JPH06284495A

JPH06284495A - 音響振動板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06284495A
Application number: JP8210793A
Authority: JP
Inventors: Jun Kishigami; 純岸上; Masaru Uryu; 勝瓜生
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】低音用スピーカーに対応でき、優れた減衰能
及び高強度を有する音響振動板を提供する。【構成】バクテリアセルロースを主体とする音響振動
板の面重量を２ｍｇ／ｃｍ²とし、基台１上に真空ベル
ジャ２が配されて構成される真空乾燥器にて、離解液で
あるバクテリアセルロース５を真空乾燥して製造する。
また、フィルター４にてバクテリアセルロース５を抄紙
した後に真空乾燥を行っても良い。なお、真空乾燥時の
真空度を１３．３ｋＰａ以下とすることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピーカーの振動板の
ような音響振動板及びその製造方法に関するものであ
り、さらに詳細にはバクテリアセルロースを使用した、
音響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】近年、音響振動板の分野においては、ス
ピーカ等の音響振動板材料として、高分子材料や金属，
セラミックス等の紙以外の素材が使用されるようになっ
ているが、製造が容易であること、適度な内部損失を有
すること、音質を左右する要因（パルプの種類，フリー
ネス，サイズ剤，紙力増強剤等）が非常に多いため多様
な音質要求に対応し得ることから、紙を主体とする紙振
動板の占める割合は依然として高く、音響振動板の過半
数を占めている。

【０００３】ところで、上述の紙振動板では、強度（剛
性）の点で不満足な場合が多く、再生周波数帯域が狭い
という欠点を有している。このため、従来は、これを解
決するために、セルロース系繊維にカーボン繊維やアラ
ミド繊維の如き強化繊維を混抄することが行われてい
た。

【０００４】しかしながら、これら強化繊維は、セルロ
ース繊維と異なり水素結合を行わないため、その効果を
発揮させるためには何らかの結合剤（バインダ）の使用
が必要となり、製造方法が煩雑になる等の問題が発生す
る。さらに、このような強化繊維を混抄すると、これら
強化繊維の添加による内部損失の低下や非セルロース系
素材（上記バインダを含めて）の混入による音質的異質
感・違和感等の問題が生ずる。

【０００５】そこで、特開昭６１−２８１８００号等
に示されるような、セルロース繊維として所定の条件下
である種のバクテリアを培養することによって微生物学
的に生産されるバクテリアセルロースを用いた音響振動
板が提案されている。

【０００６】上記バクテリアセルロースは、結晶性の高
いα−セルロースで構成され、非常に表面配向性が強い
こと等から極めて高い強度を有し、またその太さは０．
０２〜０．０４μｍと極めて微細なものである。

【０００７】上述のバクテリアセルロースは、培地と空
気の界面にある程度の厚さをもったゲル状物質として産
出させる方法や、通気攪拌培養法等によって得られる。
このようなバクテリアセルロースの音響振動板を得るた
めに、例えばコーン形状に成形する際には、水中に離解
したバクテリアセルロースをコーン形状を有する抄紙網
上に流し込み、抄紙網側より吸引脱水を行って水分を除
去しながら抄紙し、プレス成形する等の手法が考えられ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な方法で抄紙を行ってバクテリアセルロースを成形する
と、該バクテリアセルロース（太さ０．０２〜０．０４
μｍ）がパルプ繊維（太さ５〜１００μｍ）と比較して
非常に微細なものであることから、吸引脱水時において
抄紙網の目詰まりを引き起こしやすく、吸引速度を低下
させ、その成形効率を著しく低下させてしまう。また、
同様の理由から、密度の高いもの、或いは厚さの厚いも
のの成形は困難であり、低音用スピーカに適応するよう
な音響振動板を得ることは難しい。例えば、パルプ繊維
の面重量が２０ｍｇ／ｃｍ²である時に１０秒間で脱水
できる脱水装置を用い、バクテリアセルロースの面重量
が５ｍｇ／ｃｍ²であるものの脱水を行ったところ１８
０秒以上を要し、バクテリアセルロースの面重量をこれ
以上とすると脱水がほとんど不可能となる。なお、バク
テリアセルロースの面重量が２ｍｇ／ｃｍ²以上となっ
た場合に、脱水効率が著しく低下する。

【０００９】また、目詰まりが発生した状態でさらに吸
引脱水を行うと、成形物の両面間に圧力差が生じ、空気
圧によって材料が圧縮されて成形物の厚さが所望の厚さ
より薄くなる可能性もあり、このような手法で形成され
る音響振動板の寸法精度はあまり良好でなく、特性のバ
ラツキが発生する。なお、材料の圧縮によって十分な曲
げ剛性を確保できる厚さを有する成形物の成形が困難と
なり、減衰能，強度が低下する。

【００１０】さらに、吸引脱水によって抄紙網上に抄紙
すると、バクテリアセルロースの繊維の方向が強制的に
略放射線状に揃えられる傾向に有り、元来バクテリアセ
ルロースの有する組成構造とは異なる組織構造が形成さ
れてしまい、バクテリアセルロースの有する特性を十分
に発揮できない。

【００１１】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、面重量，厚さが大きく低音用スピー
カーに対応できる音響振動板を提供することを目的とす
る。また、本発明は、成形効率が良好で、厚さ，面重量
の大きいものを成形することが可能であり、且つ圧縮，
組織構造の変化を発生させることなく成形することの可
能な音響振動板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明者らが鋭意検討した結果、バクテリアセルロ
ースを成形する際に真空乾燥によって脱水を行えば、成
形効率を向上させ、厚さ，面重量の大きいものの成形を
可能とし、且つ圧縮，組織構造の変化を発生させること
なく成形することが可能であることを見出した。

【００１３】すなわち本発明は、真空乾燥されたバクテ
リアセルロースを主体とし、面重量が２ｍｇ／ｃｍ²以
上であることを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明の音響振動板の製造方法は、
バクテリアセルロースの離解液をそのまま真空乾燥する
ことを特徴とするものである。なお、この時、真空乾燥
に先立ってバクテリアセルロースの離解液を抄紙しても
良い。

【００１５】真空乾燥に際しては、真空度を１３．３ｋ
Ｐａ以下とすることが好ましく、１．３〜１３．３ｋＰ
ａの範囲がより好ましい。

【００１６】なお、上記バクテリアセルロースは、結晶
性の高いα−セルロースで構成され、非常に表面配向性
が強いこと等から極めて高い強度を有し、またその太さ
は０．０２〜０．０４μｍと極めて微細なものである。

【００１７】バクテリアセルロースを産出するバクテリ
アとしては、酢酸菌が代表的であり、例えばアセトバク
ター・アセチ（Acetobacter aceti ），アセトバクター
・キシリナム（Acetobacter xylinum ），アセトバクタ
ー・ランセンス（Acetobacter rancens ），ザルチナ・
ベントリクリ（Sarcina ventriculi），バクテリウム・
キシロイジス（Bacterium xyloides），アセトバクター
・パスツリアヌス（Acetobacter pasteurianus），アグ
ロバクテリウム・ツメファシエンス（Agrobacterium tu
mefacien）等が挙げられ、さらにはシュードモナス（Ps
eudomonas ）属，リゾビウム（Rhizobium ）属等が挙げ
られる。

【００１８】上述のバクテリアセルロースは、培地と空
気の界面にある程度の厚さをもったゲル状物質として産
出させる方法や、通気攪拌培養法等によって得られる。

【００１９】

【作用】本発明においては、真空乾燥されたバクテリア
セルロースを主体とする音響振動板において、面重量を
２ｍｇ／ｃｍ²以上とし、該音響振動板の製造方法をバ
クテリアセルロースの離解液をそのまま真空乾燥を行う
ものとしているため、厚さ，面重量の大きな振動板を得
ることが可能であり、バクリアセルロースに圧縮，組成
構造の変化を発生させることなく振動板を製造すること
が可能である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。先ず、バクテリアの
生産したバクテリアセルロースの離解液をプレス機等の
適当な手段により絞り、その含水率が９９〜９９．９％
となるように調整した。次いで、この離解液を平坦な支
持板上に流し込んだ。

【００２１】そして、支持体上のバクテリアセルロース
を図１に示すような真空乾燥器にて真空乾燥した。該真
空乾燥器は、基台１上に真空ベルジャ２を載置してなる
ものであり、基台１には真空ベルジャ２内の脱気を行う
排気孔３が形成されている。なお、排気孔３の一端３ａ
は、図示しない真空ポンプに接続されており、真空ポン
プの吸引によって真空ベルジャ２内は真空状態となされ
る。さらに、該真空乾燥器には図示しない加熱装置が配
設されており、真空ベルジャ２内の温度を適宜変化させ
ることが可能である。

【００２２】このような真空乾燥器内に上記の支持板上
のバクテリアセルロースを配置し、真空ベルジャ２内を
真空状態とし、加熱して真空乾燥を行った。この際の加
熱温度はバクテリアセルロースの沸点以下とし、真空度
は１３．３ｋＰａとした。なお、この後工程としてプレ
ス成形を行うが、プレス成形時の最適含水率は７０％前
後であることが、これまでの実験によって確認されてい
るため、上記バクテリアセルロースの含水率が７０％前
後となるまで真空乾燥を行った。なお、上記のような真
空乾燥後のバクテリアセルロースの含水率は、プレス成
形時の状態に大きな影響を及ぼす。すなわち、真空乾燥
後のバクテリアセルロースの含水率が大きいとプレス時
に急激な水分の蒸発が生じるため、成形物の一部に穴が
開き音響振動板として使用できなくなる可能性がある。
さらには、バクテリアセルロースが噴出する可能性もあ
る。従って、真空乾燥後のバクテリアセルロースの含水
率を正確に設定する必要がある。

【００２３】プレス成形は図２に示すようなプレス装置
によって行った。なお、本実施例においては、コーン型
の音響振動板を作製した。該プレス装置は、コーン形状
となされた凹部６ａを有する下金型６と下金型６の凹部
６ａに嵌合する凸部８ａを有する上金型８よりなるもの
である。なお、下金型６の底部及び上金型８の上部には
ヒーター７，９が配され、それぞれの加熱が可能となさ
れている。さらに上金型８は、図示しない駆動装置に接
続される軸部１０に接続されており、図中矢印Ｐ方向に
上下動するようになされている。従って、プレス成形を
行う際には、上金型８と下金型６間にバクテリアセルロ
ース５をコーン形状に配し、上金型８の凸部８ａを下金
型６の凹部６ａに嵌合させることにより、上金型８と下
金型６間にバクテリアセルロース５を挟み込む。この
時、下金型６，上金型８はヒーター７，９によって加熱
されており、下金型６，上金型８間に挟まれたバクテリ
アセルロース５は加熱加圧され、乾燥され、且つ所定の
形状に成形され、所望の形状を有する音響振動板を得
る。なお、得られる音響振動板に耐水性を付与するた
め、通常、プレス成形時にサイズ剤等を添加する。その
ため、プレス成形温度はサイズ剤の反応温度を考慮して
１００℃以上、好ましくは１３０℃とすれば良い。

【００２４】なお、上述の実施例においては、バクテリ
アセルロースの離解液をそのまま真空乾燥した後にプレ
ス成形を行ったが、真空乾燥に先立ってバクテリアセル
ロースの離解液を抄紙しても良い。すなわち、図１に示
すようにコーン形状を有し、金網，パンチングメタル等
より形成される抄紙網であるフィルター４上にバクテリ
アセルロース５を流し込んで抄紙を行い、これらを図中
に示すような真空乾燥器内に載置して真空乾燥するもの
である。この時の真空乾燥条件は先に述べたものと同様
である。

【００２５】次いで、真空乾燥されたバクテリアセルロ
ースをプレス成形する。本実施例においても図２に示す
ようなプレス装置を用いれば良く、下金型６上にフィル
ター４及びバクテリアセルロース５を載置し、上金型８
によって挟み込んでプレス成形を行う。この時、下金型
６，上金型８はヒーター７，９によって加熱されてお
り、下金型６，上金型８間に挟まれたバクテリアセルロ
ース５は加熱加圧され、乾燥され、且つ所定の形状に成
形され、所望の形状を有する音響振動板を得る。

【００２６】なお、上述の実施例においては、バクテリ
アセルロースをフィルター上に流し込んだ後、直ぐに真
空乾燥を施したが、従来のようにフィルター上に流し込
まれたバクテリアセルロースに若干吸引脱水を施した後
に、真空乾燥を行っても良い。吸引脱水装置としては図
３に示すような装置が挙げられる。該吸引脱水装置は、
上部が開口部１１ａとされ、フィルター４を載置できる
大きさとなっている吸引部１１の一側面に吸引部１１の
内部１１ｂの脱気を行う排気孔１２が設けられ、該排気
孔１２は図示しない真空ポンプに接続されており、吸引
部１１内部１１ｂを真空状態となすようになされてい
る。上記吸引脱水装置にてフィルター４に流し込まれた
バクテリアセルロース５の吸引脱水を行う際には、吸引
部１１の開口部１１ａにフィルター４を載置し、排気孔
１２より脱気して吸引部１１内部１１ｂを真空状態とし
て、バクテリアセルロース５に含まれる水分を吸引す
る。

【００２７】本実施例において製造した音響振動板とバ
クテリアセルロースの離解液を吸引脱水しながら抄紙し
て製造した音響振動板のＱ値を比較したところ、前者の
Ｑ値は１０，後者のＱ値は２０であり、本実施例におい
て製造した音響振動板の方が良好な特性を示した。これ
は、本実施例の音響振動板においては、バクテリアセル
ロースの組織構造の変化を生ずることなく成形が行われ
たため、内部損失が大きい状態で保たれたためと思われ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、真空乾燥されたバクテリアセルロースを
主体とし、面重量が２ｍｇ／ｃｍ²以上であるため、厚
さ，面重量の大きな音響振動板が形成されており、低音
用スピーカー等に対応できる音響振動板を得ることがで
きる。

【００２９】また、本発明の音響振動板の製造方法は、
バクテリアセルロースの離解液をそのまま真空乾燥する
ため、厚さ，面重量の大きな音響振動板を得ることが可
能であり、バクテリアセルロースの圧縮，組織構造の変
化を発生させることなく成形することが可能である。従
って、低音用スピーカー等に対応できるような音響振動
板を得ることができる。また、曲げ剛性を向上するのに
適度な厚さの成形物を成形することが可能であるため、
優れた減衰能と高強度を有し、且つバクテリアセルロー
スの特性が十分に発揮される音響振動板を形成すること
が可能である。

【００３０】さらに、本発明の音響振動板の製造方法に
おいては、真空乾燥に先立ってバクテリアセルロースの
離解液を抄紙しても良く、さらに良好な特性を有する音
響振動板を形成することが可能である。また、真空乾燥
時の真空度を１３．３ｋＰａ以下とすることによって
も、更に良好な特性を有する音響振動板を形成すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用した真空乾燥器を示す模式断面図
である。

【図２】実施例で使用したプレス装置を示す模式断面図
である。

【図３】実施例で使用した吸引脱水装置を示す模式断面
図である。

【符号の説明】

１・・・基台２・・・真空ベルジャ３・・・排気孔４・・・フィルター５・・・バクテリアセルロース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空乾燥されたバクテリアセルロースを
主体とし、面重量が２ｍｇ／ｃｍ²以上であることを特
徴とする音響振動板。
【請求項２】バクテリアセルロースの離解液をそのま
ま真空乾燥することを特徴とする音響振動板の製造方
法。
【請求項３】真空乾燥に先立ってバクテリアセルロー
スの離解液を抄紙することを特徴とする請求項２記載の
音響振動板の製造方法。
【請求項４】真空乾燥を１３．３ｋＰａ以下の真空下
で行うことを特徴とする請求項２記載の音響振動板の製
造方法。