JP7346834B2 - スピーカー振動板 - Google Patents

Description

本発明は、スピーカー振動板に関する。

スピーカー振動板には、効率よく音を発生できるよう、低音から高音までの所望の周波数帯域に対応して剛性が調節されることが望まれている。

所望の剛性に調節可能なスピーカー振動板として、例えば超高結晶性ポリプロピレンからなる樹脂マトリックス中に所定量の無機フィラー、繊維系フィラー等を含有させた構成のものが発案されている（特開平１１－７５２９０号公報参照）。

特開平１１－７５２９０号公報

前記公報に記載のスピーカー振動板は、樹脂マトリックス中に分散するフィラー等の種類及び含有割合を調節することで、剛性を調節できるとされている。

このように、前記公報に記載されているような従来のスピーカー振動板は、特定の周波数帯域の音響特性を高めることができるよう設計されたものである。

しかしながら、この従来のスピーカー振動板は、例えば高音を発生すべく剛性を大きくすると低音を発生し難くなり、また低音を発生すべく剛性を調節すると高音を発生し難くなる。つまり、従来のスピーカー振動板では、高音特性と低音特性とはトレードオフの関係にある。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、本発明の課題は、単一の振動板で複数の周波数帯域の音を発生することができるスピーカー振動板を提供することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、厚さ方向に複数の層が積層され、積層数の異なる２以上の積層領域を有し、前記積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違しているスピーカー振動板である。

平均密度の大きい前記積層領域は平均密度の小さい前記積層領域よりも積層数が多いとよい。

前記複数の層がそれぞれ樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有するとよい。

当該スピーカー振動板は、コーン状であり、第１の平均密度を有する第１積層領域と、この第１積層領域の径方向外側に隣接し、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有する第２積層領域とを有するとよい。

前記第１の平均密度が第２の平均密度よりも大きいとよい。

前記第１積層領域が環状であるとよい。

前記第１積層領域及び第２積層領域が同心円状に形成されるとよい。

前記第１積層領域が、径方向外側に凸な複数の突出部を有するとよい。

当該スピーカー振動板は、径方向の内側から外側に向けて平均密度が漸減するとよい。

なお、本発明において、積層領域の「平均密度」とは、積層領域全体の密度の平均値をいう。

本発明に係るスピーカー振動板は、積層数の異なる２以上の積層領域を有し、積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違しているので、平均密度の小さい積層領域の剛性を平均密度の大きい積層領域の剛性よりも小さくすることができる。そのため、本発明に係るスピーカー振動板は、平均密度の小さい積層領域と平均密度の大きい積層領域とで異なる範囲の周波数帯域の音を効果的に発生することができる。

本発明の一実施形態に係るスピーカー振動板の模式的正面図である。 図１のスピーカー振動板の模式的Ａ－Ａ線断面図である。 図１のスピーカー振動板の第１積層領域と第２積層領域との境界を示す模式的正面図である。 図１のスピーカー振動板を備えるスピーカー振動板ユニットを示す模式的正面図である。 図１のスピーカー振動板とは異なる実施形態に係るスピーカー振動板を示す模式的正面図である。 図１及び図５のスピーカー振動板とは異なる実施形態に係るスピーカー振動板を示す模式的正面図である。 図１、図５、図６のスピーカー振動板とは異なる実施形態に係るスピーカー振動板を示す模式的正面図である。 図１、図５～図７のスピーカー振動板とは異なる実施形態に係るスピーカー振動板を示す模式的断面図である。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

［第一実施形態］
＜スピーカー振動板＞
図１～図３のスピーカー振動板１は、厚さ方向に複数の層が積層されている。当該スピーカー振動板１は、積層数の異なる２以上の積層領域を有する。前記複数の積層領域は当該スピーカー振動板１の面方向に連続して設けられている。当該スピーカー振動板１は、前記積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違している。前記複数の層は、当該スピーカー振動板１の表面（放音方向側の外面）から裏面（電気信号の受信側の外面）に亘って設けられている（つまり、前記複数の層のうち最表面側に位置する層の表面が当該スピーカー振動板１の表面を構成し、前記複数の層のうち最裏面側に位置する層の裏面が当該スピーカー振動板１の裏面を構成している）。なお、当該スピーカー振動板１は、例えばヘッドホン、イヤホン、携帯電子機器等に備えられる小型のスピーカー用であってもよい。

当該スピーカー振動板１は、電気信号に応じて振動するよう構成されている。当該スピーカー振動板１は、使用するスピーカーに合わせた形状に構成可能であり、図１～図３ではコーン状（より詳しくは底部が開口した切頭コーン状）である。当該スピーカー振動板１のサイズは、使用するスピーカーに合わせて設定可能である。

図２及び図３に示すように、当該スピーカー振動板１は、第１の層数を有する第１積層領域Ｒ１と、この第１積層領域Ｒ１の径方向外側に隣接し、第１の層数とは異なる第２の層数を有する第２積層領域Ｒ２とを有する。当該スピーカー振動板１は、平均密度の異なる領域毎に積層数が相違している。すなわち、当該スピーカー振動板１は、第１の平均密度を有する第１積層領域Ｒ１と、この第１積層領域Ｒ１の径方向外側に隣接し、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有する第２積層領域Ｒ２とを有する。当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との２つの積層領域から構成されている。当該スピーカー振動板１は、積層数の異なる積層領域に対応して平均密度を異ならせることで（つまり、積層数の異なる積層領域と平均密度の異なる領域とが１対１で対応していることで）、面方向の平均密度、ひいては面方向の剛性を容易に変化させることができる。さらに、当該スピーカー振動板１は、後述するように、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２のうちの積層数の多い方の厚さを積層数の少ない方の厚さに合わせるよう圧縮状態で固定することができる。これにより、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との厚さ方向の圧縮率差を大きくすることができる。その結果、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均密度の差を大きくし、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２とで異なる範囲の周波数帯域の音を効果的に発生することができる。このように積層数の異なる積層領域同士は、ほぼ同一の厚さでありながら、その領域内に含まれる積層数が異なっているため明確に剛性が変化し、積層数の多い方が高い剛性を有する。なお、各積層領域の「平均密度」とは、各積層領域における複数の層全体の密度の平均値を意味しており、例えば面方向に５ｍｍ×１０ｍｍの矩形状に切り出した各積層領域の切り出し片の質量をこの切り出し片の体積で除することで求めることができる。また、この切り出し片の体積を求めるにあたり、この切り出し片の厚さは、任意の５点の厚さの平均値によって求めることができる。

当該スピーカー振動板１は、２つの積層領域同士の境界（つまり、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２間の境界）において表裏面がいずれも面一であることが好ましい。これにより、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２間に段差が形成されることに起因する影響を排しつつ、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との厚さ方向の圧縮率差を大きくし、第１積層領域Ｒ１の平均密度と第２積層領域Ｒ２の平均密度との差を大きくしやすい。その結果、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２とで異なる範囲の周波数帯域の音をより効果的に発生させやすい。なお、「２つの積層領域同士の境界において表裏面がいずれも面一」とは、２つの積層領域が面方向に連続しており、かつ互いに隣接する一方の積層領域の端縁と他方の積層領域の端縁との厚さの比が０．９０以上１．１０以下であることをいい、好ましくは、０．９５以上１．０５以下、より好ましくは０．９７以上１．０３以下であることをいう。

第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との厚さは均一であることが好ましい。これにより、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との厚さ方向の圧縮率差を大きくし、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均密度の差を大きくしやすい。第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２のうちの層数の多い積層領域の平均厚さに対する第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２間の平均厚さの差の比の上限としては、０．１０が好ましく、０．０５がより好ましく、０．０１がさらに好ましい。前記差が前記上限を超えると、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均密度の差を十分に大きくし難くなるおそれがある。なお、「平均厚さ」とは、任意の５点の厚さの平均値をいう。

以下、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２の各層について説明する。

〈第１積層領域〉
図２に示すように、本実施形態において、第１積層領域Ｒ１は４層構造である。第１積層領域Ｒ１は、当該スピーカー振動板１の内周縁を含む。第１積層領域Ｒ１の平均密度は、第２積層領域Ｒ２の平均密度よりも大きい（すなわち、前述の第１の平均密度は第２の平均密度よりも大きい）。また、第１積層領域Ｒ１の層数は、第２積層領域Ｒ２の層数よりも大きい（すなわち、前述の第１の層数は、第２の層数よりも大きい）。つまり、当該スピーカー振動板１では、平均密度の大きい積層領域は平均密度の小さい積層領域よりも積層数が多い。当該スピーカー振動板１は、積層数の多い第１積層領域Ｒ１と積層数の少ない第２積層領域Ｒ２との厚さ方向の圧縮率が相違している。当該スピーカー振動板１は、この圧縮率差に基づいて第１積層領域Ｒ１の平均密度が第２積層領域Ｒ２の平均密度よりも大きくなっている。当該スピーカー振動板１は、積層数の多い積層領域の平均密度を積層数の少ない積層領域の平均密度よりも大きくすることで積層領域間の剛性の違いを容易に大きくすることができる。また、一般に、スピーカー振動板は、スピーカーに組み込まれた状態で首部（内周縁側の端部）に最も負荷がかかりやすい。この点、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１の平均密度が第２積層領域Ｒ２の平均密度よりも大きいことで、前記首部の剛性を大きくすることができる。その結果、当該スピーカー振動板１は、前記首部の強度を大きくして、各層の剥がれ、損傷等を防止することができる。また同時に、当該スピーカー振動板１は、前記首部の剛性を大きくすることで、高音域の伝達特性を高めることができる。つまり、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１の平均密度が第２積層領域Ｒ２の平均密度よりも大きいことで、耐久性及び音響特性を共に高めることができる。

第１積層領域Ｒ１は、表面側から裏面側に向けて、第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４をこの順で有する。第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４はいずれも、熱融着した複数の熱可塑性樹脂製繊維を含有する化繊混抄紙層であることが好ましい。換言すると、当該スピーカー振動板１の各層は、いずれも化繊混抄紙層であることが好ましい。このように、当該スピーカー振動板１の各層が化繊混抄紙層であることで、当該スピーカー振動板１は軽量化を図りやすい。また、この構成によると、後述する熱プレス工程によって第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２間に段差が形成されることを抑制して、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２の境界において表面及び裏面を容易に面一に形成しやすい。その結果、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均密度の差を大きくしやすい。さらに、この構成によると、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２の境界及びその付近が滑らかになって、所望の音響特性を奏しやすい。

図３に示すように、第１積層領域Ｒ１は環状である。具体的には、第１積層領域Ｒ１は、その内周縁が当該スピーカー振動板１の内周縁と一致する円環状である。当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１が環状であることで、全周に亘って首部の強度を均一に大きくすることができる。その結果、各層の剥がれ、損傷等を容易かつ確実に防止することができる。また、この構成によると、高音域の伝達特性を全周に亘って均一に高めることができる。なお、「環状」とは、内周縁と外周縁とによって区画される無端形状をいう。

〔第１中実層〕
第１中実層１１は、樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有する。第１中実層１１は、主として当該スピーカー振動板１の剛性を向上すると共に、当該スピーカー振動板１に耐水性を付与する。第１中実層１１の平均厚さとしては、例えば５μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。

第１中実層１１を構成する樹脂マトリックスとしては、繊維を分散して所望の形状に成形できるものであればよいが、熱プレスによって成形することができる熱可塑性樹脂が好適に用いられる。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを用いることができる。また、熱可塑性樹脂としては、熱プレスによる成形性を考慮して、融点が１００℃以上１８０℃以下であるものを使用することが好ましい。

樹脂マトリックスは、前述のように複数の熱可塑性樹脂製繊維を互いに融着させて形成されることが好ましい。このような熱可塑性樹脂製繊維としては、化学パルプ（ＳＷＰ）として市販されているものが好適に使用できる。なお、熱可塑性樹脂製繊維は、後述の加熱及び加圧によって溶けてマトリックス樹脂となるため、当該スピーカー振動板１においては繊維として存在しない。

第１中実層１１に含まれる繊維としては、木質パルプ及び高剛性繊維が挙げられ、いずれか一方を単独で、又は両方を混合して用いることができる。

前記木質パルプとしては、例えば広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、砕木パルプ（ＧＰ）等の機械パルプ、各種古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等が挙げられ、これらを一種単独で又は二種以上を適宜組み合わせて使用することができる。

前記高剛性繊維としては、例えばポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、カーボン繊維等が挙げられ、これらを一種単独で又は二種以上を適宜組み合わせて使用することができる。中でも剛性が大きいポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維が好ましい。

〔第１多孔質層〕
第１多孔質層１２は、多数の気孔を有し、樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有する。第１多孔質層１２は、主として当該スピーカー振動板１の剛性を向上すると共に、気孔の存在によって振動時に応力が集中することで、振動エネルギーを熱に変換して振動を減衰させる。第１多孔質層１２の平均厚さとしては、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。

第１多孔質層１２を構成する樹脂マトリックスとしては、第１中実層１１を構成する樹脂マトリックスと同様のものを使用することができる。

第１多孔質層１２に含まれる繊維としては、第１中実層１１に含まれる繊維と同様のものを使用することができる。

前記気孔は、第１多孔質層１２の剛性の低下を抑制できるよう、独立気泡であることが好ましい。このような気孔は、例えば中空マイクロビーズ、熱膨張マイクロカプセル等によって形成することができる。

前記気孔の平均径としては、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。また、第１多孔質層１２の気孔率としては、例えば３０％以上８０％以下とすることができる。なお、「気孔率」とは、厚さ方向の断面における気孔の面積率として算出される値を意味する。

〔第２中実層〕
第２中実層１３は、樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有する。第２中実層１３は、主として当該スピーカー振動板１の剛性を向上する。第２中実層１３の具体的構成としては、第１中実層１１と同様とすることができる。

〔第２多孔質層〕
第２多孔質層１４は、多数の気孔を有し、樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有する。第２多孔質層１４は、主として当該スピーカー振動板１の剛性を向上すると共に、気孔の存在によって振動時に応力が集中することで、振動エネルギーを熱に変換して振動を減衰させる。第２多孔質層１４の具体的構成としては、第１多孔質層１２と同様とすることができる。

〈第２積層領域〉
図２に示すように、本実施形態において、第２積層領域Ｒ２は３層構造である。第２積層領域Ｒ２は、当該スピーカー振動板１の表面側から裏面側に向けて、第１中実層１１、第１多孔質層１２及び第２中実層１３をこの順で有する。つまり、第２積層領域Ｒ２は、第１積層領域Ｒ１が有する層構造のうちの一部の層を有しない構成であり、本実施形態では第１積層領域Ｒ１の最裏層である第２多孔質層１４を有しない構成である。第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均厚さの差は、第２多孔質層１４（つまり、第１積層領域Ｒ１のみが有する層）の平均厚さよりも小さい。第２積層領域Ｒ２を構成する各層（第１中実層１１、第１多孔質層１２及び第２中実層１３）は、第１積層領域Ｒ１と同様、熱融着した複数の熱可塑性樹脂製繊維を含有する化繊混抄紙層であることが好ましい。

第２積層領域Ｒ２は、当該スピーカー振動板１の外周縁を含んでいる。より詳しくは、第２積層領域Ｒ２は、当該スピーカー振動板１の外周縁の全周に亘って形成されている。当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１よりも層数の小さい第２積層領域Ｒ２が当該スピーカー振動板１の外周縁の全周に亘って形成されることで、当該スピーカー振動板１の外周縁部と、当該スピーカー振動板１の外周縁部に接続されるエッジ部（不図示）との剛性の均一化を図りやすい。これにより、当該スピーカー振動板１とエッジ部との共振を抑制し、所望の音響特性を得やすい。

当該スピーカー振動板１は、径方向の内側から外側に向けて層数が漸減している。つまり、当該スピーカー振動板１は、径方向の内側から外側に向けて平均密度が漸減している（段階的に単調減少している）。これにより、当該スピーカー振動板１は、平均密度の大きい第１積層領域Ｒ１によって首部の強度を大きくすると共に高音域の伝達特性を高めつつ、平均密度の小さい第２積層領域Ｒ２によって当該スピーカー振動板１とエッジ部との共振を抑制することで低音域の音響特性を高めやすい。

図３に示すように、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２は同心円状に形成されている。当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２が同心円状に形成されることによって、複数の周波数帯域の音を容易かつ確実に発生することができる。より詳しくは、平均密度の大きい第１積層領域Ｒ１によって高音域の音を発生し、第１積層領域Ｒ１よりも平均密度の小さい第２積層領域Ｒ２によって低音域の音を発生することができる。さらに、当該スピーカー振動板１は、第１積層領域Ｒ１が内周縁の全周に亘って形成され、第２積層領域Ｒ２が外周縁の全周に亘って形成されているので、径方向の内側から外側に向かって同心円状に剛性を漸減させることができるので、高音域の伝達特性及び低音域の音響特性を同時に容易かつ確実に高めることができる。

＜スピーカー振動板の製造方法＞
次に、図１のスピーカー振動板１の製造方法について説明する。当該スピーカー振動板の製造方法は、厚さ方向に複数の層が積層されたスピーカー振動板１を製造する。当該スピーカー振動板の製造方法は、平均密度が相違し、積層の異なる２以上の積層領域を形成する工程（形成工程）を備える。前記形成工程は、例えば当該スピーカー振動板１の各層（第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４）に対応する抄造体を湿式抄造する工程（抄造工程）と、前記抄造工程で抄造された抄造体を積層する工程（積層工程）と、前記積層工程で積層された積層体を乾燥する工程（乾燥工程）と、前記乾燥工程で乾燥された積層体を熱プレスする工程（熱プレス工程）とを備える。当該スピーカー振動板の製造方法は、前記積層工程で、積層数の異なる２以上の積層領域を形成する。本実施形態では、前記積層工程で、第１の積層数を有する積層領域（第１積層領域Ｒ１に対応する積層領域）と第２の積層数を有する積層領域（第２積層領域Ｒ２に対応する積層領域）とを形成する。

（抄造工程）
前記抄造工程では、第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４を形成するための材料を分散媒に分散したスラリーを、当該スピーカー振動板１に対応する形状を有する抄き型を用いて抄造することで、各層に対応する抄造体をそれぞれ形成する。これら各抄造体の形成材料としては、樹脂マトリックスを構成する前記熱可塑性樹脂製繊維及び前記繊維を含むことが好ましい。

また、第１多孔質層１２及び第２多孔質層１４の形成材料としては、気孔を形成するために、例えば化学発泡剤、熱膨張マイクロカプセル、中空ビーズ等を含むことが好ましい。

前記スラリーの分散媒としては、例えば水、メタノール水溶液、エタノール水溶液等の水系分散媒を用いることができる。また、スラリーにおける固形分含有率としては、例えば０．１質量％以上１０質量％以下とすることができる。

前記抄造工程における抄造体の形成に用いる抄き型としては、当該スピーカー振動板１に対応する形状を有し、各層の形成材料を捕捉して分散媒を透過させるものであればよい。このような抄き型の具体例としては、金属メッシュ又はパンチングメタルを用いることができる。

（積層工程）
前記積層工程では、第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４に対応する各抄造体をこの順番に積層する。前記積層工程では、例えば前記抄造工程で用いた抄き型から抄造体を順番に重ねて排出してゆくことで各抄造体を積層することができる。

（乾燥工程）
前記乾燥工程では、前記積層工程で積層された抄造体中に残存する溶媒を揮発させる。これらの抄造体を乾燥する方法としては、特に限定されないが、オーブンを用いる方法とすることができる。オーブンの温度としては、例えば６０℃以上９０℃以下とすることができる。乾燥時間としては、例えば５分以上３時間以下とすることができる。なお、この乾燥工程は、前記積層工程の前に行ってもよい。つまり、各抄造体を別々に乾燥してから積層して次の熱プレス工程に供してもよい。

（熱プレス工程）
前記熱プレス工程では、前記乾燥工程後の積層体に平均密度の異なる２以上の積層領域を形成する。前記熱プレス工程では、当該スピーカー振動板１の倣い型を有する一対のプレス金型内に前記乾燥工程後の積層体を配置して加熱及び加圧する。これにより、例えば各抄造体に含まれる前記熱可塑性樹脂製繊維を溶融させることで、第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４の樹脂マトリックスを形成すると共に、第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４の隣接する層同士を接合する。前記熱プレス工程では、積層数の異なる少なくとも２つの積層領域（すなわち、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２に対応する積層領域）間で圧縮率差を相違させることで、これらの積層領域同士の平均密度を異ならせる。前記熱プレス工程では、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２に対応する積層領域間に段差が形成されることを抑制し、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２に対応する積層領域の境界及びその付近を滑らかに形成することが好ましい。すなわち、前記熱プレス工程では、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との間の境界における表裏面を面一に形成することが好ましい。これにより、当該スピーカー振動板の製造方法は、第１積層領域Ｒ１及び第２積層領域Ｒ２の圧縮率差を大きくし、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均密度の差を大きくすることができる。

また、第１多孔質層１２及び第２多孔質層１４の形成材料が例えば発泡剤、熱膨張マイクロカプセル等を含む場合、この熱プレスによって発泡又は膨張させて第１多孔質層１２及び第２多孔質層１４中に気孔を形成する。

当該スピーカー振動板の製造方法は、前記熱プレス工程によって第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４の合計厚さを均一に制御することができる。その結果、当該スピーカー振動板の製造方法は、第１積層領域Ｒ１と第２積層領域Ｒ２との平均密度の差を大きくし、音響特性を高めることができる。

前記熱プレス工程では、当該スピーカー振動板１の厚さを所望の厚さとするために、例えば一対のプレス金型の間にスペーサーを配置する等して、熱プレス時の一対のプレス金型間の間隔を定めてもよい。

前記熱プレス工程における加熱温度としては、前記樹脂マトリックスの融点以上とされ、例えば前記樹脂マトリックスの融点よりも５℃以上２０℃以下高い温度とすることができる。また、前記熱プレス工程における加熱時間としては、例えば１０秒以上６０秒以下とすることができる。

当該スピーカー振動板の製造方法では、前記熱プレス工程後に、プレス金型を加圧状態で冷却し、前記樹脂マトリックスを硬化させた後に、得られたスピーカー振動板１をプレス金型から取り出すとよい。

＜利点＞
当該スピーカー振動板１は、積層数の異なる２以上の積層領域を有し、積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違しているので、平均密度の小さい積層領域の剛性を平均密度の大きい積層領域の剛性よりも小さくすることができる。そのため、当該スピーカー振動板１は、平均密度の小さい積層領域と平均密度の大きい積層領域とで異なる範囲の周波数帯域の音を効果的に発生することができる。

当該スピーカー振動板１は、当該スピーカー振動板１を構成する全ての層（第１中実層１１、第１多孔質層１２、第２中実層１３及び第２多孔質層１４）が前記樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有していることによって、前述の熱プレス工程で当該スピーカー振動板１の厚さを均一に制御することができる。これにより、当該スピーカー振動板１は、音響特性を適切に制御しやすい。また、当該スピーカー振動板１は、第１多孔質層１２及び第２多孔質層１４を有することで、軽量化を促進することができる。

当該スピーカー振動板１は、繊維により補強されて剛性が比較的大きい中実層（第１中実層１１及び第２中実層１３）と、気孔を有することにより振動減衰率が比較的大きい多孔質層（第１多孔質層１２及び第２多孔質層１４）とが交互に積層されているので、弾性率の異なる層が交互に積層された状態になり、これにより、第１多孔質層１２及び第２多孔質層１４にせん断歪みが集中することで内部損失を高めることができる。また、当該スピーカー振動板１は、表面側の最外層が中実層とされていることによって、水濡れに対する耐性が大きい。

当該スピーカー振動板の製造方法は、単一の振動板で、異なる範囲の周波数帯域の音を効果的に発生することが可能な当該スピーカー振動板１を容易かつ確実に製造することができる。

［第二実施形態］
＜スピーカー振動板ユニット＞
図４のスピーカー振動板ユニット２は、図１のスピーカー振動板１と、スピーカー振動板１の外周縁部に配設されたエッジ部１６とを備える。

エッジ部１６は円板状である。エッジ部１６は、その内周縁部がスピーカー振動板１の外周縁部の表面に接着されている。エッジ部１６は、表面側に隆起した環状の隆起部等を有していてもよい。エッジ部１６の主成分としては、軽量で追従性に優れるものが好ましく、例えばポリウレタン等の合成樹脂、エラストマーなどが挙げられる。なお、「主成分」とは、質量換算で最も含有量の大きい成分をいう。

＜利点＞
当該スピーカー振動板ユニット２は、第１積層領域Ｒ１よりも平均密度の小さい第２積層領域Ｒ２がスピーカー振動板１の外周縁の全周に亘って形成されるので、スピーカー振動板１とエッジ部１６との剛性の均一化を図りやすい。従って、当該スピーカー振動板ユニット２は、スピーカー振動板１とエッジ部１６との共振を抑制し、所望の音響特性を得やすい。

［第三実施形態］
＜スピーカー振動板＞
図５のスピーカー振動板３は、厚さ方向に複数の層が積層されている。当該スピーカー振動板３は、積層数の異なる２以上の積層領域を有する。前記複数の積層領域は当該スピーカー振動板３の面方向に連続して設けられている。当該スピーカー振動板３は、前記積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違している。前記複数の層は、当該スピーカー振動板３の表面から裏面に亘って設けられている。なお、当該スピーカー振動板３は、例えばヘッドホン、イヤホン、携帯電子機器等に備えられる小型のスピーカー用であってもよい。

当該スピーカー振動板３は、電気信号に応じて振動するよう構成されている。当該スピーカー振動板３は、使用するスピーカーに合わせた形状に構成可能であり、図５ではコーン状（より詳しくは切頭コーン状）である。当該スピーカー振動板３のサイズは、使用するスピーカーに合わせて設定可能である。

当該スピーカー振動板３は、第１の層数を有する第１積層領域Ｒ３と、この第１積層領域Ｒ３の径方向外側に隣接し、第１の層数とは異なる第２の層数を有する第２積層領域Ｒ４とを有する。当該スピーカー振動板３は、平均密度の異なる積層領域毎に積層数が相違している。すなわち、当該スピーカー振動板３は、第１の平均密度を有する第１積層領域Ｒ３と、この第１積層領域Ｒ３の径方向外側に隣接し、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有する第２積層領域Ｒ４とを有する。当該スピーカー振動板３は、第１積層領域Ｒ３と第２積層領域Ｒ４との２つの積層領域から構成されている。当該スピーカー振動板３では、平均密度の大きい積層領域は平均密度の小さい積層領域よりも積層数が多い。当該スピーカー振動板３は、第１積層領域Ｒ３及び第２積層領域Ｒ４のうちの積層数の多い積層領域と積層数の少ない積層領域との厚さ方向の圧縮率が相違している。第１積層領域Ｒ３及び第２積層領域Ｒ４は、その境界において表裏面がいずれも面一であってもよい。当該スピーカー振動板３の第１積層領域Ｒ３の具体的層構造としては、図１のスピーカー振動板１の第１積層領域Ｒ１と同様とすることができる。当該スピーカー振動板３の第２積層領域Ｒ４の具体的層構造としては、図１のスピーカー振動板１の第２積層領域Ｒ２と同様とすることができる。当該スピーカー振動板３の第１積層領域Ｒ３及び第２積層領域Ｒ４の各層の成分、厚さ等の具体的構成については図１のスピーカー振動板１と同様とすることができる。当該スピーカー振動板３の各層は、いずれも化繊混抄紙層であることが好ましい。また、当該スピーカー振動板３は、第１積層領域Ｒ３及び第２積層領域Ｒ４の厚さが均一であることが好ましい。

〈第１積層領域〉
第１積層領域Ｒ３は環状である。第１積層領域Ｒ３は、当該スピーカー振動板３の内周縁の全周に亘って形成されている。また、第１積層領域Ｒ３は、径方向外側に凸な複数の突出部３ａを有する。複数の突出部３ａの突出方向の先端縁は、当該スピーカー振動板３の外周縁までは至っていない。複数の突出部３ａは、当該スピーカー振動板３の中心軸の周りに等角度間隔で配設されている。当該スピーカー振動板３は、第１積層領域Ｒ３が複数の突出部３ａを有するので、共振を分散させることで、より自然な音を発生することができる。また、当該スピーカー振動板３は、複数の突出部３ａが当該スピーカー振動板３の中心軸を基準として等角度間隔で配設されているので、首部の強度を全周に亘って略均一に高めることができると共に、当該スピーカー振動板３の外周縁部に接続されるエッジ部（不図示）との剛性の均一化を図りやすい。

〈第２積層領域〉
第２積層領域Ｒ４は、当該スピーカー振動板３の外周縁を含んでいる。より詳しくは、第２積層領域Ｒ４は、当該スピーカー振動板３の外周縁の全周に亘って形成されている。

当該スピーカー振動板３は、径方向の内側から外側に向けて層数が漸減している。

＜スピーカー振動板の製造方法＞
当該スピーカー振動板の製造方法は、厚さ方向に複数の層が積層されたスピーカー振動板３を製造する。当該スピーカー振動板の製造方法は、平均密度が相違し、積層の異なる２以上の積層領域を形成する工程（形成工程）を備える。前記形成工程は、図１のスピーカー振動板１と同様、例えば当該スピーカー振動板３の各層に対応する抄造体を湿式抄造する工程（抄造工程）と、前記抄造工程で抄造された抄造体を積層する工程（積層工程）と、前記積層工程で積層された積層体を乾燥する工程（乾燥工程）と、前記乾燥工程で乾燥された積層体を熱プレスする工程（熱プレス工程）とを備える。

＜利点＞
当該スピーカー振動板３は、異なる範囲の周波数帯域の音を効果的に発生することができる。さらに、当該スピーカー振動板３は、共振を分散させることでより自然な音を発生することができる。

当該スピーカー振動板の製造方法は、当該スピーカー振動板３を容易かつ確実に製造することができる。

［第四実施形態］
図６のスピーカー振動板４は、厚さ方向に複数の層が積層されている。当該スピーカー振動板４は、積層数の異なる２以上の積層領域を有する。前記複数の積層領域は当該スピーカー振動板４の面方向に連続して設けられている。当該スピーカー振動板４は、前記積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違している。前記複数の層は、当該スピーカー振動板４の表面から裏面に亘って設けられている。なお、当該スピーカー振動板４は、例えばヘッドホン、イヤホン、携帯電子機器等に備えられる小型のスピーカー用であってもよい。

当該スピーカー振動板４は、電気信号に応じて振動するよう構成されている。当該スピーカー振動板４は、使用するスピーカーに合わせた形状に構成可能であり、図６ではコーン状（より詳しくは切頭コーン状）である。当該スピーカー振動板４のサイズは、使用するスピーカーに合わせて設定可能である。

当該スピーカー振動板４は、第１の層数を有する第１積層領域Ｒ５と、この第１積層領域Ｒ５の径方向外側に隣接し、第１の層数とは異なる第２の層数を有する第２積層領域Ｒ６とを有する。当該スピーカー振動板４は、平均密度の異なる積層領域毎に積層数が相違している。すなわち、当該スピーカー振動板４は、第１の平均密度を有する第１積層領域Ｒ５と、この第１積層領域Ｒ５の径方向外側に隣接し、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有する第２積層領域Ｒ６とを有する。当該スピーカー振動板４は、第１積層領域Ｒ５と第２積層領域Ｒ６との２つの積層領域から構成されている。当該スピーカー振動板４では、平均密度の大きい積層領域は平均密度の小さい積層領域よりも積層数が多い。当該スピーカー振動板４は、第１積層領域Ｒ５及び第２積層領域Ｒ６のうちの積層数の多い積層領域と積層数の少ない積層領域との厚さ方向の圧縮率が相違している。第１積層領域Ｒ５及び第２積層領域Ｒ６は、その境界において表裏面がいずれも面一であってもよい。当該スピーカー振動板４の第１積層領域Ｒ５の具体的層構造としては、図１のスピーカー振動板１の第１積層領域Ｒ１と同様とすることができる。当該スピーカー振動板４の第２積層領域Ｒ６の具体的層構造としては、図１のスピーカー振動板１の第２積層領域Ｒ２と同様とすることができる。当該スピーカー振動板４の第１積層領域Ｒ５及び第２積層領域Ｒ６の各層の成分、厚さ等の具体的構成については図１のスピーカー振動板１と同様とすることができる。当該スピーカー振動板４の各層は、いずれも化繊混抄紙層であることが好ましい。また、当該スピーカー振動板４は、第１積層領域Ｒ５及び第２積層領域Ｒ６の厚さが均一であることが好ましい。

〈第１積層領域〉
第１積層領域Ｒ５は環状である。また、第１積層領域Ｒ５は、径方向外側に凸な複数の突出部４ａを有する。複数の突出部４ａの突出方向の先端縁は、当該スピーカー振動板４の外周縁までは至っていない。複数の突出部４ａは、当該スピーカー振動板４の中心軸を基準として等角度間隔で配設されている。

第１積層領域Ｒ５は、星形多角形状である。これにより、当該スピーカー振動板４は、共振の分散がより容易かつ確実となり、より自然な音を発生することができる。なお、「星形多角形状」とは、多角形の各辺を延長し、得られた交点を結んだ形状及びこれに近似した形状をいい、各辺は厳密に直線状でなくてもよい。例えば各辺は全体として一方向に弓なりに湾曲していてもよく、１又は複数の点で湾曲又は屈曲していてもよく、各辺の交点部分が丸められていてもよい。また、「星形多角形状」とは、輪郭の全てがスピーカー振動板上に位置している必要はなく、輪郭の一部分のみがスピーカー振動板上に位置していてもよい（つまり、輪郭の一部分がスピーカー振動板の内周縁の内側やスピーカー振動板の外周縁の外側に位置していてもよい）。

〈第２積層領域〉
第２積層領域Ｒ６は、当該スピーカー振動板４の外周縁を含んでいる。より詳しくは、第２積層領域Ｒ６は、当該スピーカー振動板４の外周縁の全周に亘って形成されている。

当該スピーカー振動板４は、径方向の内側から外側に向けて層数が漸減している。

＜スピーカー振動板の製造方法＞
当該スピーカー振動板の製造方法は、厚さ方向に複数の層が積層されたスピーカー振動板４を製造する。当該スピーカー振動板の製造方法は、平均密度が相違し、積層の異なる２以上の積層領域を形成する工程（形成工程）を備える。前記形成工程は、例えば図１のスピーカー振動板１と同様、当該スピーカー振動板４の各層に対応する抄造体を湿式抄造する工程（抄造工程）と、前記抄造工程で抄造された抄造体を積層する工程（積層工程）と、前記積層工程で積層された積層体を乾燥する工程（乾燥工程）と、前記乾燥工程で乾燥された積層体を熱プレスする工程（熱プレス工程）とを備える。

［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。

例えば当該スピーカー振動板の具体的層構造は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば中実層及び多孔質層以外の他の層を有していてもよい。また、当該スピーカー振動板の各層は、前述のように化繊混抄紙層であることが好ましいが、当該スピーカー振動板は、例えば繊維を含まない合成樹脂層や、樹脂マトリックスを含まないパルプ層等を有していてもよい。さらに、前記実施形態では、当該スピーカー振動板の最裏層の有無によって第１積層領域及び第２積層領域を設けたが、当該スピーカー振動板の厚さ方向における中間層や、最表層の有無によって複数の積層領域を形成してもよい。加えて、当該スピーカー振動板は、必ずしもコーン状でなくてもよく、例えば平板状であってもよい。

当該スピーカー振動板の製造方法は、前記熱プレス工程で用いる金型やプレス方法を調整して、径方向の内側から外側に向けて積層数を変化させながらスピーカー振動板の厚さを線形または非線形に変化させることもできる。

当該スピーカー振動板における複数の積層領域の配置は前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、第１積層領域Ｒ７がスピーカー振動板の内周縁を含む場合、この第１積層領域Ｒ７は、スピーカー振動板の内周縁を部分的に含むよう設けられてもよい。また、当該スピーカー振動板は、第１積層領域がスピーカー振動板の外周縁まで至っていてもよい。

当該スピーカー振動板は、積層数の異なる３以上の積層領域を有していてもよい。図８のスピーカー振動板６は、積層数の異なる３つの積層領域（第１積層領域Ｒ１１、第２積層領域Ｒ１２及び第３積層領域Ｒ１３）を有している。当該スピーカー振動板６は、第１積層領域Ｒ１１、第２積層領域Ｒ１２及び第３積層領域Ｒ１３の互いに隣接する境界において表裏面がいずれも面一であることが好ましい。当該スピーカー振動板６は、径方向の内側から外側に向けて積層数が漸減している。当該スピーカー振動板６は、径方向の内側から外側に向けて積層数が一つずつ階段状に減っていくことで、径方向の内側から外側に向けて平均密度が漸減している。当該スピーカー振動板６は、スピーカー振動板６の平均密度を内周縁から外周縁に向けて滑らかに変化させてエッジ部へとつなげることができる。

当該スピーカー振動板は、要求される特性に応じて複数の積層領域の配置を設定することが可能であり、例えば積層数の多い積層領域が径方向外側に位置していてもよい。

当該スピーカー振動板は、径方向の内側から外側に向けて平均密度が漸減しない構成を採用することも可能である。例えば、積層数の多い積層領域を径方向外側に位置することで、径方向の内側から外側に向けて平均密度を漸増（段階的に単調増加）することも可能である。

また、当該スピーカー振動板は、径方向の内側から外側に向けて平均密度が増大及び低減してもよい。例えば当該スピーカー振動板の内周縁を含む積層領域が４層であり、この積層領域から径方向外側に向けて３層、４層と層数が変化してもよい。この場合、当該スピーカー振動板は、内周縁と外周縁との間の中間領域の平均密度を小さくすることができる。

当該スピーカー振動板ユニットは、図５～図８のスピーカー振動板の外周縁部に図４のエッジ部１６が接着されて構成されてもよい。

以上説明したように、本発明に係るスピーカー振動板は、単一の振動板で複数の周波数帯域の音を発生することができるので、周波数の再生レンジの大きいスピーカー用に適している。

１，３，４，６ スピーカー振動板
２ スピーカー振動板ユニット
３ａ，４ａ 突出部
１１ 第１中実層
１２ 第１多孔質層
１３ 第２中実層
１４ 第２多孔質層
１６ エッジ部
Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ１１ 第１積層領域
Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ１２ 第２積層領域
Ｒ１３ 第３積層領域

Claims (9)

1. 厚さ方向に複数の層が積層され、
   前記複数の層がそれぞれ樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有しており、
   積層数の異なる２以上の積層領域を有し、
   前記積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違しており、
   平均密度の大きい前記積層領域は平均密度の小さい前記積層領域よりも積層数が多く、
   積層数の多い前記積層領域は、駆動源から伝わる振動の伝達特性を高めるように環状に設けられているスピーカー振動板。
2. 厚さ方向に複数の層が積層され、
   前記複数の層がそれぞれ樹脂マトリックス及びこの樹脂マトリックス中に分散する繊維を有しており、
   積層数の異なる２以上の積層領域を有し、
   前記積層数の異なる積層領域同士の平均密度が相違しており、
   平均密度の大きい前記積層領域は平均密度の小さい前記積層領域よりも積層数が多く、
   積層数の多い前記積層領域は、駆動源から伝わる振動の伝達特性を高めるように前記駆動源側に配置されているスピーカー振動板。
3. 前記積層数の多い前記積層領域は、駆動源から伝わる高音域の振動の伝達特性を高める請求項１又は請求項２に記載のスピーカー振動板。
4. 前記２以上の積層領域が、互いに共通する中間層を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスピーカー振動板。
5. コーン状であり、
   第１の平均密度を有する第１積層領域と、この第１積層領域の径方向外側に隣接し、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有する第２積層領域とを有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスピーカー振動板。
6. 前記第１の平均密度が第２の平均密度よりも大きい請求項５に記載のスピーカー振動板。
7. 前記第１積層領域及び第２積層領域が同心円状に形成される請求項５又は請求項６に記載のスピーカー振動板。
8. 前記第１積層領域が、径方向外側に凸な複数の突出部を有する請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のスピーカー振動板。
9. 径方向の内側から外側に向けて平均密度が漸減する請求項５から請求項８のいずれか１項に記載のスピーカー振動板。

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