカ用振動板の製造方法を図２により説明する。

図２は従来の抄紙によるスピーカ用振動板の製造方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、スピーカ用振動板の材料であるパルプを水の入ったビータ内に入れ、数日間細かく叩解する。

次に、染料、バインダー、定着剤等の投入混合という薬剤処理工程を経て抄紙槽投入・希釈・分散・抄紙という流れからなる抄紙工程を経て、乾燥工程の前半工程である脱水工程により水分をある程度蒸発させ、更にプレス工程でプレス加熱加圧して更に水分の蒸発とプレスにより均質化を図り、更に、後半工程である抜き工程により、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されて抄紙によるスピーカ用振動板は製作されるものである。

なお、必要に応じ、音質調整剤は、プレス工程と抜き工程の間あるいは抜き工程後に浸漬あるいはスプレーにより塗布・含浸される。

以上で、従来のスピーカ用振動板は完成する。

尚、上記は抄紙後プレスするスピーカ用振動板の製造方法について説明したが、プレス工程を省略したノンプレスのスピーカ用振動板も存在する。

ノンプレススピーカ用振動板においても音質調整剤が使用される方法に大きな差異はない。

図２の叩解の原料は、従来から蒸解された未さらしパルプあるいはさらしパルプである。単にビータ等によって叩解した繊維からスピーカ用振動板を製造しても強度が弱く、また弾性率を小さく、スピーカ用振動板として、強度面でも、音質面でも課題が多い。

上記課題を解決するために、各種検討が実施されている。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては特許文献１が知られている。
特開２００３−２３０１９７号公報

しかしながら、従来の技術では、上述したデジタル化した音響機器の高性能化に適合したものはなく、本発明は、上記音響機器の高性能化に適合しバラツキも少なく、十分な強度を有し、音速も速い抄紙のスピーカ用振動板を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明のスピーカ用振動板は、繊維の幹の径が３０μｍ以下であり、その幹の表面の羽毛化を促進することで１μｍ以下の径に枝状に毛羽立たせた竹繊維（以下、「Ａ繊維」と称す）を少なくとも２ｗｔ％以上含んだ構成としたものである。上記構成により、高音速でより内部損失が大きく高音質化を可能とするスピーカ用振動板の提供が行えるものである。

本発明のスピーカは、高音質化を可能とする抄紙によるスピーカ用振動板となり、それを用いたスピーカを提供することは消費者にとって有用であり、その工業的価値は非常に大きいものである。

以下、本発明の最良の実施の形態および本発明の一例として実施例を記載するが、何ら本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の最良の実施の形態は、竹繊維から得られた主繊維を繊維量全体の８０ｗｔ％〜９５ｗｔ％に前記Ａ繊維に該当する竹繊維を繊維量全体の５ｗｔ％〜２０ｗｔ％を用いて抄紙によりスピーカ用振動板を作成したものである。

なお、抄紙によるスピーカ用振動板の製造方法は従来技術で説明した方法と同様である。

最良の形態における前記Ａ繊維は枝状の羽毛化部分の径の５０％以上が３００ｎｍ以下であり、枝状の羽毛化部分の前記Ａ繊維に占める体積占有率は２０％を超えている場合が好ましい。

必要に応じ、サイズ剤、紙力剤、防水剤、顔料等を使用するが、音質調整はポリ乳酸およびまたは生ゴムをそれぞれ３％〜１０％添加することで調整する。

（実施例１）
針葉樹から得られる未さらしパルプ（叩解度６５０ｍｌ）７５ｗｔ％に対して、羽毛化竹繊維（竹により前記Ａ繊維を形成したもの）を２５ｗｔ％含有したスピーカ用振動板を作成した。音速は２１００ｍ／ｓ、内部損失は０．０３５であった。製造の際にやや水抜けが悪かった。

（実施例２）
竹繊維を高速ミキサーで叩解した主繊維（叩解度６５０ｍｌ）に対して、繊維の幹の径が３０μｍ以下であり、その幹の表面の羽毛化を促進することで１μｍ以下の径に枝状に毛羽立たせた羽毛化竹繊維（竹により前記Ａ繊維を形成したもの）を５ｗｔ％含有したスピーカ用振動板を作成した。音速は２３８０ｍ／ｓで内部損失は０．０３３であった。

本実施例におけるスピーカ用振動板の要部の繊維の１万倍の顕微鏡写真を図１に示す。

（比較例１）
針葉樹パルプから得られる未さらしパルプ（叩解度６５０ｍｌ）９０ｗｔ％にアラミドパルプ１０ｗｔ％含有したスピーカ用振動板を作成した。音速は１９５０ｍ／ｓ、内部損失は０．０２８であった。

以上のように、Ａ繊維を混入することで、従来の抄紙のスピーカ用振動板より高音速で内部損失の大きいものであることが確認されると共に、以下のことが確認された。

即ち、スピーカ用振動板に前記Ａ繊維を２ｗｔ％未満しか含まれない場合は効果が小さい。

好ましくは３ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるが、５０ｗｔ％以上を配合しても効果が上がらず、最も好ましくは５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下である。

５ｗｔ％にすると３ｗｔ％の時に比べて、強度や弾性率が大きくなるだけでなく、スピーカ用振動板の物性のバラツキが小さくなる。

また、２０ｗｔ％を超えると強度や弾性率の向上が非常に小さくなるだけでなく、脱水の際に水の抜けが悪くなり、製造しにくい。

また、繊維の幹が３０μｍ以下である天然繊維であれば、特に制約はないが、表面の羽毛化の促進がしやすい点で竹繊維であることが望ましく、この場合、高圧ホモジナイザーによる方法が最も効果がある。

また、羽毛化された繊維の幹表面の羽毛の径が１μｍ以下が適当であることが確認された。１μｍを超えると抄紙のスピーカ用振動板を製造する際に繊維の絡み合いが小さく、強度が得られない。

更に、前記Ａ繊維の表面の枝状部分の径の５０％以上が５００ｎｍ以下である方が効果的であり、より好ましいことが確認された。最も好ましくは枝状部分の５０％以上の径が３００ｎｍ以下であるとスピーカ用振動板にした際に更に剛性が大きくなることが確認された（電子顕微鏡による目視測定結果に基づく。）。

前記Ａ繊維の幹と枝状の羽毛の部分の比率によって、製造する際のスピーカ用振動板に配合する前記成分の量が異なるが、羽毛部分が体積で２０％以下である場合は、前記成分を大量に入れてもスピーカ用振動板の強度・弾性率はあまり向上しない。また、羽毛部分が体積で５０％以上になると羽毛部分が大きくなるため、繊維の絡み合いの効果が小さくなる。

前記Ａ繊維以外の繊維と前記Ａ繊維との配合比との関係で多少変化するが、前記Ａ繊維の幹部分と羽毛化部分の体積比率は４／１以上１／１以下が良い（以上の測定は、電子顕微鏡写真に基づく単位あたりの目視による測定結果に基づく。）。

本発明の前記Ａ繊維の羽毛化の製造方法に特に規定はないが、ディスクリファイナー、ジョルダンやビータを用いることや大きなせん断力をかけることができる石臼で製造する方法等や、前述の如く竹繊維に最適であることを見出した衝突による大きなせん断力と圧力差による羽毛化促進の両方の作用のある圧力式ホモジナイザーで製造する方法等既知の方法が適用可能である。

本発明は前記成分以外に主となるパルプが必要であるが化学繊維でも天然繊維でも構わないが、スピーカ用振動板の強度や弾性率の向上、環境（成長が早い天然繊維が持続的供給可能資源）の観点で竹繊維が好ましい。すなわち、主たる繊維が竹繊維、前記成分も竹繊維の組み合わせが最も好ましい形態であることが確認された。

本発明のスピーカ用振動板には必要に応じ添加剤を添加することが可能である。既存のサイズ剤・紙力剤・染料等を添加することを限定するものではないが、環境に優しい添加剤の観点でポリ乳酸や生ゴムが好ましい。ポリ乳酸はスピーカ用振動板の剛性向上の点で好ましく、生ゴムは内部損失を大きくする点で好ましい。

本発明にかかる抄紙によるスピーカ用振動板およびそれから得られるスピーカは、市場から求められる高音質を満足するため非常に有用である。また、本発明で最良とした竹繊維の使用は地球環境にも優しいものである。

本発明の要部の繊維の１万倍の顕微鏡写真 抄紙によるスピーカ用振動板の製造方法を示すフローチャート

Claims (6)

1. 少なくとも繊維の幹の径が３０μｍ以下であり、その幹の表面を１μｍ以下の径に枝状に毛羽立たせた竹繊維を２ｗｔ％以上含む抄紙によるスピーカ用振動板。
2. １μｍ以下の径に枝状に毛羽立たせた部分の５０％以上が、５００ｎｍ以下の径である請求項１に記載のスピーカ用振動板。
3. 繊維の幹表面で枝状に毛羽立たせた部分の容積が２０％以上を占める請求項１または請求項２に記載のスピーカ用振動板。
4. 幹の径が３０μｍ以下であり、その幹の表面を１μｍ以下の径に枝状に毛羽立たせた竹繊維以外の繊維成分の主たる成分が竹繊維である請求項１または請求項２または請求項３に記載のスピーカ用振動板。
5. 請求項１または請求項２または請求項３または請求項４に記載のスピーカ用振動板にポリ乳酸を含有させたスピーカ用振動板。
6. 請求項１または請求項２または請求項３または請求項４に記載のスピーカ用振動板に生ゴムを含有させたスピーカ用振動板。