JPS59106924A - 圧空成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、圧空成形と同時に紫外線または放射線の照
射を行ない得るようにした圧空成形装置に関するもので
あシ、音響振動板等の製造において、光硬化性樹脂を塗
布したフィルムの圧空成形と樹脂の硬化とを同時に行な
う際に用いるのに適したものである。

背景技術とその問題点 第１図および第２図に、エツジ部一体成形型の音響振動
板の一例を示す。この音響振動板は、ベースフィルムが
ポリプロピレン等の熱可塑性フィルムであシ、振動面（
１）、エツジ部（２）、外周縁（３）かめに、樹脂の硬
化層（４）が積層して形成されている。

エツジ部（２）には、断面凹形をした多数のリブ（５）
が形成されている。このリブ（５）は、エツジ部（２）
の高次の共振によって生じる周波数特性上のらばれを高
域周波数側へ移行させるものでちる。［Ｌ外周縁（３）
にはリング（６）が取付けられている。

上述のような音響振動板の製造は、従来、以下の工程に
よって行なわれていた。

（１）、熱可塑性樹脂から成るベースフィルムの全面に
、均一もしくは多段に光硬化性樹脂を塗布する０ （２）、上記ベースフィルムを金型上に配置し、圧空成
形する。この圧空成形時には、金型全ヒーターで加熱し
、所望の温度ｃベースフィルムの軟化点）にする。そし
て、この熱によシ軟化されたベースフィルムには、圧空
成形によって、金型の形状が転写され、振動面、エツジ
部および外周縁が形成される。成形終了後、金型を冷却
し、フィルムを軟化点以下に下げる。

（３）、成形したフィルムにリングを接着させ、圧空成
形装置から、紫外線照射装置に移す。

（４）、エツジ部の光硬化性樹脂が紫外線によって硬化
するのを防ぐために、エツジ部上に遮光用マスクを設け
る。

（５）、紫外線全照射して、振動面の光硬化性樹脂を硬
化させる。

（６）、エツジ部の未硬化の光硬化性樹脂を、溶剤によ
って除去する。

（７）、（２）と同様の工程を行なっての再成形を行う
。

これは、（５）の紫外線照射によって付加的に生じた熱
でフィルムが軟化し変形するためである。

以上の工程では、第１に一度圧空成形したフィルムを再
度成形し直す必要があること、第２に紫外線照射の工程
において、振動面のフィルムが軟化し変形したまま、塗
布された光硬化性樹脂が硬化されてしまうこと、第３に
硬化点の低いフィルムでは、紫外線照射の際に完全に変
形して１〜まりので製作不能になること、等の欠点があ
った。

発明の目的 この発明は、上述したような欠点のない圧空成形装置を
提供するものであって、作業性を改善し、製造時間を短
縮すると共に製造コストヲ低減させる圧空成形製＃を提
供するものである。

発明の概要 この発明は、成形用型と、この成形用型に対して相対的
に往復動自在に配設されている気路保持用フードと、こ
のフード時に設けられている紫外線または放射線照射装
置と、上記気密保持用フードの相対的な往復動に応じて
上記成形用型に対して相対的に往復動するように設けら
れ、かつ紫外線または放射線を遮蔽するためのマスクと
を具備し、圧空成形と同時に紫外線または放射線照射を
行ない得るようにしたことを特徴とする圧空成形装置に
係るものである。

実施例 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第３図は、この発明を音響振動板の圧を成形装置に適用
した一例を示す。抑圧支持部材（７）は１例えば円筒形
であってよい気密保持用フードすなわち筐体（８）の天
板（８ａ）に取付けられ、との筐体（８）全成形用型、
例えば金型（９）に押圧するために筐体（８）を上下方
向に往復動するのに用いられる。匁お上記部材（７）は
必要に応じてプレス機本体に連結されている。上記筐体
（８）の内部には、取付支持部材（１０ａ）（１０ｂ）
によって筐体（８）に取付けられた超高圧水銀ランプα
１）が配設されている。この超高圧水銀ランプαυは、
略画直に配置した状態で発光させる心安があるため、垂
直方向から若干傾けた状態で取シ付けられている。超篩
圧水銀ラングα１）から照射される紫外線は、音響振動
板のベースフィルムに塗布される光硬化性樹脂の感応周
波数に応じて、その周波数レンジが決められる。また、
超高圧水銀ランプ（１１）から上方に発光された紫外線
は、筐体（８）に支持された反射板（１２８Ｘ１２ｂ）
によって反射され、直下に位置する金型（９）に向って
照射されるようになっている。上記水銀ランプ０υ、取
付支持部材（１０ａ）（１０ｂ）　、反射板（１２ａ）
（１２ｂ）等の照射装置は、筐体（８）内の石英ガラス
ａ（至）およびこの石英ガラス支持用の支持部材（１４
１によって区切られた照射室０１内に収納されている。

なお石英ガラス（１３）および支持部材Ｑ４）はその下
方に設けられる圧空成形室（１鐘をその上方に設けられ
る上記照射室０■に対して気密に保持し得るようになっ
ている。この照射室−は空冷ファン（１６）によって、
その内部温度が上昇しないように換気されている。水銀
ランプα１）は、圧空成形装置の稼動時においては、常
時点灯状態とすると七によって寿命が延長される。石英
ガラスａ（至）は光不透過性の支持部材０荀によって支
持され、紫外線は石英ガラスの照射窓αηを透過して照
射される。

紫外線の照射は、開閉のために往復＃あるいは回動する
シャッター０樽の遮光部（１８ａ）によってコントロー
ルされる。尚、石英ガラスは耐熱性が良好であるので使
用されている。

上記照射室αωの下方に設けられた圧空成形室０９を構
成する筐体（８）の下端面には気密保持用の軟質部材（
２０）が設けられておシ、摩耗時や金型の形状に応じて
取シか見られるようになっている。上記軟質部材（λめ
には側熱ゴムや軟質の金属等を用いることができる。圧
空成形室θ錫には弾性を有する支持部材（２＋１、例え
ば板バネ、コイルスプリング等（第３図では板バネ）に
よって支持されたアルミニウムや真鍮表どからなる紫外
線を遮蔽するためのマスクすなわち遮光用マスク（助が
配されている。この支持部材（２１）は、筐体（８）の
下端面に設けられた軟質部材（２υが金型（９）に押圧
されて生じる軟質部材（２０の圧縮を考慮して設けられ
たもので、上記ベースフィルムの外周囲が軟質部材（２
０によって金型（９）に押し付けられてから、上記ベー
スフィルムのエツジ部として成形される部分にマスク（
２つが配置されるようになっている。

ここで、金型（９）とマスク（２’ＺＪとの関係は、第
４図のＴに示される如く、マスク（２２１の内周附近で
は５０μｍ程度の間隔が設けられておυ、この間隔によ
って、ベースフィルムｏＤ上の光硬化性樹脂層０邊とマ
スクとの上記内周附近での接着を防止している。このマ
スク（２７Ｊの外側は金型（９）と接し、ベースフィル
ムＣ３１）を保持するようになっている。ただし、成形
工程では必ずしも接する必要はなく、金型（９）とマス
ク（２力との対向部分の全体に亘って５０μｍ程度の間
隔で離間させて圧空成形を行なうようにしてもよい。

圧空成形室（２（ｌは、その筐体部分に空気導入用の孔
Ｃ３）が設けられておシ、圧空成形時の空圧は４〜８　
ｋｇ　／α２位にコントロールされる。

金型（９）には、圧空成形時にベースフィルムの温度を
軟化点にまで加熱するためのヒーター（図示せず）が設
けられている。またその下方には冷却用の水冷ジャケラ
ｌ−ＣＩ！４１が設けられ、圧空成形後、必要に応じて
金型を冷却するだけでなく、紫外線照射時におけるベー
スフィルムの温度上昇を防止するためにも用いられ、比
較的軟化点の低い（ｉｏｏｔ：’以下）フィルムを使用
した場合のフィルムの変形を防止できる。

点燈電源（ハ）は水銀ランプα１）を点燈するための電
源であるが、使用するランプの種類によっては、筐体（
８）が金型（９）へ押圧されている時にのみ点燈するよ
うに、筐体（８）を押圧するプレス機本体にこの抑圧に
連動して働くスイッチを設け１点燈するようにしてもよ
い。

次に第５図〜第８図に示すとの発明の別の実施例につい
て説明する。なおこれらの実施例において第３図及び第
４図に示す実施例と実質的に同一の部分については、両
者に共通の符号を付してその説明を省略する。

第５図は、第６図においてマスクの支持部材αａとして
用いた板バネ（２Ｉ）のかわシに、ガイド用筒体（５）
内にコイルバネ弼ヲ収納した機構を用い、このコイルバ
ネ（２８）によってマスク（２乃の上部に設けられた筒
状部（２２ａ）がガイド用筒体（財）内を摺動するよう
にしている。このようにすると、紫外線がガイド用筒体
（５）内だけを通って照射されるので、照射の効率を良
好にすることができる。

第６図では、マスク（２ツは、紫外線照射装置を収納し
た筐体（８）とは別に設けられた同様の筺体０９に取付
けられている。筐体０１９はコイルバネにより上方に附
勢されている上下動自在の支持部材０３）によって支持
され、筐体（８）が上昇位置にある時には、同様に上昇
してマスク（２２１と共に金型（９）から離間している
。圧空成形に際し、筐体（８）が下方に往動すると、筐
体Ｃ３５１は筐体（８）に伴われて金型（９）上に押圧
され、圧空成形室■は軟質部材（２００カによって気密
保持される。またこれと同時に、マスク（社）が金型（
９）の所定位置に配置される。筐体Ｃ（ωの天板（３８
ａ）の中央部分には孔間が設けられ、この孔を通して紫
外線および加圧空気が導入されるようになっている。

第７図および第８図は、一台の圧空成形装置で同時に様
数の音響振動板の圧空成形および紫外線照射を行なうよ
うにした例を示している。第７図では、１台の水銀ラン
プ（１１）（５００Ｗ、ウシオ電機（株）製）で３個の
成形物に照射できるように股計されている。そしてこの
第７図では、マスクの図示を省略しているが、第３図〜
第６図に示す実施例におけるいずれかの方法を用いてマ
スクを施し得るのは勿論である。また石英ガラス板崗に
は。

３つの金型（９）にそれぞれ対応した６つの照射窓（Ｉ
７）が設けられ、これら３つの照射窓ａηは開閉のため
に直線往復動あるいは回動するシャッターＤＩに設けら
れた３つの遮光部（１８ａ）によって同時に開閉される
ようになっている。第８図では、仕切壁（２（ト）によ
ってはソ直方体形状の圧空成形室ａ樟を多数、例えば６
つに区切＃）％それぞれ独立に設けられた６個のシャッ
ターの遮光部（１８ａ）が石英ガラス（１３に設けられ
た６つの照射窓ａ７）’ｅ独立に又は同時に開閉するよ
うになっている。この装置では１本のメタルハライドラ
ンプ＠（４ＫＷ、アイグラフィック（株）製）から６個
の圧空成形体に紫外線が照射できるようになっている。

第３図の装置では、１日の生産能力は１００〜２００個
程度であるが第７図や第８図のようにすれば、装置の台
数を増さないで生産能力全土けることができる。またラ
ンプの寿命は１．０００時間和度であるが、ランプの交
換に要する手数を減少させることができる。さらにラン
プのエネルギーが効率よく使えてランプの単価もそれ程
変わらないので、設備費や２ンニングコストを下げるこ
とができる。例えば第８図の装置では、第３図の装置に
較べて、設備費は４０％、ランニングコストは６０％以
上削減できる。

上述した実施例では、何れも紫外線を照射する場合につ
いて述べたが、放射線の照射によって光硬化性樹脂の硬
化を行なう場合は、上述の紫外線照射装置の代わυに、
放射線照射装置を用いればよい。放射線としては、電子
線、ｒ線などを用いることができる。また、放射線、紫
外線などの照射量は特に限定されるものではなく、樹脂
の種類、硬化速度を考慮して適尚に選択すればよい。

上述したように、この本発明による圧空成形装置は、光
硬化性樹脂を塗布したベースフィルムの成形と上記樹脂
の硬化を行なうようにしたものである。このベースフィ
ルムの材料として社、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン等の熱可塑性樹脂が好ましいが
、ポリエチレン、ポリスチレン女どの比較的軟化点の低
い熱可塑性樹脂の使用も可能である。

また、光硬化性樹脂としては、放射線および／また社紫
外Ｉ！！たとを照射した場合に硬化して、振動面に所望
の剛性を付与しうるものであれば何れでもよく２例えば
、アクリル性またはメタクリル性の二重結合を有するモ
ノマー１オリゴマーを使用するのが好ましい・かかるモ
ノマーのうち、アクリレート二重結合を有するものとし
ては、例えハ、ビニルピロリドン、２−エチルへキシル
アクリレート、ラウリルアクリレート、ヒト四キシエチ
ルアクリレート、エトキシエトキシアクリレート、テト
ラヒドロフルフリルアクリレート、アロニツクスＭ−５
７００（ＷＪ品名）などの単官能モノマー、ジエチレン
グリコールジアクリレート、ナト２エチレングリコール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、アロニツクスＭ−６１００（商品名）などの二官能
モノマー。

トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチ
ロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリトリト
ールへキサアクリレート、ジペンタエリトリトールペン
タアクリレートなどの多官能七ツマ−などが挙げられる
。

かかるモノマーのうちメタクリル性二重結合を有するも
のは、前述したモノマーのアクリル性二重結合がメタク
リル性二重結合に代ったものが例示される。また、かか
る二重結合を有する骨格となる樹脂種としては、例えば
アルキド樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリウレ
タン、エポキシ樹脂などが挙げられる。樹脂としてオリ
ゴマーを使用する場合には、前述した如き七ツマ−な用
いて通常の方法にてオリゴマーに変換して使用すればよ
い。

前述したような樹脂は、光増感剤と共に使用するのが好
ましく、光の照射によシその増感剤が分解しラジカルが
発生し、そのラジカルを通して重合し架橋する。かかる
増感剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフ
ェノン−アミン系混合物などが挙げられる。ベンゾイン
化合物の例とシテハ、ベンゾインアルキルエーテルなど
が挙げられ、そのアルキルとしてはメチル、イソプロピ
ル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルなどが挙げられる。

ベンゾフェノン−アミン系混合物に用いられるアミン化
合物としては、例えば、メチルジェタノールアミン、ト
リエタノールアミン、Ｎ−メチルモルホリン、トリエチ
ルアミン、ジブチルアミン。

Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン、　Ｎ、Ｎ−ジメチル
アニリンなどが挙げられる。

このベースフィルム上に樹脂を塗布する方法は通常の方
法の何れも使用することができ、噴霧法、ハケ塗シ法、
グラビアロール法、ドクターブレード法などが例示され
る。

次に、この発明の圧空成形装置を用いてダイナミックマ
イクロホン用のエツジ部一体成形型のダイヤフラムを製
造した具体例を説明する０具体例 光硬化性樹脂としての多官能アクリルモノマー（商品名
ｊＤＰＨＡＪ：日本化薬工業Ｃ株）製）に、増粘剤とし
て微粒子状の炭化硅素（商品名「アエロジル」二日本ア
エロジル（株）製）を混合し、これをさらにメチルエチ
ルケトンで希釈して塗料調製した。そしてこの塗料をド
クターブレード法にて９μｍ厚のポリエチレンテレフタ
レートフィルムの上面全体に４０μｍの膜厚に塗布した
。次いで、抑圧支持部材（７）ヲ介して筐体（８）ヲ金
型（９）に対して往動させて、筐体（８）の下端面に設
けられている軟質部材−、第６図では０７）でベースフ
ィルムの外周囲を押圧保持し、更にマスク（社）でベー
スフィルムＯυの一部を金型（９）に軽く押し付けた。

この状態においては、圧空成形室（１１は筐体（８）、
第６図では筐体（８）および（ハ）、石英ガラス（１３
）、支持部材Ｉ及び金型（９）によって気密に保持され
るので、空気導入孔（ハ）から加圧空気を導入し、同時
に金型（９）を加熱しなから圧空成形を行なった。そし
て一応圧空成形が終了した時点で、圧空成形室（１１加
圧状態に保持したま＼で、シャッターＱｌを開いて超高
圧水銀ラングＱｌ）からの紫外線をベースフィルムＧυ
上に照射させた。この照射によって、ベースフィルム０
１）の上面に形成されている光硬化性樹脂層ｃｌ邊の照
光部分が硬化した。

以上の工程によって得られたベースフィルム０ηを圧空
成形装置から取出して、外周縁に相当する部分の下面に
リングを接着させ、このベースフィルムを所望の形状に
切断した。さらに、出来た成形体をメチルエチルケトン
に浸漬して非露光部分の樹脂を溶解除去してから乾燥さ
せた。こうして、所望のダイヤフラムヲ得り。

この発明の圧空成形装置を用いて光硬化性樹脂を塗布し
たフィルムの成形および樹脂の硬化を行ルムに対するマ
スクの対向配置および紫外線あるいは放射線の照射を一
連の工程として行なえるので、製造工程を簡略化するこ
とができて作業性を向上させ得ると共に製造時間を短縮
することができる。また、生産設備のコストを大巾に削
減することが可能となシ、シたがって、圧空成形体１個
当シの生産コストも大巾に削減することができる。

する恐れがなくフィルムに対するマスクの対向配置を精
度よく行なうことができるから、歩留シを大巾に向上さ
せることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明を説明するための従来
公知の音響振動板の一例を示し、第１図は平面図、第２
図は第１図の１ｉｌＮの断面図である。第３図からｌ！
８図は、この発明の実施例をそれぞれ示すものであシ、
第３図は第１の実施例の概略縦断面図、第４図は第１の
実施例の要部の拡大縦断面図、第５図は第２の実施例の
概略縦断面図、第６図は第３の実施例の概略縦断面図、
第７図は第４の実施例の概略斜視図および第８図は第５
の実施例の概略縦断面図である。 なお図面に用いた符号において、 （８）・・・・・・・・・・・・・・・筐体（気密保持
用フード）（９）・・・・・・・・・・・・・・・金型
〔成形用型）αυ　・・・・・・・・・・・・・・・超
高圧水銀ランプ〔紫外線照射装置）（１２ａ）（１２ｂ
）・・−反射板 ０■・・・・・・・・・・・・・・・石英ガラスａつ・
・・・・・・・・・・・・・・紫外線照射室側・・・・
・・・・・・・・・・・シャッターＱｌ・・・・・・・
・・・・・・・・圧空成形室（２１）・・・・・・・・
・・・・・・・遮光用マスクの支持部材（２乃・・・・
・・・・・・・・・・・遮光用マスク（ハ）・・・・・
・・・・・・・・・・空気導入孔（イ）・・・・・・・
・・・・・・・・メタルハライドランプ（ハ）・・・・
・・・・・・・・・・・コイルバネである。 代理人　土星　勝 ｌ　　常包芳男 ｌ　　杉浦俊貴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形用型と、この成形用型に対して相対的に往復動自在
   に配設されている気密保持用フードと、このフードのに
   設けられている紫外ｉまたは放射線照射装置と、上記気
   密保持用フードの相対的な往復動に応じて上記成形用型
   に対して相対的に往復動するように設けられ、かつ紫外
   ｉまたは放射線を遮蔽するためのマスクとを具備し、圧
   空成形と同時に紫外線または放射線照射を行ない得るよ
   うにしたことを特徴とする圧空成形装置。