JPWO2018051797A1 - スピーカ用振動板とその製造方法およびこれを用いたスピーカ - Google Patents

Abstract

スピーカ用振動板は、基材である織布と、目止め層と、コーティング層とを有する。織布は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有し、振動板の形状に成型されている。目止め層は、織布の第１面に設けられ、織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す。コーティング層は、複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材で形成され、織布の第２面の表面から目止め層にわたって織布に入り込んでいる。

Description

本開示は、スピーカと、そのスピーカに含まれる振動板、および振動板の製造方法に関する。

スピーカ用振動板には、軽量かつ空気を通しにくいことが求められている。特許文献１には、基材としての織布と、織布に積層されたマイクロファイバの短繊維と、コーティング層とを有する振動板が開示されている。マイクロファイバの短繊維は織布に湿式抄造されて織布の織り目（目開き部分）を封止している。コーティング層は、織布に積層された短繊維の表面を被覆している。

この構成によると、高剛性の繊維を用いた目開きの大きい織布を基材とした場合であっても、織布の表面の目開き部分だけを短繊維で封止することができる。そのため、空気を通しにくく、しかも軽量の振動板を作製できる。

特開２０１５−４３５４８号公報

織布に短繊維を湿式抄造しようとする場合には、水に所定の濃度で短繊維を混ぜた紙料液を用いる。そして紙料液の水だけを織布の目開き部分から流出させて、織布に短繊維を残留させる。そのため特許文献１では、短繊維として平均長さが織布の平均目開きの１倍以上、１０倍以下、平均径が１μｍ〜１００μｍのマイクロファイバを使用している。そのため、湿式抄造の際に織布の表面に短繊維が残り、短繊維を織布に積層できている。

さらに特許文献１では、織布に短繊維を積層した後に、織布の目開き部分をより確実に封止するために、織布に積層された短繊維の表面をコーティング層で覆っている。

スピーカの高域周波数特性を向上したり、高剛性化により歪み特性を改善したり、あるいはスピーカを軽量化したりするためには、基材の織布の目開き部分を、平均径が１μｍよりもさらに小さな径の短繊維によって封止することが必要である。

本開示は、基材としての織布に、平均径が１μｍよりも小さい短繊維を積層する場合に、織布の目開き部分から短繊維が流出しない構造の振動板を提供する。

本開示による第１の振動板は、基材である織布と、目止め層と、コーティング層とを有する。織布は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有し、スピーカ用振動板の形状に成型されている。目止め層は、織布の第１面に設けられ、織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す。コーティング層は、複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材で形成され、織布の第２面の表面から目止め層にわたって織布に入り込んでいる。

なお、ナノファイバ短繊維とは、平均径が１μｍよりも小さい短繊維である。

また、本開示による第２の振動板は、基材である織布と、目止め層とを有する。織布は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有し、スピーカ用振動板の形状に成型されている。目止め層は、織布の第１面に設けられ、織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す。目止め層は、複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材で形成されている。

上記第１の振動板の製造方法では、振動板形状に成型される前または後の基材である織布の第１面に、織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す目止め層を形成する。織布が振動板形状に成型される前に目止め層を形成する場合は、まず複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材を、織布の、第１面の裏側の第２面に塗布またはスプレーして、第一複合材を目止め層にわたって入り込ませる。その後、織布を振動板形状に成型し、乾燥させる。あるいは、目止め層を形成した織布を振動板形状に成型した後に、第一複合材を織布の第２面に塗布またはスプレーして、第一複合材を目止め層にわたって入り込ませ、乾燥させる。一方、織布が振動板形状に成型されている場合は、第一複合材を、織布の第２面に塗布またはスプレーして、第一複合材を目止め層にわたって入り込ませ、乾燥させる。

上記第２の振動板の製造方法では、振動板形状に成型される前または後の基材である織布の第１面に、織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す目止め層を形成する。その際、複数のナノファイバ短繊維と樹脂との混合物の複合材を織布の第１面に塗布またはスプレーする。そして、織布が振動板形状に成型される前に目止め層を形成する場合は、目止め層を形成した織布を振動板形状に成型する。

また本開示によるスピーカは、磁気回路と、上記いずれかの振動板と、ボビンと、ボイスコイルとを有する。磁気回路には磁気ギャップが設けられている。ボビンは、振動板に結合された第１端と、磁気ギャップに挿入された第２端とを有する。ボイスコイルは、ボビンに巻回され、磁気ギャップに挿入されている。

これらの構成によると、目止め層またはコーティング層のナノファイバ短繊維が、基材である織布の内部に入り込ませて構成されている。そのため、ナノファイバ短繊維により基材の剛性や強度を向上させることができ、スピーカの高域限界周波数特性を伸長し、低歪化することができる。

本開示の実施の形態１による振動板を使用したツイータの断面図 図１に示す振動板の製造過程における拡大断面図 図２Ａに続く振動板の製造過程における拡大断面図 図１に示す振動板の拡大断面図 ナノファイバの配合割合と振動板の弾性率との関係を示す図 実施例と比較例の測定結果を示す図 スピーカ用振動板の周波数特性図 本開示の実施の形態２による振動板の製造過程における拡大断面図 図６Ａに続く振動板の製造過程における拡大断面図 本開示の実施の形態２による振動板の拡大断面図 本開示の実施の形態３による振動板の製造過程における拡大断面図 本開示の実施の形態３による振動板の拡大断面図 一般的なダブルコーンスピーカの断面図

以下、図面を参照しながら本開示の各実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態による振動板を使用したツイータの断面図を示す。

このスピーカは、ソフトドーム型の振動板１Ａと、磁気回路５と、フレーム７と、ボイスコイル８と、ボビン９とで構成されている。振動板１Ａは、経糸と緯糸を相互に一定角度で直線状に交錯させた織布を振動板形状に成形して作製されている。磁気回路５は、ヨーク２、磁石３、プレート４を含み、ヨーク２とプレート４との間には磁気ギャップ６が設けられている。フレーム７は、磁気ギャップ６の近傍でヨーク２に取り付けられ、振動板１Ａの外周を支持している。ボビン９の第１端９ａは振動板１Ａの裏面に取り付けられている。ボビン９の第２端９ｂにはボイスコイル８が巻回され、この第２端は磁気ギャップ６に挿入されている。

図２Ｃは振動板１Ａの拡大断面図である。経糸１１と緯糸１２とを交錯させた織布１０の第１面１０Ａには、経糸１１と緯糸１２で囲まれた目開き部分１０ａを潰す目止め層１３Ａが設けられている。織布１０の第２面１０Ｂの表面から目止め層１３Ａにわたって織布１０に、コーティング層１７Ａが入り込んでいる。コーティング層１７Ａは、ナノファイバ短繊維１４Ａと樹脂１５Ａとの混合物である第一複合材１６Ａで構成されている。

なお、ナノファイバとは、１ｎｍ以上、１０００ｎｍ未満の間の直径と、直径の１００倍以上の長さとを有する繊維状の物質である。したがってナノファイバ短繊維１４Ａの長さは、０．１μｍ以上、１００μｍの未満の範囲内になる。一方、一般に目開き部分１０ａの大きさは５０〜１００μｍ程度である。ナノファイバは直線状に伸びていることはないので、ナノファイバ短繊維１４Ａは十分に目開き部分１０ａに残留することができる。

経糸１１の上と目止め層１３Ａとの間で、緯糸１２の横には、例えば空気層３１が設けられている。空気層３１は、形成される場合と、目止め層１３Ａと第一複合材１６Ａが入り込んで空気層３１が形成されない場合とがある。また、経糸１１の下と第一複合材１６Ａとの間で、緯糸１２の横にも空気層３２が設けられている。空気層３２にも、形成される場合と、第一複合材１６Ａが入り込んで空気層３２が形成されない場合がある。

次に図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら、振動板１Ａの製造工程を説明する。図２Ａ、図２Ｂは、振動板１Ａの製造過程における拡大断面図である。

図２Ａは織布１０の断面の拡大図を示している。織布１０の経糸１１と緯糸１２は、例えば、ポリエステル繊維である。織布１０の厚みは、例えば、０．１７ｍｍである。なお、ここで製造に供する織布１０は、ドーム型の振動板形状に成形する前の長尺帯状である。

第１工程では、図２Ｂに示すように織布１０の第１面１０Ａに、含浸剤１８を塗布またはスプレーして目開き部分１０ａに入り込ませる。含浸剤１８は、例えば、フェノール樹脂とウレタン樹脂との混合物である。この状態の織布１０を、１９０℃で振動板形状のドーム状に熱成形して目止め層１３Ａを構成する。含浸剤１８をロールによる均一塗布、刷毛塗り、スプレーする際の、含浸剤１８の粘度と供給量、および織布１０の相対移動速度を調節することによって、適正な厚さの目止め層１３Ａを形成できる。

第２工程では、振動板形状に成形された図２Ｂに示す織布１０の第２面１０Ｂに、第一複合材１６Ａを塗布またはスプレーする。第一複合材１６Ａは、例えば、樹脂１５Ａとしてのウレタン樹脂と、ナノファイバ短繊維１４Ａとの混合物である。ナノファイバ短繊維１４Ａは、例えば、竹パルプを微細化して作製され、１μｍよりも小さい平均径を有する。

この状態の織布１０を１２０℃で熱乾燥して、第一複合材１６Ａ由来のコーティング層１７Ａを形成する。コーティング層１７Ａの厚みは、例えば、約１０μｍ程度である。

なお、第一複合材１６Ａに含まれるウレタン樹脂はエマルジョンであり、このエマルジョンは、約３０％の固形分と、ほぼ水またはエタノール等の親水性溶媒（分散媒）とを含む。第一複合材１６Ａの調製に使用するナノファイバ短繊維１４Ａの状態はペースト状であり、このペーストは、８〜１０％の固形分と、分散媒としての水とを含む。織布１０に形成されて溶媒が揮発した後のコーティング層１７Ａにおけるウレタン樹脂（樹脂１５Ａ）とナノファイバ短繊維１４Ａの重量割合は、例えば、およそ、ウレタン樹脂／ナノファイバ短繊維＝８／２である。

この構成では、塗布またはスプレーされた第一複合材１６Ａのナノファイバ短繊維１４Ａの平均径が１μｍよりも小さくても、ナノファイバ短繊維１４Ａが織布１０の第１面１０Ａから外部に流出することを目止め層１３Ａが阻止する。そのため、ナノファイバ短繊維１４Ａを織布１０に残留させることができる。

このように、振動板１Ａを、ナノファイバ短繊維の弾性によって適度に補強することができる。図３はコーティング層１７Ａにおけるナノファイバ短繊維の重量割合に対する振動板１Ａの弾性率の変化の実測結果を示している。ナノファイバ短繊維の割合が破線で示す範囲の２１〜２３％で適正な弾性が得られている。ナノファイバ短繊維の割合が増えると振動板１Ａの弾性率も向上するが、第一複合材１６Ａの粘度が高くなるため作業性が低い。

コーティング層１７Ａの形成された振動板１Ａを使用した実施例のツイータと、比較例のツイータとの音圧と歪みの周波数特性図を図４に示し、音圧の周波数特性を比較した結果を図５に示す。なお、比較例のツイータでは、目止め層１３Ａとコーティング層１７Ａとを形成していない以外は振動板１Ａと同様のソフトドーム型の振動板を使用している。

実施例の振動板１Ａの剛性や強度は、コーティング層１７Ａによって基材である織布１０よりも高くなっている。そのため図４に示すように、実施例のツイータの方が、比較例のツイータよりもスピーカの高域限界周波数特性が伸長し、音圧特性を維持したまま音の歪が少なくなり、高音質化を実現できていることが分かる。また図５に示すように、実施例では、比較例に比べて、２５ｋＨｚ以上の高音域での音圧が高くなり、この音域でも歪が小さくなっている。

上記の実施の形態では、目止め層１３Ａを作製するために、フェノール樹脂とウレタン樹脂との混合物を使用したが、樹脂には熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の何れでも使用できる。

上記の実施の形態では、コーティング層１７Ａの調製に水溶性ウレタン樹脂を使用したが、ナノファイバ短繊維が分散する液状のコーティング剤であれば使用できる。ナノファイバ短繊維は親水性なので、第一複合材に含まれる樹脂も水に分散できる樹脂やエラストマーが好ましい。具体的には、ポリエステル樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ラテックス等が挙げられる。

またナノファイバ短繊維１４Ａとして竹パルプを微細化して使用したが、カニの甲羅などを原料としたキチンナノファイバや合繊ナノファイバなどを使用することもできる。

上記の実施の形態では、織布１０を振動板形状に成形する前に目止め層１３Ａを形成したが、織布１０を振動板形状に成形した後に目止め層１３Ａを形成することもできる。

上記の実施の形態では、目止め層１３Ａを有し振動板形状に成形された織布１０に対してコーティング層１７Ａを形成したが、織布１０に目止め層１３Ａとコーティング層１７Ａを形成してから振動板形状に成形することもできる。

コーティング層１７Ａにおけるウレタン樹脂とナノファイバ短繊維の重量割合は、例えば、およそ、ウレタン樹脂／ナノファイバ短繊維＝８／２としたが、樹脂とナノファイバ短繊維の重量割合はこれに限定されない。例えば、６／４≦ウレタン樹脂／ナノファイバ短繊維≦９／１であれば音質改善効果がみとめられる。特に、７／３≦ウレタン樹脂／ナノファイバ短繊維であれば、音質改善効果が顕著である。

（実施の形態２）
実施の形態１では織布１０の第２面１０Ｂに設けられたコーティング層１７Ａだけがナノファイバ短繊維１４Ａを含んでいる。一方、実施の形態２では、目止め層とコーティング層の両方がナノファイバ短繊維を含んでいる。

本実施の形態による振動板１Ｂの拡大断面図を図６Ｃに示す。経糸１１と緯糸１２を交錯させた織布１０の第１面１０Ａに、経糸１１と緯糸１２で囲まれた目開き部分１０ａを潰す目止め層１３Ｂが設けられている。目止め層１３Ｂは、ナノファイバ短繊維１４Ｂと樹脂１５Ｂの混合物である第二複合材１６Ｂから構成されている。さらに、織布１０の第２面１０Ｂから目止め層１３Ｂにわたってコーティング層１７Ａが入り込んで設けられている。コーティング層１７Ａの構成は実施の形態１と同じである。

次に図６Ａ〜図６Ｃを参照しながら、振動板１Ｂの製造工程を説明する。図６Ａ、図６Ｂは、振動板１Ｂの製造過程における拡大断面図である。

図６Ａは織布１０の断面の拡大図を示している。織布１０の経糸１１と緯糸１２は、例えば、ポリエステル繊維である。織布１０の厚みは、例えば、０．１７ｍｍである。なお、ここで製造に供する織布１０は、ドーム型の振動板形状に成形する前の長尺帯状である。すなわち、織布１０は実施の形態１と同様である。

第１工程では、図６Ｂに示すように織布１０の第１面１０Ａに、第二複合材１６Ｂを塗布またはスプレーして目開き部分１０ａに入り込ませる。この状態の織布１０を１９０℃でドーム状に熱成形して目止め層１３Ｂを形成する。

第二複合材１６Ｂは、ナノファイバ短繊維１４Ｂとフェノール樹脂とウレタン樹脂との混合物である。第二複合材１６Ｂは、約３０％の固形分と、ほぼ水またはエタノール等の親水性溶媒（分散媒）とを含む。

ナノファイバ短繊維１４Ｂは、例えば、竹パルプを微細化して作製され、１μｍよりも小さい平均径を有する。第二複合材１６Ｂの調製に使用するナノファイバ短繊維１４Ｂの状態はペースト状であり、このペーストは、８〜１０％の固形分と、分散媒としての水とを含む。織布１０に形成されて溶媒が揮発した後の目止め層１３Ｂにおけるフェノール樹脂とウレタン樹脂とを併せた樹脂１５Ｂとナノファイバ短繊維１４Ｂの重量割合は、例えば、およそ、樹脂／ナノファイバ短繊維＝８／２である。しかしながら、目止め層１３Ｂにおける樹脂１５Ｂとナノファイバ短繊維１４Ｂとの重量割合もコーティング層１７Ａと同様に、これに限定されない。例えば、６／４≦樹脂／ナノファイバ短繊維≦９／１であれば音質改善効果がみとめられる。

なお、ナノファイバ短繊維１４Ｂの一部は目止め処理中の目開き部分１０ａを通過して流出するが、樹脂１５Ｂの粘度を調整することによって、ナノファイバ短繊維１４Ｂの一部または全部が織布１０に残る。

第二複合材１６Ｂをロールによる均一塗布、刷毛塗り、スプレーする際の、第二複合材１６Ｂの粘度と供給量、および織布１０の相対移動速度を調節することによって、適正な厚さを有する目止め層１３Ｂを形成できる。

第２工程では、振動板形状に成形された図６Ｂに示す織布１０の第２面１０Ｂに、第一複合材１６Ａを塗布またはスプレーする。実施の形態１と同様に、図６Ｃに示す第一複合材１６Ａは、例えば、樹脂１５Ａとしてのウレタン樹脂と、ナノファイバ短繊維１４Ａとの混合物である。ナノファイバ短繊維１４Ａは、例えば、竹パルプを微細化して作製され、１μｍよりも小さい平均径を有する。以下、実施の形態１と同様にしてコーティング層１７Ａを形成する。

この構成でも、塗布またはスプレーされた第一複合材１６Ａのナノファイバ短繊維１４Ａの平均径が１μｍよりも小さくても、ナノファイバ短繊維１４Ａが織布１０の第１面１０Ａから外部に流出することを目止め層１３Ｂが阻止する。そのため、ナノファイバ短繊維１４Ａを織布１０に残留させることができる。

振動板１Ｂを使用したツイータでは、振動板１Ｂの剛性や強度が目止め層１３Ｂとコーティング層１７Ａによって基材である織布１０よりも向上している。そのため、振動板１Ｂを使用したツイータは、目止め層１３Ｂおよびコーティング層１７Ａが設けられていない振動板を使用したツイータよりも、スピーカの高域限界周波数特性が伸長し、音圧特性を維持したまま低歪化して高音質化を実現できる。

さらに、目止め層１３Ｂのナノファイバ短繊維１４Ｂの一部とコーティング層１７Ａのナノファイバ短繊維１４Ａの一部とが係合することによって、織布１０へのコーティング層１７Ａの付着強度が向上することが期待できる。

なお本実施の形態では、目止め層１３Ｂを作製するために、フェノール樹脂とウレタン樹脂との混合物を使用したが、樹脂には熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の何れでも使用できる。しかしながら、混合する樹脂を選定する際には、硬化後の弾性率や形状保持性、成形性やナノファイバ短繊維１４Ｂ、織布１０に対する濡れ性を考慮することが望ましい。

また、目止め層１３Ｂにおける樹脂の混合比率には特に制限はない。さらに、樹脂の混合物に代えて一種類の樹脂を樹脂１５Ｂとして使用してもよい。このことは、実施の形態１の目止め層１３Ａについても、後述する実施の形態３の目止め層１３Ｂについても同様である。

またナノファイバ短繊維１４Ａ、１４Ｂとして竹パルプを微細化して使用したが、カニの甲羅などを原料としたキチンナノファイバや合繊ナノファイバなどを使用することもできる。

ナノファイバ短繊維１４Ａの材質とナノファイバ短繊維１４Ｂの材質とが同じであったが、異なってもよい。具体的には、例えば一方が竹のナノファイバ、他方がキチンナノファイバでもよい。また、ナノファイバ短繊維１４Ａの長さや平均径とナノファイバ短繊維１４Ｂの長さや平均径とが同じであっても異なっていてもよい。

織布１０を振動板形状に成形する前に目止め層１３Ｂを形成したが、織布１０を振動板形状に成形した後に目止め層１３Ｂを形成することもできる。

上記の実施の形態では、目止め層１３Ｂを有し振動板形状に成形された織布１０に対してコーティング層１７Ａを形成したが、織布１０に目止め層１３Ｂとコーティング層１７Ａを形成してから振動板形状に成形することもできる。

以上のように、本実施の形態による振動板１Ｂは、基材としての織布１０と、目止め層１３Ｂと、コーティング層１７Ａとを有する。コーティング層１７Ａは、複数の第１ナノファイバ短繊維であるナノファイバ短繊維１４Ａと、第１樹脂である樹脂１５Ａとの混合物である第一複合材１６Ａで形成されている。目止め層１３Ｂは、複数の第２ナノファイバ短繊維であるナノファイバ短繊維１４Ｂと、第２樹脂である樹脂１５Ｂとの混合物である第二複合材１６Ｂで形成されている。目止め層１３Ｂは、目開き部分１０ａを潰すように織布１０の第１面１０Ａに設けられている。コーティング層１７Ａは、織布１０の第２面１０Ｂから目止め層１３Ｂにわたって織布１０に入り込んでいる。

（実施の形態３）
実施の形態１では織布１０の第１面１０Ａに目止め層１３Ａを設け、第２面１０Ｂにコーティング層１７Ａを設け、コーティング層１７Ａがナノファイバ短繊維１４Ａを含む。これに対し、本実施の形態では、目止め層がナノファイバ短繊維を含み、かつコーティング層１７Ａを有していない。

本実施の形態によるソフトドーム型の振動板１Ｃの拡大断面図を図７Ｂに示す。経糸１１と緯糸１２を交錯させた織布１０の第１面１０Ａには、経糸１１と緯糸１２で囲まれた目開き部分１０ａを潰す目止め層１３Ｂが設けられている。目止め層１３Ｂは、ナノファイバ短繊維１４Ｂと樹脂１５Ｂの混合物である第二複合材１６Ｂから構成されている。第二複合材１６Ｂは実施の形態２と同じである。すなわち、ナノファイバ短繊維１４Ｂと樹脂１５Ｂの混合比についても実施の形態２と同様である。

振動板１Ｃは、次の工程で製造できる。図７Ａは織布１０の拡大断面図である。織布１０は実施の形態１、２と同様である。

第１工程では、図７Ｂに示すように織布１０の第１面１０Ａに、第二複合材１６Ｂを塗布またはスプレーして目開き部分１０ａに入り込ませて目止め層１３Ｂで目止め処理する。

なお、第二複合材１６Ｂのナノファイバ短繊維１４Ｂの一部は目止め処理中の目開き部分１０ａを通過して流出するが、第二複合材１６Ｂの樹脂１５Ｂの粘度を調整することによって、ナノファイバ短繊維１４Ｂの一部または全部が織布１０に残る。

なお、第二複合材１６Ｂの成分や加工条件などの少なくとも一部を変更することによって、目止め層１３Ｂが実施の形態２の場合よりも織布１０の奥まで入り込むようにできる。例えば第二複合材１６Ｂの粘度を低くすることによって織布１０の奥まで第二複合材１６Ｂが入り込むようにできる。

第２工程では、目止め処理した織布１０を１９０℃でドーム状に熱成形する。

振動板１Ｃの剛性や強度は、目止め層１３Ｂのナノファイバ短繊維１４Ｂによって織布１０よりも向上する。そのため振動板１Ｃを用いたツイータの方が、目止め層１３Ｂを設けなかったソフトドーム型の振動板を使用したツイータよりも、スピーカとしての高域限界周波数特性が伸長し、音圧特性を維持したまま低歪化して高音質化を実現できる。

上記の実施の形態では、織布１０を振動板形状に成形する前に目止め層１３Ｂを形成したが、織布１０を振動板形状に成形した後に目止め層１３Ｂを形成することもできる。

上記の各実施の形態では、織布１０としてポリエステル繊維を使用したが、ポリエステル系以外の化繊（アラミド、液晶ポリマーなど）を始め、セラミック繊維、炭素繊維、金属繊維、天然繊維（綿、シルク等）等およびそれらの混紡繊維を採用することもできる。

上記の各実施の形態におけるナノファイバ短繊維１４Ａ，１４Ｂの平均径を、好ましくは平均径が０ｎｍより大きく１００ｎｍよりも小さい短繊維とすることで、基材の剛性や強度をさらに向上させることができ、より一層スピーカの高域限界周波数特性の伸長や低歪化を図ることができる。さらに好ましくは、平均径が０ｎｍより大きく２０ｎｍよりも小さい短繊維とすることで、基材の剛性や強度を極めて大きく向上させることができ、さらにスピーカの高域限界周波数特性の伸長や低歪化を図ることができる。なお、ナノファイバ短繊維の平均径を小さくすることは、スピーカの性能向上の効果をより顕著に実現させることができるが、一方では生産に長い時間と多くの工程を必要とするため、スピーカ用振動板の価格を高騰させてしまう傾向となる。よって、開発されるスピーカの性能的要求と価格的要求のバランスを上手く考慮しながらナノファイバ短繊維の平均径を設定することが重要である。

上記の各実施の形態における振動板形状は、ツイータにおけるドーム形状であったが、コーン型スピーカのコーン形状にすることもできる。具体的には、図８に示すコーン型スピーカ振動板２１の中央に設けられたサブコーン２２として、本開示の実施の形態のいずれかによる振動板を使用することもできる。この場合には織布１０を振動板形状に成形する場合に、コーン形状に成形する。

本開示はスピーカの高域周波数特性の向上と歪み低減のための高剛性化に寄与する。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 振動板
２ ヨーク
３ 磁石
４ プレート
５ 磁気回路
６ 磁気ギャップ
７ フレーム
８ ボイスコイル
９ ボビン
９ａ 第１端
９ｂ 第２端
１０ 織布
１０ａ 目開き部分
１０Ａ 第１面
１０Ｂ 第２面
１１ 経糸
１２ 緯糸
１３Ａ，１３Ｂ 目止め層
１４Ａ，１４Ｂ ナノファイバ短繊維
１５Ａ，１５Ｂ 樹脂
１６Ａ 第一複合材
１６Ｂ 第二複合材
１７Ａ コーティング層
１８ 含浸剤
２２ サブコーン

本開示による第１の振動板は、基材である織布と、目止め層と、コーティング層とを有する。織布は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有し、スピーカ用振動板の形状に成型されている。目止め層は、織布の第１面に設けられ、織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す。コーティング層は、複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材で形成され、織布の第２面から目止め層にわたって織布に入り込んでいる。

このスピーカは、ソフトドーム型の振動板１Ａと、磁気回路５と、フレーム７と、ボイスコイル８と、ボビン９とで構成されている。振動板１Ａは、経糸と緯糸を相互に一定角度で直線状に交錯させた織布を振動板形状に成形して作製されている。磁気回路５は、ヨーク２、磁石３、プレート４を含み、ヨーク２とプレート４との間には磁気ギャップ６が設けられている。フレーム７は、磁気ギャップ６の近傍でヨーク２に取り付けられ、振動板１Ａの外周を支持している。ボビン９の第１端９ａは振動板１Ａの裏面に取り付けられている。ボビン９の第２端９ｂにはボイスコイル８が巻回され、第２端９ｂは磁気ギャップ６に挿入されている。

図２Ｃは振動板１Ａの拡大断面図である。経糸１１と緯糸１２とを交錯させた織布１０の第１面１０Ａには、経糸１１と緯糸１２で囲まれた目開き部分１０ａを潰す目止め層１３Ａが設けられている。織布１０の第２面１０Ｂから目止め層１３Ａにわたって織布１０に、コーティング層１７Ａが入り込んでいる。コーティング層１７Ａは、ナノファイバ短繊維１４Ａと樹脂１５Ａとの混合物である第一複合材１６Ａで構成されている。

上記の各実施の形態におけるナノファイバ短繊維１４Ａ，１４Ｂの平均径を、好ましくは平均径が０ｎｍより大きく１００ｎｍよりも小さい短繊維とすることで、振動板の剛性や強度をさらに向上させることができ、より一層スピーカの高域限界周波数特性の伸長や低歪化を図ることができる。さらに好ましくは、平均径が０ｎｍより大きく２０ｎｍよりも小さい短繊維とすることで、振動板の剛性や強度を極めて大きく向上させることができ、さらにスピーカの高域限界周波数特性の伸長や低歪化を図ることができる。なお、ナノファイバ短繊維の平均径を小さくすることは、スピーカの性能向上の効果をより顕著に実現させることができるが、一方では生産に長い時間と多くの工程を必要とするため、スピーカ用振動板の価格を高騰させてしまう傾向となる。よって、開発されるスピーカの性能的要求と価格的要求のバランスを上手く考慮しながらナノファイバ短繊維の平均径を設定することが重要である。

Claims (13)

1. 第１面と前記第１面の裏側の第２面とを有し、振動板形状に成型された基材である織布と、
   前記織布の前記第１面に設けられ、前記織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す目止め層と、
   複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材で形成され、前記織布の前記第２面の表面から前記目止め層にわたって前記織布に入り込んだコーティング層と、を備えた、
   スピーカ用振動板。
2. 前記目止め層は、複数の第２ナノファイバ短繊維と第２樹脂との混合物の第二複合材で形成されている、
   請求項１に記載のスピーカ用振動板。
3. 前記目止め層において、前記複数の第２ナノファイバ短繊維に対する前記第２樹脂の重量割合は、１．５以上、９以下である、
   請求項２に記載のスピーカ用振動板。
4. 前記コーティング層において、前記複数の第１ナノファイバ短繊維に対する前記第１樹脂の重量割合は、１．５以上、９以下である、
   請求項１〜３に記載のスピーカ用振動板。
5. 第１面と前記第１面の裏側の第２面とを有し、振動板形状に成型された基材である織布と、
   前記織布の前記第１面に設けられ、複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材で形成され、前記織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す目止め層と、を備えた、
   スピーカ用振動板。
6. 前記目止め層において、前記複数の第１ナノファイバ短繊維に対する前記第１樹脂の重量割合は、１．５以上、９以下である、
   請求項５に記載のスピーカ用振動板。
7. 前記複数の第１、第２ナノファイバ短繊維の平均径は、０ｎｍよりも大きく、１μｍよりも小さい、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載のスピーカ用振動板。
8. 前記複数の第１、第２ナノファイバ短繊維の平均径は、０ｎｍよりも大きく、１００ｎｍよりも小さい、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載のスピーカ用振動板。
9. 前記複数の第１、第２ナノファイバ短繊維の平均径は、０ｎｍよりも大きく、２０ｎｍよりも小さい、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載のスピーカ用振動板。
10. 振動板形状に成型される前または後の基材である織布の第１面に、前記織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す目止め層を形成し、
    前記織布が前記振動板形状に成型される前に前記目止め層を形成する場合は、
    複数の第１ナノファイバ短繊維と第１樹脂との混合物の第一複合材を、前記織布の、前記第１面の裏側の第２面に塗布またはスプレーして、前記第一複合材を前記目止め層にわたって入り込ませ、その後、前記織布を前記振動板形状に成型し、乾燥させ、または、
    前記目止め層を形成した前記織布を前記振動板形状に成型した後に、前記第一複合材を前記織布の前記第２面に塗布またはスプレーして、前記第一複合材を前記目止め層にわたって入り込ませ、乾燥させ、
    前記織布が前記振動板形状に成型されている場合は、前記第一複合材を、前記織布の前記第２面に塗布またはスプレーして、前記第一複合材を前記目止め層にわたって入り込ませ、乾燥させる、
    スピーカ用振動板の製造方法。
11. 前記目止め層を、複数の第２ナノファイバ短繊維と第２樹脂の混合物の第二複合材を前記織布の前記第１面に塗布またはスプレーして形成する、
    請求項１０に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
12. 振動板形状に成型される前または後の基材である織布の第１面に、複数のナノファイバ短繊維と樹脂との混合物の複合材を塗布またはスプレーして、前記織布の経糸と緯糸で囲まれた目開き部分を潰す目止め層を形成し、
    前記織布が前記振動板形状に成型される前に前記目止め層を形成する場合は、前記目止め層を形成した前記織布を前記振動板形状に成型する、
    スピーカ用振動板の製造方法。
13. 磁気ギャップが設けられた磁気回路と、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載のスピーカ用振動板と、
    前記スピーカ用振動板に結合された第１端と、前記磁気ギャップに挿入された第２端とを有するボビンと、
    前記ボビンに巻回されたボイスコイルと、を備えた、
    スピーカ。

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