JPWO2014132392A1 - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

積層体を構成する振動板層の厚みを均一にできる積層体の製造方法及び製造装置を提供する。積層体の一例としてのスピーカ用振動板の製造方法は、材料（４ａ１、４ｂ１）を含む第１縣濁液（Ｋ１）及び第２縣濁液（Ｋ２）をタンク（３０）内に順次注入し、タンク（３０）内の液体成分の脱水を行う振動板層形成工程を有している。そして、この振動板層形成工程において、タンク（３０）内の液体中で第２縣濁液（Ｋ２）を注入する。

Description

本発明は、積層体の製造方法および製造装置に関するものである。

従来の積層体としてのスピーカ用振動板の製造方法が特許文献１に開示されている。このスピーカ振動板の製造方法では、共通の抄造タンク内に、スピーカ振動板を構成する各振動板層の材料を含まない液体層を隔てて、各振動板層の材料を含む縣濁液を順次注入し、当該縣濁液を順次抄造して複数の振動板層を積層する。

特開２００７−２０８９０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたスピーカ用振動板の製造方法では、振動板層の材料をタンク内の液体に上方から投下していることから、タンク内の液面に乱れが生じ易い。この液面の乱れは、タンク下部に形成された振動板層の材料が沈殿されてなる堆積層に影響を与えて、当該堆積層により構成される振動板層の厚みにも乱れを生じさせる原因となる。そのため、振動板層の厚みを均一にするという課題が一例として挙げられる。

そこで、本発明は、積層体を構成する振動板層の厚みを均一にできる積層体の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載された発明は、上記課題を解決するために、第１液体及び第２液体をタンク内に順次注入し、前記タンク内の脱水を行う工程を備え、前記工程において、前記タンク内の液体中で前記第２液体を注入することを特徴とする積層体の製造方法である。

請求項２に記載された発明は、上記課題を解決するために、タンクと、液体注入装置と、脱水装置と、を備え、前記タンクが、前記液体注入装置に接続される液体注入口と、前記脱水装置に接続される脱水口と、を備え、前記液体注入口が、前記タンクの下部に設けられていることを特徴とする積層体製造装置である。

本発明の一実施例に係る製造方法で製造されたスピーカ用振動板を説明するための図であって、（ａ）は本発明の一実施例に係る製造方法で製造されたスピーカ用振動板を採用したスピーカ装置を説明するための半断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したスピーカ用振動板を説明するための断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示したスピーカ用振動板の断面拡大図である。 本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造装置を説明するための図であり、かつ、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法の第１振動板層形成工程の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法の液体層注入工程の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法の第２振動板層形成工程の一例を説明するための図である。 第２振動板層の材料を含ませた縣濁液の注入後に堆積する様子の一例を説明するための図である。 スピーカ用振動板の製造方法の成形工程の一例を説明するための図である。 スピーカ用振動板の製造方法の他の成形工程の一例を説明するための図である。 図１のスピーカ用振動板の変形例の構成を説明するための図であって、（ａ）は、スピーカ用振動板を説明するための断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したスピーカ用振動板の断面拡大図である。 図２に示すスピーカ用振動板の製造装置の変形例の構成を説明するための図である。 図２に示すスピーカ用振動板の製造装置の他の変形例の構成を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる積層体の製造方法について説明する。

本発明の一実施形態にかかる積層体の製造方法は、材料を含む第１液体及び第２液体をタンク内に順次注入し、タンク内の脱水を行う工程を有している。そして、この工程において、タンク内の液体中で第２液体を注入する。このようにしたことから、タンクの上方から積層体の材料を投入する方法に比べて、タンク内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、積層体を構成する各層の厚みに生じる乱れを抑制することができる。

また、第１液体の注入終了後から第２液体の注入終了後まで継続して脱水を行うようにしてもよい。このようにすることにより、タンク内で堆積した材料の浮き上がりを抑制することができる。

また、第２液体の注入前から脱水を開始するようにしてもよい。このようにすることにより、タンク内で堆積した第１液体に含まれる材料の浮き上がりを抑制できる。

また、第１液体の注入終了時から第２液体の注入開始時までの間に、所定の期間が設けられていてもよい。このようにすることにより、第１液体に含まれる材料が沈殿して堆積することを待つことになり、第１液体に含まれる材料と第２液体に含まれる材料とが混ざり合ってしまうことを抑制できる。

また、第１液体の注入終了時から第２液体の注入開始時までの間の所定の期間内において、タンク内の液体が所定の水位以上あるようにしてもよい。このようにすることにより、タンク内の液体中に第２液体を注入することができる。

また、第１液体の注入終了から第２液体の注入開始までの間の所定の期間内において、タンク内の液体中で液を注入するようにしてもよい。このようにすることにより、タンク内の液体中に第２液体を注入することができる。また、積層体を構成する各層の形成する材料を含まない液体層を隔てて、第１液体及び第２液体を順次注入することができ、網の上に第１液体に含まれる材料が堆積した層の上に第２液体に含まれる材料を堆積させて多層を形成することができる。

また、第２液体をタンクの壁部から注入するようにしてもよい。このようにすることにより、タンク内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、積層体を構成する各層の厚みに生じる乱れをさらに抑制することができる。

また、第１液体及び第２液体に含まれる材料には、繊維が含まれていてもよい。このようにすることにより、第１液体により形成される層と第２液体により形成される層の境界部分において、それぞれの層の材料が互いにより絡み合って、層同士の一体性を高めることができる。

また、本発明の一実施形態に係る積層体製造装置は、タンクと、液体注入装置と、脱水装置と、を備えている。タンクが、液体注入装置に接続される液体注入口と、脱水装置に接続される脱水口と、を備えている。そして、液体注入口が、タンクの下部に設けられている。このようにしたことから、タンク内に液体がある状態において、タンクの下部に設けられた液体注入口からタンク内の液体中で外部からの液体を注入することができる。そのため、タンクの上方から積層体の材料を投入する製造装置に比べて、タンク内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、積層体を構成する各層の厚みに生じる乱れを抑制することができる。

また、液体注入口が、タンクの壁部に設けられていてもよい。このようにすることにより、タンク内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、積層体を構成する各層の厚みに生じる乱れをさらに抑制することができる。

また、液体注入口が、環状に形成されていてもよい。このようにすることで、タンクの周方向にわたって均等に液体を注入することが可能となり、タンク内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができる。そのため、積層体を構成する各層の厚みに生じる乱れをさらに抑制することができる。

また、脱水口に対面して設けられる網と、網の外周部上に設けられる傾斜面部と、を備えているようにしてもよい。このようにすることにより、傾斜面部によって液体に含まれる材料を網に集めることができる。

また、液面検知装置をさらに備えていてもよい。このようにすることで、液面検知装置によりタンク内の液体の液面高さを検知でき、更にタンク内の液面高さの監視が可能となり、タンク内の液体の水位を適切に保つことができる。

また、タンクの壁部が、光透過性材料で構成されていてもよい。このようにすることで、タンク外から目視や光センサにより液面高さの監視が可能となり、タンク内の液体の水位を適切に保つことができる。

以下、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造装置及び製造方法、並びに、この製造方法を用いて製造されたスピーカ用振動板を、図面を参照しながら説明する。

まず、スピーカ用振動板の構成を説明し、その次にスピーカ用製造板の製造装置及び製造方法を説明する。

（スピーカ用振動板の構成例）
以下、スピーカ用振動板の構成例について、図１を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る製造方法で製造されたスピーカ用振動板を説明するための図である。図１（ａ）は本発明の一実施例に係る製造方法で製造されたスピーカ用振動板を採用したスピーカ装置を説明するための半断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したスピーカ用振動板を説明するための断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示したスピーカ用振動板の断面拡大図である。

本発明の一実施例にかかる製造方法で製造されたスピーカ用振動板を採用したスピーカ装置１０は、図１（ａ）に示すように、磁石１Ａ、プレート１Ｂ、ヨーク１Ｃにより形成される磁気回路１と、磁気回路１の磁気ギャップ内に配置された、ボイスコイル支持部２に巻回されたボイスコイル３と、中心部がボイスコイル支持部２に固定されたスピーカ用振動板４を有する。スピーカ用振動板４の外周縁は、エッジ５およびガスケット６を介して、フレーム７に固定されている。ボイスコイル支持部２はダンパ８により、フレーム７に固定され、ボイスコイル支持部２の開口部は、センターキャップ９により覆われている。

スピーカ用振動板４は、複数の振動板層が積層した多層構造を有する。スピーカ用振動板４は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、抄造により形成された抄造体で構成される第１振動板層４ａ及び第２振動板層４ｂを有する。スピーカ用振動板４は、積層体の一例であり、多層抄造体の一例である。第１振動板層４ａ及び第２振動板層４ｂは、それぞれ抄造体の一例に相当する。ここでは２層構造のスピーカ用振動板４を説明するが、この形態に限られるものではなく、スピーカ用振動板４は３層以上の多層構造を有していてもよい。また、後述するスピーカ用振動板の構成を転用して、スピーカ用エッジ、又はスピーカ用振動板及びスピーカ用エッジが一体形成されたスピーカ用振動体、センターキャップに変更しても構わない。この場合、スピーカ用エッジは複数のエッジ層が積層した多層構造を有し、スピーカ用振動体は複数の振動体層が積層した多層構造を有し、センターキャップは複数のセンターキャップ層が積層した多層構造を有することになる。

スピーカ用振動板４が有する複数の振動板層において、センターキャップ９が設けられる側の最外層が表層の一例に相当する。第１振動板層４ａが、他方の層の一例に相当し、第２振動板層４ｂが、一方の層及び表層の一例に相当する。

スピーカ用振動板４の各振動板層は材料で構成される。材料は、例えば、木材パルプ繊維、非木材パルプ繊維、化学繊維、合成繊維、動物繊維、植物繊維、有機繊維、無機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維などの繊維状材料、マイカ粉、グラファイト、炭素系材料、金属材料、セラミック材料、樹脂などの粒子状材料が挙げられる。なお、「材料」には、例えば、前述した、粉や中空粒子や繊維なども含まれる。第１振動板層４ａの材料４ａ１、および第２振動板層４ｂの材料４ｂ１は、異なる種類の材料であってもよいし、同じ種類の材料であってもよい。

スピーカ用振動板４の各振動板層間は、後述するように、各振動板層の材料を含まない液体層を隔てて、振動板層の材料を含ませた縣濁液を順次抄造して複数の振動板層が積層され、振動板層間が一体化している。この時、隣接する２つの振動板層の材料は互いに化学結合（化学結合には、ファンデルワールス力、水素結合、金属結合等を含む）により結合している。特に材料が天然繊維の場合には水素結合で結合している。縣濁液は、第１液体及び第２液体の一例に相当する。この構造のスピーカ用振動板４は、各振動板層間の結合力が比較的大きいので、層間剥離などの不具合を防止することができる。また、抄造により積層された構造を有するスピーカ用振動板４は、各振動板層間の境界部分に各振動板層の繊維状材料（特に、繊維）が絡み合ってなる交絡部分４ｚが形成されている。この交絡部分４ｚにより各振動板層が一体的に構成されて各振動板層間の一体力（結合力を含む）が大きくなり、層間剥離などの不具合を抑止することができる。

スピーカ用振動板４の第１振動板層４ａと第２振動板層４ｂとの間の境界部分に形成される交絡部分４ｚの厚みは、第１振動板層４ａと第２振動板層４ｂが所定の厚さを有するように、第１振動板層４ａの厚さ又は第２振動板層４ｂの厚さに対して小さいことが好ましい。

（スピーカ用振動板の製造装置及び製造方法の実施例）
以下、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造装置及び製造方法について、図２〜図７を参照して説明する。

図２は、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造装置を説明するための図であり、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法の第１振動板層形成工程の一例を説明するための図である。図３は、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法の液体層注入工程の一例を説明するための図である。図４は、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法の第２振動板層形成工程の一例を説明するための図である。図５は、第２振動板層の材料を含ませた縣濁液の注入後に堆積する様子の一例を説明するための図である。図６は、スピーカ用振動板の製造方法の成形工程の一例を説明するための図である。図７は、スピーカ用振動板の製造方法の他の成形工程の一例を説明するための図である。

本実施例に係るスピーカ用振動板の製造装置２０は、抄造のための共通のタンク内に、振動板層の材料を含まない液体層を隔てて、振動板層の材料を含ませた縣濁液を順次注入し、当該縣濁液を順次抄造して複数の振動板層を積層する。スピーカ用振動板の製造装置２０は、積層体製造装置の一例に相当する。

本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造装置２０は、図２に示すように、タンク３０と、脱水装置６１と、液体注入装置６２と、制御装置７０と、を備えている。

タンク３０は、タンク本体３１と、抄造部４０と、液体注入部５０と、を備えている。

タンク本体３１は、例えばアクリルなどの光透過性材料を用いて筒形状（図示の例では円筒形状）に形成されており、その内側に水などの液や振動板の材料を含ませた縣濁液などの液体が注入される。つまり、タンク本体３１は液体を収容する。タンク本体３１は、タンクの壁部（図示の例では壁部は筒状に形成されている）の一例に相当する。

抄造部４０は、取り付け部４１、金型４２と、網４３と、傾斜面部４４と、を備えている。取り付け部４１は凹状に形成されており、金型４２、網４３、傾斜面部４４がこの取り付け部４１内に配置されている。取り付け部４１の底部の中央部には、後述する脱水装置６１が接続される脱水口の一例としての接続口４１Ｂが設けられており、この接続口４１Ｂにはバルブが設けられている。金型４２は、複数の吸引口４２Ａと、複数の吸引口４２Ａが取り付けられ且つ網４３を支持する支持面４２Ｂを備えている。これら複数の吸引口４２Ａは脱水装置６１に接続されている。支持面４２Ｂは、凹状に形成され、この支持面４２Ｂの上に網４３が配設されている。網４３の外周部４３ａには、傾斜面部４４が連接されている。

網４３は、例えばスピーカ用振動板の形状に応じて予め規定された形状に形成されており、本実施例ではコーン形状に形成されている。網４３は、例えば複数の孔が形成され、振動板層の材料を含ませた縣濁液のうち、材料を網４３上に堆積させ、液を孔から通過させる。網４３として、例えば金網やパンチングメタルなどを採用することができる。傾斜面部４４は、内周面が上端４４ａから下端４４ｂに向かうにしたがって徐々に内径が小さくなる傾斜面状（テーパ面状）に形成された筒状（図示の例では円筒形状）の部材である。傾斜面部４４の下端４４ｂの縁部は、全周にわたって網４３の外周部４３ａに連接されている。傾斜面部４４の上端４４ａの縁部は、全周にわたって取り付け部４１に支持されている。

抄造部４０において、取り付け部４１の上端側の縁部に形成された段部４１Ｃがタンク本体３１の下端と着脱可能に嵌合されている。また、このとき、タンク本体３１と取り付け部４１と金型４２と網４３とは、それぞれの軸心が軸線Ｌに重なるように配置されている。

液体注入部５０は、液体注入口５１と、導管５２と、を備えている。液体注入口５１は、タンク本体３１の下部（即ち、タンク３０の下部）に当該タンク本体３１の内周面３１ａに全周にわたってスリット状（つまり、環状）に開口されている。これにより、液体注入口５１からタンク本体３１の周方向全体にわたって液体を注入することができる。本実施例において、液体注入口５１は、タンク３０の下部でかつ抄造部４０（具体的には、傾斜面部４４の上端４４ａ）より上方に配設されている。導管５２は、液体注入口５１につながっており、液体注入装置６２から供給された液体を液体注入口５１まで導くように構成されている。

脱水装置６１は、例えば吸引ポンプを備え、金型４２の各吸引口４２Ａに接続されている。脱水装置６１は、タンク３０の下部に設けられた網４３を介してタンク本体３１に収容された液体中の液等を吸引する。脱水装置６１は、制御装置７０に接続されており、制御装置７０からの制御信号に応じて動作する。

液体注入装置６２は、タンク３０に注入する液体を収容する貯蔵タンクと、タンク３０につながっている導管５２に各貯蔵タンクに収容された液体を送り出す図示しないポンプと、を備えている。貯蔵タンクは１又は複数設けられていても構わなく、各々の種類の異なる液体毎に貯蔵タンクで液体を貯蔵しても構わない。液体注入装置６２は、制御装置７０に接続されており、制御装置７０からの制御信号に応じて動作する。

制御装置７０は、例えば、マイクロコンピュータ等を含んで構成されており、製造装置２０全体を統括的に制御して、本発明に係る機能を実現する。この制御装置７０は、脱水装置６１及び液体注入装置６２等の動作を制御する。この際、制御装置７０は、図２に示すように、タンク３０に設けられたセンサ３２の検出結果に基づいて上記制御を行う。センサ３２は、例えば液体の水位、液体中の材料の分散の度合い、液体の流れの度合い、等のタンク３０内の液体や材料に関する特性を検出し、検出結果を示す信号を制御装置７０に出力する。

またタンク３０は、後述するように、振動板層の材料を含まない液体層を隔てて、振動板層の材料を含ませた縣濁液を順次注入することができるように、タンク本体３１の長さが予め規定された長さ以上に形成されていることが好ましい。

次に、上記製造装置２０を用いた、本発明の一実施例に係るスピーカ用振動板の製造方法を、図面を参照しながら説明する。本実施例では抄造に用いる液体に含まれる液として水を採用する。

スピーカ用振動板の製造方法は、（１）振動板層形成工程及び（２）成形工程を備えている。振動板層形成工程は、サブ工程として、（１−ａ）第１振動板層形成工程、（１−ｂ）液体層注入工程、（１−ｃ）第２振動板層形成工程を備えている。

（１）振動板層形成工程
振動板層形成工程では、各振動板層を形成する材料を含む第１縣濁液Ｋ１及び第２縣濁液Ｋ２をタンク３０内に順次注入し、タンク３０内の液の脱水を行う。第１縣濁液Ｋ１は、第１液体の一例に相当し、第２縣濁液Ｋ２は、第２液体の一例に相当する。

（１−ａ）第１振動板層形成工程
まず、図２に示すように、第１振動板層４ａの材料４ａ１を含ませた第１懸濁液Ｋ１をタンク３０内に注入する。この際、制御装置７０により液体注入装置６２を制御して、水に材料４ａ１を含ませて予め作成した第１縣濁液Ｋ１を液体注入口５１から注入する。または、タンク３０の上端開口から、水などの液をタンク３０内に注入しながら、タンク３０内に材料４ａ１を注入（投入）してもよい。最初にタンク３０内に注入する第１縣濁液Ｋ１の注入方法は任意である。タンク３０内では、水に材料４ａ１が分散した第１縣濁液層Ｒ５１が形成される。規定形状の網４３では液（即ち、水）が通過して脱水され、網４３上に材料４ａ１が堆積する。この際、制御装置７０により脱水装置６１を制御して強制的に液を吸引して脱水してもよく、または、強制吸引せずに自然落下により脱水してもよい。第１振動板層形成工程において、タンク３０内の液体の水位が液体注入口５１より低い位置にならないように、第１縣濁液Ｋ１の注入速度や液の脱水速度等を適宜調整する。

（１−ｂ）液体層注入工程
第１振動板層４ａの材料４ａ１をタンク３０内に注入した後、図３に示すように、制御装置７０により液体注入装置６２を制御して、予め規定した量の液Ｗ（水）を液体注入口５１から注入する。この際、タンク３０内の液体の水位が、液体注入口５１より高い位置にある状態において、タンク３０内の液体中で液Ｗを注入する。また、タンク３０内の液体の液面に乱れ（波打ち）が生じない程度の速度で液Ｗを注入することが好ましい。タンク３０内では、振動板層の材料を含まない液体層Ｒ５２が形成される。この液体層Ｒ５２の厚さ（タンク３０の上下方向に沿った長さ）は、各振動板層の材料の比重、液体中での材料の落下速度、等の各種条件に応じて決定することが好ましい。この際、制御装置７０により脱水装置６１を制御して強制的に液を吸引して脱水してもよく、または、強制吸引せずに自然落下により液を脱水してもよい。液体層注入工程においても、タンク３０内の水位が液体注入口５１より低い位置にならないように、液Ｗの注入速度や液の脱水速度等を適宜調整する。

（１−ｃ）第２振動板層形成工程
液Ｗをタンク３０内に注入した後、図４に示すように、水に材料４ｂ１を含ませて予め作成した第２懸濁液Ｋ２を液体注入口５１からタンク３０内に注入する。この際、タンク３０内の水位が、液体注入口５１より高い位置にある状態において、タンク３０内の液体中で第２縣濁液Ｋ２を注入する。また、タンク３０内の液体の液面に乱れ（波打ち）が生じない程度の速度で第２縣濁液Ｋ２を注入することが好ましい。タンク３０内では、水に材料４ｂ１が分散した第２縣濁液層Ｒ５３が形成される。網４３では液（即ち、水）が通過して脱水され、網４３上に堆積した第１振動板層４ａの材料４ａ１の上に重なるように、第２振動板層４ｂの材料４ｂ１が堆積する。この際、脱水装置６１により強制的に液を吸引して脱水してもよく、または、強制吸引せずに自然落下により液を脱水してもよい。

また、図５に示すように、第２縣濁液Ｋ２を注入した後、制御装置７０により液体注入装置６２を制御して、予め規定した量の液Ｗを液体注入口５１から注入して、振動板層の材料を含まない液体層Ｒ５４を形成してもよい。

そして、タンク３０内の液体成分（水）が脱水されて、網４３上に第１振動板層４ａの材料４ａ１及び第２振動板層の材料４ｂ１が積層された多層抄造体が得られる。

本実施例では、振動板層形成工程において、第１振動板層形成工程と第２振動板層形成工程との間に液体層注入工程を挟んでいる。つまり、第１振動板層形成工程で行われる第１縣濁液Ｋ１の注入終了時から第２振動板層形成工程で行われる第２縣濁液Ｋ２の注入開始時までの間に所定の期間が設けられており、この所定の期間において、タンク３０内の液体中で各振動板層の材料を含まない液Ｗを注入している。また、上記所定の期間を設けたことにより、第１縣濁液Ｋ１の注入後に材料４ａ１が沈殿して網４３上に堆積し、液Ｗを注入しなくても振動板層の材料を含まない液体層Ｒ５２が形成されるのであれば、上記所定の期間において水Ｗを注入する液体層注入工程を省略してもよい。

また、上記工程において、制御装置７０は、第１縣濁液層Ｒ５１、液体層Ｒ５２及び第２縣濁液層Ｒ５３の状態、並びに、網上の堆積（積層）状態等に応じて、第１縣濁液Ｋ１、第２縣濁液Ｋ２及び水Ｗの注入タイミングや注入速度、または、脱水速度の調整を行っている。これに限らず、例えば、制御装置７０に代えて、作業員が目視によりタンク３０内の状態等を確認しながら、手動により脱水装置６１及び液体注入装置６２を操作するようにしてもよい。

また、本実施例では、振動板層形成工程において、タンク３０の下部に抄造部４０（具体的には、網４３）が設けられているので、タンク３０に液体を注入した時点から脱水が開始されて、その後タンク３０内の液が無くなるまで継続して行われる。しかしながら、脱水については、網４３上に第１縣濁液Ｋ１に含まれる材料４ａ１及び第２縣濁液Ｋ２に含まれる材料４ｂ１が順次堆積して脱水されるのであれば、振動板層形成工程における脱水の開始時期及び継続期間については任意である。また、第１縣濁液Ｋ１に含まれる材料４ａ１及び第２縣濁液Ｋ２に含まれる材料４ｂ１を順次堆積させるため、脱水の開始時期及び継続期間について任意に変更可能である。例えば、第１縣濁液Ｋ１の注入終了後（注入終了直後及び注入終了直後からしばらく時間経過した後を含む）から第２縣濁液の注入終了後まで継続して脱水が行われてもよく、遅くとも第２縣濁液の注入開始時より前から脱水が開始しても構わない。

（２）成形工程
上述した振動板層形成工程において、網４３上に形成された、第１振動板層４ａの材料４ａ１及び第２振動板層の材料４ｂ１が積層された多層の抄造体（即ち、スピーカ用振動板４の前駆体）を、ホットプレス法、ウェットプレス法、オーブン法、等の成形法により成形して、図１（ｂ）、（ｃ）に示すようなスピーカ用振動板４を作製する。具体的には、網４３上から上記多層の抄造体を取り出して、例えば図６に示すように、加熱部８１１を備えた雌金型８１と、加熱部８２１を備えた雄金型８２とを有する金型８０にて、加熱及び加圧して、所定形状のスピーカ用振動板４を作製する。

または、網４３上から上記多層の抄造体を取り出して、例えば、図７に示すように、乾燥釜８００内に配置された中空部８３１を有する金型８３に、上記多層抄造体を配置して、真空ポンプ８３２により吸引しながら、金型８３の上方に配置されたガスコンロ等の加熱装置８４により乾燥させる。この方法では加圧せずに乾燥のみによりスピーカ用振動板４を作製する。

次に、２層構造のスピーカ用振動板の製造方法の一具体例を説明する。

基材層（第１振動板層４ａ）の材料４ａ１として木材パルプ繊維のＮＢＫＰ（針葉樹晒しクラフトパルプ）を採用する。先ず、この木材パルプ繊維のＮＢＫＰを叩解して、叩解度２０°ＳＲ（ショッパー・リーグラー）程度に設定して水に分散させ、濃度１．０ｇ／Ｌ程度の懸濁液（第１縣濁液Ｋ１）を調製する。図２に示すように、第１縣濁液Ｋ１を液体注入口５１からタンク３０内に注入する。この材料４ａ１は注入後に材料４ａ１の自重により沈降を開始するが、その後、金型４２の吸引口４２Ａから脱水装置６１により吸引を開始して脱水されると、材料４ａ１が所定形状の網４３上に堆積する。第１縣濁液Ｋ１注入後に、水Ｗを液体注入口５１からタンク３０内の液体中で継続して注入し、図３に示すように、振動板層の材料を含まない液体層Ｒ５２を形成する。この間も脱水を継続している。

次に、表層（第２振動板層４ｂ）の材料４ｂ１としてＮＢＫＰ（針葉樹晒しクラフトパルプ）を採用し、このＮＢＫＰを叩解度２０°ＳＲ程度に調整した原料を液である水に分散させて濃度１．０ｇ／Ｌ程度の縣濁液（第２縣濁液Ｋ２）を予め調製する。上記液Ｗの注入後に、図４に示すように、タンク３０内の液体中で第２縣濁液Ｋ２を液体注入口５１から注入する。この際、脱水装置６１による吸引が継続して行われており、材料４ｂ１が網４３上に堆積する。この際の吸引の強さは、水の供給量とバランスを取る必要がある。本実施例に係る脱水装置６１は真空圧が０〜５００ｍｍＨｇ（０〜６６６６０Ｐａ）程度まで調節できるようになっている。タンク本体３１を抄造部４０から取り外し、網４３を同形状の金型８０に載せて吸引することにより、図６に示すように、堆積した材料を金型８０上に移す。この時、金型８０は温度１６０℃程度に加熱し、圧力２ｋｇ／ｃｍ２（１９６ｋＰａ）程度で４０秒間程度、プレスすることにより乾燥させる。また上述した例では、第１振動板層４ａと第２振動板層４ｂを異なる色調に染色してもよい。

以上説明したように、本実施例の製造方法は、材料４ａ１、４ｂ１を含む第１縣濁液Ｋ１及び第２縣濁液Ｋ２をタンク３０内に順次注入し、タンク３０内の脱水を行う振動板層形成工程を有している。そして、この振動板層形成工程において、タンク３０内の液体中で第２縣濁液Ｋ２を注入する。このようにしたことから、タンク３０の上方から振動板層の材料を投入する方法に比べて、タンク３０内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、振動板を構成する各層の厚みに生じる乱れを抑制することができる。そのため、厚みが均一な積層体を得ることができる。

また、第１縣濁液Ｋ１の注入終了後から第２縣濁液Ｋ２の注入終了後まで継続して脱水を行うようにしている。そのため、タンク３０の下部の抄造部４０（具体的には網４３）に堆積した材料の浮き上がりを抑制することができる。

また、第２縣濁液Ｋ２の注入前から脱水を開始するようにしている。そのため、タンク３０の下部の抄造部４０（具体的には網４３）堆積した第１縣濁液Ｋ１に含まれる材料４ａ１の浮き上がりを抑制できる。

また、第１縣濁液Ｋ１の注入終了時から第２縣濁液Ｋ２の注入開始時までの間に、所定の期間が設けられている。そのため、第１縣濁液Ｋ１に含まれる材料４ａ１が沈殿して堆積することを待つことになり、第１縣濁液Ｋ１に含まれる材料４ａ１と第２縣濁液Ｋ２に含まれる材料４ｂ１とが混ざり合ってしまうことを抑制できる。

また、第１縣濁液Ｋ１の注入終了時から第２縣濁液Ｋ２の注入開始時までの間の所定の期間内において、タンク３０内の液体が液体注入口５１より高い所定の水位以上あるようにしている。そのため、タンク内の液体中に第２液体を注入することができる。

また、第１縣濁液Ｋ１の注入終了時から第２縣濁液Ｋ２の注入開始時までの間の所定の期間内において、タンク３０内の液体中で各振動板層の材料を含まない液Ｗを注入するようにしている。そのため、スピーカ用振動板４を構成する各振動板層を形成する材料を含まない液体層Ｒ５２を隔てて、第１縣濁液Ｋ１及び第２縣濁液Ｋ２を順次注入することができ、第１縣濁液Ｋ１に含まれる材料４ａ１の層と第２縣濁液Ｋ２に含まれる材料４ｂ１の層とを重ね合わせることができる。

また、第２縣濁液Ｋ２をタンク３０の壁部であるタンク本体３１に開口された液体注入口５１から注入している。そのため、タンク３０内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、スピーカ用振動板４を構成する各振動板層の厚みに生じる乱れを抑制することができる。

また、第１縣濁液Ｋ１及び第２縣濁液Ｋ２に含まれる材料には、繊維が含まれている。そのため、第１縣濁液Ｋ１により形成される第１振動板層４ａと第２縣濁液Ｋ２により形成される第２振動板層４ｂの境界部分において、それぞれの層の材料が互いにより絡み合って層同士の結合力を高めることができる。

また、以上説明したように、本実施例のスピーカ用振動板の製造装置２０は、タンク３０と、液体注入装置６２と、脱水装置６１と、を備えている。タンク３０が、液体注入装置６２に接続される液体注入口５１と、脱水装置６１に接続される脱水口である接続口４１Ｂと、を備えている。そして、液体注入口５１が、タンク３０の下部に設けられている。このようにしたことから、タンク３０内に液体がある状態（少なくともタンク３０の下部を満たす程度に液体がある状態）において、タンク３０の下部に設けられた液体注入口５１からタンク３０内の液体中で外部からの液体（第２縣濁液Ｋ２、液Ｗ）を注入することができる。そのため、タンク３０の上方からスピーカ用振動板４の材料を投入する製造装置に比べて、タンク３０内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を抑制することができるので、スピーカ用振動板４を構成する各層の厚みに生じる乱れを抑制することができる。したがって、各振動板層の厚みが均一な積層体を得ることができる。

また、液体注入口５１が、タンク３０の壁部であるタンク本体３１に設けられている。そのため、タンク本体３１の内周面３１ａ近傍からタンク本体３１内に液体を注入して、タンク３０内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を効果的に抑制することができる。これにより、スピーカ用振動板４を構成する各振動板層の厚みに生じる乱れをさらに抑制することができる。

また、液体注入口５１が、タンク本体３１と同心の環状に形成されている。そのため、タンクの周方向にわたって均等に液体を注入することが可能となり、タンク内の液体の液面に生じる乱れ（波打ち）を効果的に抑制することができる。これにより、積層体を構成する各層の厚みに生じる乱れをさらに抑制することができる。

また、脱水口としての接続口４１Ｂに対面して設けられる網４３と、網４３の外周部上に設けられる傾斜面部４４と、を備えている。そのため、傾斜面部４４によってタンク３０内の液体に含まれる材料を網４３に集めることができる。

また、タンク３０内の液体の液面高さを検知するセンサ３２をさらに備えている。そのため、タンク３０内の液面高さの監視が可能となり、タンク３０内の液体の水位を適切に保つことができる。

また、タンク３０の壁部であるタンク本体３１が、光透過性材料で構成されている。そのため、タンク３０外から目視や光センサにより液面高さの監視が可能となり、タンク３０内の液体の水位を適切に保つことができる。

以上、本発明について、好ましい実施例を挙げて説明したが、本発明は上記実施例の構成に限定されるものではない。

例えば、上述したスピーカ用振動板について、第１振動板層４ａが表層であっても構わない。また、スピーカ用振動板４は３層以上の多層構造を有していても構わなく、この場合には少なくとも第３振動板層４ｃを備えることになる。第３振動板層４ｃについても、第１振動板層４ａ、第２振動板層４ｂが均一な厚さを有することで、所望のスピーカ用振動板４の物性が得られ、スピーカ装置の音響特性を向上でき、所望する音響特性を得ることができる。

また、例えば、上述した実施例のスピーカ用振動板の製造方法は、２層構造のスピーカ用振動板４を製造する方法であったが、これに限定されるものではない。図８（ａ）、（ｂ）に示す３層以上の多層構造のスピーカ用振動板４Ａを製造する方法であってもよい。このスピーカ用振動板４Ａは、第１振動板層４ｄ、第２振動板層４ｅ、および第３振動板層４ｆが順次積層された３層構造を有する。中間層である第２振動板層４ｅとして発泡層が形成されている。この発泡層は、加熱により膨張する性質のある微小中空体（中空粒子形状の発泡材料）を抄造した後、加熱圧縮することにより作製する。

上記３層構造のスピーカ用振動板４Ａの製造方法を簡単に説明する。（１）タンク３０内に第１振動板層４ｄの材料を含む縣濁液（第１縣濁液）を注入する。（２）タンク３０内の液体中で振動板の材料を含まない水（液）を液体注入口５１から注入する。このとき、第１縣濁液からなる縣濁液層の上に水からなる液体層が重ねて形成される。（３）タンク３０内の液体中で、第２振動板層４ｅの材料として加熱により膨張する性質のある微小中空体（中空粒子形状の発泡材料）を含む縣濁液（第２縣濁液）を液体注入口５１から注入する。このとき、液体層の上に第２縣濁液からなる縣濁液層が重ねて形成される。（４）タンク３０内の液体中で振動板の材料を含まない水（液）を液体注入口５１から注入する。このとき、第２縣濁液からなる縣濁液層の上に水からなる液体層が重ねて形成される。（５）タンク３０内の液体中で第３振動板層４ｆの材料を含む縣濁液（第３縣濁液）を注入する。このとき、液体層の上に第３縣濁液からなる縣濁液層が重ねて形成される。そして、上記液体の注入と並行して行われる脱水により、タンク３０内の液が排出されて、網４３上に第１振動板層４ｄ、第２振動板層４ｅ、第３振動板層４ｆが積層された多層抄造体が得られる。多層抄造体を、図６に示すように上記実施例と略同様に、金型８０により加熱、加圧することにより、図８に示すような３層構造のスピーカ用振動板４Ａを作製する。

次に、３層構造のスピーカ用振動板の製造方法の一具体例を説明する。

基材層（第１振動板層４ｄ）の材料として、第１実施形態と同様にＮＢＫＰ２０°ＳＲに調製されたパルプ繊維を使用し、そのパルプ材に更に防水性を上げるためにカチオン系サイズ剤を５％程度加える。中間層（第２振動板層４ｅ）の材料として、例えば平均粒子径が２０μｍ程度で、加熱により膨張する性質のある微小中空体を濃度１．０ｇ／Ｌ程度に水（液）に分散させて混濁液（第２混濁液）を作製する。表層（第３振動板層４ｆ）の材料として、基材層（第１振動板層４ｄ）と同じパルプ原料（９０％）に対して、マイカ紛を１０％の割合で混合した原料を１．０ｇ／Ｌ程度の濃度に調製し、サイズ剤を同様に５％程度加えて混濁液（第３混濁液）を作製する。

まず、基材層の材料及び水をタンク３０内に注入して混濁液（第１混濁液）とする。そして、タンク３０内の液体中で水を液体注入口５１から注入した後、タンク３０内の液体中で第２混濁液を液体注入口５１から注入する。さらに、タンク３０内の液体中で水を液体注入口５１から注入した後、タンク３０内の液体中で第３混濁液を液体注入口５１から注入する。抄造部４０において、各液体の注入と並行してタンク３０内の液が脱水されて、網４３上に第１振動板層４ｄ、第２振動板層４ｅ、第３振動板層４ｆからなる多層抄造体が得られる。そして、この多層抄造体を、１６０℃程度に加熱された金型８０により、第１実施形態と同様にプレス乾燥する。加熱すると微小中空体が膨張して、図８（ｂ）に示すように、第２振動板層４ｅに発泡層が形成されたスピーカ用振動板４Ａが完成する。

このスピーカ用振動板４Ａにおいて、第１振動板層４ｄと第２振動板層４ｅとの間の境界部分に第１振動板層４ｄの材料と第２振動板層４ｅの材料とが絡み合ってなる第１交絡部分４ｘが形成されている。また、第２振動板層４ｅと第３振動板層４ｆとの間の境界部分に第２振動板層４ｅの材料と第３振動板層４ｆの材料とが絡み合ってなる第２交絡部分４ｙが形成されている。第１交絡部分４ｘの厚みは、第１振動板層４ｄ、第２振動板層４ｅ、又は第３振動板層４ｆの厚さより小さい。同様に、第２交絡部分４ｙの厚みは、第１振動板層４ｄ、第２振動板層４ｅ、又は第３振動板層４ｆの厚さより小さい。

また、上述した実施例において、液体注入口５１は、タンク３０の下部でかつ抄造部４０（具体的には、傾斜面部４４の上端４４ａ）より上方に配設されており、水平方向に向けて開口されていたが、勿論、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、タンク本体３１の内周面に周方向にわたって配置されかつ下方に向けて開口された構成の液体注入口５１Ａとしてもよい。または、図１０に示すように、導管５２がタンク本体３１の中央部分まで延設され、導管５２の先端開口を液体注入口５１Ｂとして、水平方向や鉛直方向や上方向等に向けた構成としてもよい。つまり、本発明の目的に反しない限り、タンク３０内の液体中で液体を注入できる構成であれば、液体注入口５１の開口する向きは水平方向や下方向や上方向に限定されず任意である。

また、上述した実施例において、第１縣濁液Ｋ１が第１液体の一例に相当し、第２縣濁液Ｋ２が第２液体の一例に相当する。ここで、第１液体と第２液体とは、第１液体を先に注入し、第２液体を第１液体の後に注入することを示しており、すなわち、「第１」、「第２」とは、単に相対的な順序関係を示しているだけであって絶対的な順序関係を示すものではない。つまり、第１液体が全ての液体のなかで一番目に注入され、第２液体が全ての液体の中で二番目に注入されることを意味するものではない。例えば、４種の液体を順次注入する場合に、２番目に注入する液体と３番目に注入する液体に着目したとき、前者が第１液体の一例に相当し、後者が第２液体の一例に相当する。３番目に注入する液体と４番目に注入する液体に着目したときも同様に、前者が第１液体の一例に相当し、後者が第２液体の一例に相当する。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の積層体の製造方法及び製造装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

（検証）
スピーカ用振動板について、以下に示す実施例１、２及び比較例１のスピーカ用振動板を作成して、それぞれについて物性値を測定し比較を行った。

（実施例１）
実施例１のスピーカ用振動板は、上述したスピーカ用振動板の製造方法を用いて製造され、叩解度２０°ＳＲの木材パルプ繊維のＮＢＫＰで構成される第１振動板層と、同じ叩解度２０°ＳＲの木材パルプ繊維のＮＢＫＰで構成される第２振動板層と、を有して構成されている。第１振動板層の密度は、第２振動板層の密度より高くなっている。これら第１振動板層及び第２振動板層は、その境界部分において一体化している。

（実施例２）
実施例２のスピーカ用振動板は、上述したスピーカ用振動板の製造方法を用いて製造され、叩解度２０°ＳＲの木材パルプ繊維のＮＢＫＰで構成される第１振動板層と、叩解度２０°ＳＲの木材パルプ繊維のＮＢＫＰで構成される第２振動板層と、第１振動板層及び第２振動板層の間に配置された織物と、を有して構成されている。この織物はポリプロピレン系の繊維で構成されている。これら、第１振動板層及び織物、並びに、第２振動板層及び織物は、それらの境界部分において一体化している。

（比較例１）
比較例１のスピーカ用振動板は、上述したスピーカ用振動板の製造方法を用いて第１振動板層のみ製造され、叩解度２０°ＳＲの木材パルプ繊維のＮＢＫＰで構成される単一の振動板層を有して構成されている。

表１に、実施例１、２及び比較例１のスピーカ用振動板についての物性値の測定結果を示す。

上記の測定結果から明らかなように、実施例１、２のスピーカ用振動板のヤング率は、比較例１のスピーカ用振動板のヤング率より大きい。また、実施例１、２のスピーカ用振動板の伝播速度は、比較例１のスピーカ用振動板の伝播速度より大きい。また、実施例１、２のスピーカ用振動板の内部損失は、比較例１のスピーカ用振動板の内部損失より若干小さい、又は同等の大きさになっている。

一般に、スピーカ用振動板のヤング率と内部損失は反比例の関係にあり、ヤング率及び内部損失の一方が大きい場合、他方は小さくなる。しかし、上記実施例１、２のスピーカ用振動板は、第１振動板及び第２振動板が直接又は織物を介して一体化していることで、第１振動板の材料と第２振動板の材料の摩擦により内部損失が向上していると考えられる。また、第１振動板と第２振動板の境界において交絡部分があることで、より摩擦が発生しやすくなっているので内部損失が向上しているものと考えられる。

また、上記実施例１、２のスピーカ用振動板の密度は、比較例１のスピーカ振動板の密度より大きくなっているので、スピーカ用振動板のヤング率が向上しているものと考えられる。上記実施例１、２のスピーカ用振動板の密度が大きい要因として、脱水時間が比較的長いため、材料が網へ引き寄せられて振動板層内の空隙が比較的小さくなったためだと考えられる。一方、第１振動板層の密度が大きい場合には、第２振動板層の材料は第１振動板層の内部へ進入しにくくなるので、第１振動板層上に所定の厚さ又は均一な厚さを有する第２振動板層を形成することができると考えられる。

また、上記実施例１、２のスピーカ用振動板について、第１振動板層と第２振動板層は一体化しており、第１振動板及び第２振動板を剥離することが困難な程度に、高い剥離強力を有していた。

また、上記実施例１、２のスピーカ用振動板について、第１振動板層と第２振動板との間における境界には交絡部分がある。交絡部分においては、第１振動板層の繊維と第２振動板層の繊維が交絡している。このため、交絡部分における繊維は、第１振動板層、第２振動板層の順に抄造された場合には第１振動板層から第２振動板層に向かって侵入し、第２振動板層、第１振動板層の順に抄造された場合には第２振動板層から第１振動板層に向かって侵入している場合がある。また、交絡部分以外の層内における繊維は、スピーカ用振動板の表面又は裏面又は境界に沿って堆積している。よって、交絡部分における繊維が堆積する方向が、交絡部分以外における繊維が堆積する方向とは異なっている場合がある。また、交絡部分は、第１振動板層と第２振動板の境界全体にわたって形成されていても構わなく、境界の所定の位置にのみ形成されていても構わない。

上記実施例１、２のスピーカ用振動板と比較例との相違点として、境界部分があること、交絡部分があること、交絡部分における繊維の堆積する方向が異なっていること、その他に、第１振動板層、第２振動板層の順に抄造された場合には第１振動板層の密度が第２振動板層の密度より大きい場合、或いは第２振動板層、第１振動板層の順に抄造された場合には第２振動板層の密度が第１振動板層の密度より大きい場合がある。このため、巣スピーカ用振動板全体の密度が、実施例１、２では比較例に比べて大きいという相違点がある場合がある。また、密度に相違点があることから、スピーカ用振動板のヤング率や伝播速度は、実施例１、２では比較例に比べて大きい場合がある。以上の実施例１、２と比較例について述べたが、本実施形態ではこれら相違点を少なくとも１つ有していればよく、すべての相違点を有していることに限定はされない。

４、４Ａ スピーカ用振動板（積層体の一例）
４ａ１、４ｂ１ 材料（材料の一例）
４ａ、４ｄ 第１振動板層
４ｂ、４ｅ 第２振動板層
４ｆ 第３振動板層
４ｘ 第１交絡部分
４ｙ 第２交絡部分
４ｚ 交絡部分
１０ スピーカ装置
２０ スピーカ用振動板の製造装置（積層体製造装置の一例）
３０ タンク
３１ タンク本体（壁部の一例）
３２ センサ（液面検知装置の一例）
４０ 抄造部
４１ 取り付け部
４１Ｂ 接続口（脱水口の一例）
４２ 金型
４３ 網
４４ 傾斜面部
５０ 液体注入部
５１、５１Ａ、５１Ｂ 液体注入口
５２ 導管
６１ 脱水装置
６２ 液体注入装置
７０ 制御装置
Ｋ１ 第１縣濁液（第１液体の一例）
Ｋ２ 第２縣濁液（第２液体の一例）
Ｗ 水（液の一例）

請求項１に記載された発明は、上記課題を解決するために、第１液体及び第２液体をタンク内に順次注入し、前記タンク内の脱水を行う工程を備え、前記工程において、前記タンク内の壁部から前記タンク内の液体中に前記第２液体を注入することを特徴とする積層体の製造方法である。

請求項４に記載された発明は、上記課題を解決するために、タンクと、液体注入装置と、脱水装置と、を備え、前記タンクが、前記液体注入装置に接続される液体注入口と、前記脱水装置に接続される脱水口と、を備え、前記液体注入口が、前記タンクの壁部に設けられていることを特徴とする積層体製造装置である。

Claims (4)

1. 第１液体及び第２液体をタンク内に順次注入し、前記タンク内の脱水を行う工程を備え、
   前記工程において、前記タンク内の液体中で前記第２液体を注入することを特徴とする積層体の製造方法。
2. タンクと、液体注入装置と、脱水装置と、を備え、
   前記タンクが、前記液体注入装置に接続される液体注入口と、前記脱水装置に接続される脱水口と、を備え、
   前記液体注入口が、前記タンクの下部に設けられていることを特徴とする積層体製造装置。
3. 前記脱水口に対面して設けられる網と、
   前記網の外周部上に設けられる傾斜面部と、を備えていることを特徴とする請求項２に記載の積層体製造装置。
4. 液面検知装置を備えていることを特徴とする請求項３に記載の積層体製造装置。

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