WO2009093444A1

WO2009093444A1 - スピーカ用振動板及びそれを用いたスピーカとスピーカ用振動板の製造方法

Info

Publication number: WO2009093444A1
Application number: PCT/JP2009/000193
Authority: WO
Inventors: Osamu Funahashi
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2009-07-30
Also published as: US20100296688A1; US8824725B2; EP2234408A4; EP2234408A1; CN101926183A; CN101926183B

Abstract

本発明によるスピーカ用振動板は、含浸した熱硬化性樹脂が熱硬化状態となった織布層と、この織布層の裏面側に重合一体化された紙層とを備え、織布層の編目に充填させた紙層の毛羽が、織布層の表面側から織布層の織糸に絡みつき、かつ、熱硬化性樹脂で固着された構成としたので、織布層の編目に紙層が充填されて一体化し、スピーカ用振動板の内部損失及びヤング率を大きくすることができる。この結果、スピーカの音質を向上させることができる。

Description

スピーカ用振動板及びそれを用いたスピーカとスピーカ用振動板の製造方法

　本発明は、スピーカ用振動板及びそれを用いたスピーカに関する。

　スピーカが優れた音質にて音を再生するためには、スピーカに用いられるスピーカ用振動板が大きなヤング率と適度な内部損失を兼ね備えることが必要となる。

　図１７は従来のスピーカ用振動板の斜視図である。図１７において、スピーカ用振動板２０４は、無機繊維織布２０１と、さらにその下面に天然繊維不織布２０２を重ね合わせた積層体２０３にて構成される。そして、内部損失は小さいが大きなヤング率を有する無機繊維織布２０１と、ヤング率は小さいが大きな内部損失を有する天然繊維不織布２０２とを貼り合わせることにより、ヤング率と内部損失の両方に優れた特性を実現しようとするものであった。なお、この技術内容は特許文献１に開示されている。

　しかしながら、上記従来のスピーカ用振動板２０４では、互いに異なる性質を有する無機繊維織布２０１と天然繊維不織布２０２とを単に貼り合わせた構成としているため、無機繊維織布２０１と天然繊維不織布２０２とは十分に一体化しているとは言い難いものであった。したがって、従来のスピーカ用振動板２０４では、無機繊維織布２０１の有する大きなヤング率と天然繊維不織布２０２の有する大きな内部損失とを存分に発揮させることは難しく、スピーカの音質の向上が十分に図れるものではなかった。
特開２００３－２１９４９３号公報

　本発明はスピーカ用振動板のヤング率と内部損失を高めることにより、スピーカの音質を向上させる。

　本発明におけるスピーカ用振動板は、含浸した熱硬化性樹脂が熱硬化状態となった織布層と、この織布層の裏面側に一体化された紙層とを備え、織布層の編目に充填された紙層の毛羽が、織布層の表面側から織布層の織糸に絡みつき、且つ熱硬化性樹脂で一体化された構成とした。

　また、本発明におけるスピーカ用振動板は、熱硬化性樹脂を含浸した織布層と、この織布層の裏面側に少なくとも熱をかけて圧着一体化された不織布層とを備え、不織布層には竹繊維が混入された構成とした。

　上記構成により本発明は、スピーカ用振動板のヤング率と内部損失を高めることができ、スピーカの音質を向上させることができる。

図１Ａは本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の斜視図である。図１Ｂは本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を表面側から見たときの要部拡大図である。図２は図１Ｂの破線部２－２における断面模式図である。図３は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を用いたスピーカの断面図である。図４は、本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を形成するための第一の金型と第二の金型で構成された成型機を示す図である。図５は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図６は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の原材料の断面図である。図７は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図８は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図９Ａは本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の斜視図である。図９Ｂは本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を表面側から見たときの要部拡大図である。図１０は図９Ｂの破線部１０－１０における断面模式図である。図１１は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板を用いたスピーカの断面図である。図１２は、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板を形成するための第一の金型と第二の金型で構成された成型機を示す図である。図１３は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図１４は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の原材料の断面図である。図１５は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図１６は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図１７は従来のスピーカ用振動板の斜視図である。

符号の説明

５，１０１　　スピーカ用振動板
６，１０２　　織布層
７　　紙層
７ａ，１０４　　毛羽
８ａ，１０５　　縦糸
８ｂ，１０６　　横糸
９，１０７　　織糸
１０，１０８　　編目
１２，１１１　　スピーカ
１３，１１２　　磁気ギャップ
１４，１１３　　磁気回路
１５，１１４　　コイル
１６，１１５　　ボイスコイル体
１７，１１７　　フレーム
１８，１１６　　第一のエッジ
１９，１１８　　ダストキャップ
２０，１１９　　引出線
２１，１２０　　第二のエッジ
２１ａ，１２１　　サスペンションホルダ
２２，１２２　　第一の金型
２３，１２３　　第二の金型
２４，１２４　　抄紙スクリーン
２５　　パルプ堆積層
２５ａ，１２５ａ　　毛羽
２６，１２６　　平板状織布
１０３　　不織布層
１２５　　堆積層

　以下、本発明の実施形態の構成について図面を用いて説明する。

　（実施の形態１）
　図１Ａは本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の斜視図である。図１Ａにおいて、スピーカ用振動板５は、織布層６の層と紙層７の層との２層構造となっている。織布層６は、縦糸８ａ及び横糸８ｂの２種類の織糸９を格子状に織ることによって形成されており、この格子縞はスピーカ用振動板５の表面に表出した状態となっている。これら縦糸８ａと横糸８ｂの内部及び外周部には熱硬化性樹脂（図示せず）が存在する状態となっており、この熱硬化性樹脂が熱硬化することにより、縦糸８ａと横糸８ｂ自体、及びそれらを織ることで形成された織布層６が硬化した状態となっている。なお、この織布層６は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、綿繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、絹繊維などの高強度繊維のうち少なくとも一つを含有した構成とし、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂の少なくとも一つを含有する樹脂を用いている。

　紙層７は、セルロース繊維にアラミド繊維を混入させて形成されており、熱圧着により織布層６の背面側に一体化されている。このように、織布層６の背面側には紙層７が熱圧着一体化されているため、スピーカ用振動板５の表面側から裏面側にかけて空気が通過することはない。また、この紙層７を構成するパルプは、織布層６の隣り合う縦糸８ａ及び横糸８ｂによって囲まれた部分である編目１０に充填されている。

　図１Ｂは本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を表面側から見たときの要部拡大図である。図１Ｂにおいて、紙層７のパルプの毛羽７ａは、織布層６の表面側から縦糸８ａ及び横糸８ｂに絡みつき、織糸９とともに熱硬化性樹脂により硬化した構造となっている。なお、編目１０とは厳密には、底面が縦糸８ａ及び横糸８ｂによって囲まれた面であり、高さが織糸９の厚さと等しいほぼ直方体部分を指す。

　図２は図１Ｂの破線部２－２における断面模式図である。図２において、スピーカ用振動板５では、縦糸８ａの間の編目１０部分には紙層７のパルプが充填されており、紙層７のパルプの毛羽７ａは織布層６の表面側から縦糸８ａに絡みついた状態で熱圧着されている。なお、ここでは縦糸８ａに毛羽７ａが絡み付いている様子について説明した。同様に、横糸８ｂにおいても縦糸８ａと同様に毛羽７ａが絡みついた状態となっている。

　図３は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を用いたスピーカの断面図である。図３において、スピーカ１２は、円筒状の磁気ギャップ１３を有する磁気回路１４と、この磁気回路１４の磁気ギャップ１３内に、コイル１５を備えた部分が可動自在に配置された円筒状のボイスコイル体１６と、を備えている。

　そして、このボイスコイル体１６の磁気ギャップ１３外部分に、浅皿状のスピーカ用振動板５の内周部分が連結され、さらにこのスピーカ用振動板５の外周部分は、深皿状のフレーム１７の上面開口部分に保持させた断面形状がリング状の第一のエッジ１８の内周部分に連結されている。なお、このスピーカ用振動板５内周部分付近には、ボイスコイル体１６の上面側を覆うように半球状のダストキャップ１９が設けられており、このダストキャップ１９は磁気ギャップ１３への粉塵や水分等の侵入を防止する機能を有している。

　また、ボイスコイル体１６のコイル１５からの引出線２０を、このボイスコイル体１６のスピーカ用振動板５連結部分と磁気ギャップ１３内配置部分との間から、スピーカ用振動板５とは非接触状態でフレーム１７へと引出している。

　さらに、このボイスコイル体１６の、引出線２０引出部と磁気ギャップ１３内配置部分との間部分には、弾性体により形成した断面形状がリング状である第二のエッジ２１の内周端がサスペンションホルダ２１ａを介して連結されている。また、この第二のエッジ２１の他端側はフレーム１７の内面中間部分に接続させている。

　これらの第二のエッジ２１と第一のエッジ１８はウレタンまたはゴムなどの弾性体により形成されたものであるが、第二のエッジ２１は下方に、また第一のエッジ１８は上方へと互いに反対方向に突出する形状にしている。

　このように、第一のエッジ１８と第二のエッジ２１をそれぞれ逆方向に突出する形状としたことにより、ボイスコイル体１６の上、下方向への可動負荷が近似することになる。

　したがって、スピーカ用振動板５の動作も上、下方向に対称性を持つようになり、その結果、スピーカ１２から再生される音声に含まれる歪みを低減することができる。

　以上のように構成されたスピーカ１２のボイスコイル体１６に、音声信号を流すと、磁気ギャップ１３が形成する磁界と反応し、ボイスコイル体１６には駆動力が発生する。この駆動方向はフレミング左手の法則に従い、ボイスコイル体１６は上下方向に変動する。そして、このボイスコイル体１６の変動により、ボイスコイル体１６にその内周部分が連結されたスピーカ用振動板５も同様に上下方向に振動し、空気を動かすことでスピーカ１２から音声が発生する仕組みとなっている。

　しかしながら、スピーカ用振動板を、織布と紙などの互いに性質の異なる部材同士を重ね合わせて形成する場合、これらの部材同士を一体化することはできなかった。この結果、このような構成のスピーカ用振動板は熱硬化性樹脂で固着した織布層の大きなヤング率と紙層の大きな内部損失とを最大限に発揮させることは難しく、スピーカの音質の向上が十分に図れるものではなかった。

　そこで、本発明の実施形態１におけるスピーカ用振動板５では、図２に示すように、織布層６の表面側において、織布層６の編目１０に充填した紙層７のパルプの毛羽７ａを織布層６の織糸９に絡みつかせ、熱硬化性樹脂で固着させた構成とした。

　このように、織布層６の表面側から、パルプの毛羽７ａを織布層６の編目１０に充填させ、織糸９に絡みつかせた構成のスピーカ用振動板５を用いると、スピーカ１２の音質の向上を図ることができる。

　これは、まず、図１７に示す従来のスピーカ用振動板２０４に比べ、スピーカ用振動板５では織布層６の編目１０に内部損失の大きいパルプがより多く充填されており、大きな内部損失を得ることができるからである。

　さらに、スピーカ用振動板５では、細かい線状の繊維にて形成された紙層７と織布層６との２層構造とし、編目１０に入り込んだ紙層７の繊維の毛羽７ａは、織布層６の縦糸８ａ及び横糸８ｂに織布層６の表面側から絡みつかせた構成としているので、一般に織布層６の裏面側のみが紙層７の層に貼り合わされた構成となっている従来のスピーカ用振動板２０４とは異なり、織布層６と紙層７とが一体化されている。この結果、スピーカ用振動板５の強度が高められ、従来のスピーカ用振動板２０４に比べ、スピーカ用振動板５の有するヤング率は高いものとなるため、音質が向上する。

　以上、説明したように本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板５は、内部損失及びヤング率を高めることができ、スピーカ１２の音質を高めることができる。また、上述したようにスピーカ用振動板５では、織布層６と紙層７とを十分一体化することができるため、織布層６と紙層７が剥離する可能性を極めて低くすることもできる。

　また、織布層６に含まれる熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂の少なくとも一つを含有する樹脂を用いるのが望ましい。これらの樹脂を含有する樹脂であれば、熱圧着時に十分に硬化しスピーカ用振動板５の硬度を高めることができ、スピーカ用振動板５のヤング率を大きくさせることができる。

　また、紙層７にはアラミド繊維を混入してもよい。このように、硬度の高いアラミド繊維を紙層７に混入すると、スピーカ用振動板５の強度が高めることができ、これに伴ってスピーカ用振動板５の硬度も増すため、よりヤング率を高めることができる。なお、アラミド繊維を紙層７に混入するとともに織布層６にアラミド繊維を用いると、スピーカ用振動板５全体がアラミド繊維で構成され、さらに大きいヤング率を得ることができる。

　同様に、織布層６は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、綿繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、絹繊維などの硬度の高い繊維のうち少なくとも一つを含有する織布を用いるのが望ましい。これらの繊維を含有する織布を用いれば、織布層６の硬度を向上させることができ、スピーカ用振動板５のヤング率を高めることができる。

　次に、本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板５の製造方法について説明する。

　図４は、本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を形成するための第一の金型と第二の金型で構成された成型機を示す図である。図４において、第一の金型２２は、下方に突出する成形型を備えた円錐台形状となっており、また第二の金型２３は、この第一の金型２２の円錐台形状が嵌合される皿形状となっている。これら第一の金型２２、第二の金型２３には図示していないが、加熱用のヒーターが取り付けられている。

　図５は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。

　図５において、先ずは第一の金型２２を第二の金型２３の上方向に引き離す。次に、第二の金型２３上に皿状の抄紙スクリーン２４を載せる。抄紙スクリーン２４は、紙層７の原料となるパルプをパルプ溶解液からすくい上げた状態となっており、抄紙スクリーン２４上にはパルプによってパルプ堆積層２５が形成されている。このときパルプ堆積層２５の厚みはおよそ１０ｍｍである。この状態で、第二の金型２３の加熱用のヒーターを駆動させ、パルプ堆積層２５に含まれる水分を加熱蒸発させる。ここで、第一の金型２２が押し下げられることはないので、第一の金型２２と第二の金型２３にてパルプ堆積層２５を圧縮することはない。すなわち、パルプ堆積層２５は非加圧状態で加熱乾燥される。なお、本発明の実施の形態１では、第二の金型２３に取り付けられた加熱用のヒーターのみを駆動させたが、第二の金型２３に埋め込まれた加熱用のヒーターだけでなく第一の金型２２に取り付けられた加熱用のヒーターも同時に駆動させてもよい。あるいは、加熱用のヒーターを駆動させることなく、パルプ堆積層２５をドライヤーなどの温風で乾燥させても良いし、自然乾燥させてもよい。

　図６は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の原材料の断面図である。図６において、パルプ堆積層２５を非加圧状態で加熱乾燥させると、パルプ堆積層２５はパルプ溶解液からすくい上げたままの状態にて乾燥するため、乾燥後のパルプ堆積層２５の第一の金型２２と対向する面のパルプは多数の毛羽２５ａを有し、毛羽立った状態となっている。なお、本発明の実施の形態１では、乾燥後のパルプ堆積層２５にワイヤブラシなどを軽く当てることにより、パルプ堆積層２５のパルプをさらに毛羽立たせている。

　図７は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図７において、型押しする前の平板状織布２６を、第一の金型２２と、パルプ堆積層２５及び抄紙スクリーン２４が載置された状態の第二の金型２３との間に配置する。この平板状織布２６は、成型後の織布層６にあたる部材であり、糸を格子状に織ることにより形成されている。また、平板状織布２６には、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂熱硬化性樹脂のうち、少なくとも一つを含有した熱硬化性樹脂が予め含浸されている。

　図８は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図８において、第一の金型２２を第二の金型２３へと押し下げ、パルプ堆積層２５と平板状織布２６とを加圧、圧縮する。このとき、パルプ堆積層２５のパルプは毛羽だった状態となっているため、図６で示した毛羽２５ａは平板状織布２６の編目に入り込んで、平板状織布２６の表面から突出した状態となり、続いて圧縮される。すなわち、パルプ堆積層２５の毛羽２５ａが平板状織布２６の編目を充填した状態で、パルプ堆積層２５と平板状織布２６は型締めされる。

　なお、この時点で、パルプ堆積層２５及び平板状織布２６は加圧、圧縮により変形し、それぞれ図１Ｂに示したスピーカ用振動板５の紙層７及び織布層６の形状となる。

　さらに、パルプ堆積層２５と平板状織布２６とを型締めした状態で、第一の金型２２及び第二の金型２３を１８０度～２５０度に加熱させ、平板状織布２６に含浸させた熱硬化性樹脂を熱硬化させてパルプ堆積層２５と平板状織布２６とを一体化する。その後、第一の金型２２及び第二の金型２３を開き、成型されたスピーカ用振動板５を取り出し、抄紙スクリーン２４を剥がす。なお、本発明の実施の形態１では第二の金型２３にパルプ堆積層２５及び抄紙スクリーン２４を載置した状態で型締めしたが、パルプ堆積層２５の加熱乾燥後に抄紙スクリーン２４を剥がし、平板状織布２６とパルプ堆積層２５のみを型締めしてもよい。

　以上の工程により、本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板５が形成される。

　このように、本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板の製造方法によると、パルプ堆積層２５の第一の金型２２と対向する面の毛羽２５ａを平板状織布２６の編目に充填させ、平板状織布２６の表面から突出させた状態で圧縮成型することができる。そして、図１Ａ、図１Ｂに示すような、織布層６の表面側から、毛羽７ａを織糸９に絡みつかせ熱硬化樹脂で固着させた構成のスピーカ用振動板５を形成することができる。

　また、パルプ堆積層２５を乾燥させた後に、ワイヤブラシや目の粗い紙鑢などを用いてブラッシングを行い、パルプ堆積層２５を毛羽立たせてもよい。このように、パルプ堆積層２５をさらに毛羽立たせると、より多くの毛羽２５ａを平板状織布２６の織目に入り込ませることができ、製造後のスピーカ用振動板５において、編目１０における紙層７の毛羽７ａの充填率を高めることができるとともに、紙層７の毛羽７ａを織糸９により絡めた構成とすることができるのである。

　また、パルプ堆積層２５を毛羽立たせるために、紙層７の原料となるパルプに羊毛などの獣毛繊維、麻などの靱皮繊維、綿やカポックなどの種毛繊維のようなフィブリル構造を有する繊維を混入させてもよい。すなわち、フィブリル構造のように、極細の繊維素が束になった構造を有する繊維を混入させると、乾燥時に繊維が割れることでパルプ堆積層２５にはさらに毛羽立ちが生じ、より多くの毛羽２５ａを平板状織布２６の織目に入り込ませることができるのである。さらに、このフィブリル構造を有する繊維を混入させたパルプに対し、ワイヤブラシや目の粗い紙鑢などを用いてブラッシングを行うと、より毛羽立たせることができる。

　（実施の形態２）
　図９Ａは本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の斜視図である。図９Ａにおいて、スピーカ用振動板１０１は、織布層１０２の層と不織布層１０３の層との２層構造となっており、さらに後述するように不織布層１０３の毛羽１０４が織布層１０２に絡みついた構成となっている。織布層１０２は、縦糸１０５及び横糸１０６の２種類の織糸１０７を格子状に織ることによって形成されており、この格子縞はスピーカ用振動板１０１をスピーカに搭載させた際に、スピーカの表面に表出した状態となる。これら縦糸１０５と横糸１０６の内部及び外周部には熱硬化性樹脂（図示せず）が存在する状態となっており、この熱硬化性樹脂が熱硬化することにより、縦糸１０５と横糸１０６自体、及びそれらを織ることで形成された織布層１０２が硬化した状態となっている。

　なお、この織布層１０２は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、綿繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、絹繊維などの高強度繊維のうち少なくとも一つを含有した構成とし、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂の少なくとも一つを含有する樹脂を用いている。

　不織布層１０３は、針葉樹パルプ繊維に竹繊維を０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の含有量で混入させて形成されている。この不織布層１０３に混入されている竹繊維は、ミクロフィブリル状態となるまで小さく叩解され、その平均繊維径を５μｍ以下としたことにより、針葉樹パルプ繊維と十分に絡みあった状態となっている。

　また、不織布層１０３は熱圧着により織布層１０２の背面側に一体化されている。このように、織布層１０２の背面側には不織布層１０３が熱圧着一体化されているため、スピーカ用振動板１０１の表面側から裏面側にかけて空気が通過することはない。

　さらに、この不織布層１０３を構成する竹繊維及び針葉樹パルプ繊維は、織布層１０２の隣り合う縦糸１０５及び横糸１０６によって囲まれた部分である編目１０８に充填されている。

　図９Ｂは本発明の実施の形態１におけるスピーカ用振動板を表面側から見たときの要部拡大図である。図９Ｂにおいて、不織布層１０３の竹繊維および針葉樹パルプ繊維の毛羽１０４は、織布層１０２の表面側（不織布層１０３との接合面とは逆の面側）から縦糸１０５及び横糸１０６に絡みつき、織糸１０７とともに熱硬化性樹脂により硬化した構造となっている。すなわち、スピーカ用振動板１０１は、熱により熱硬化性樹脂を硬化させ、織布層１０２と不織布層１０３を圧着一体化させたことに加え、竹繊維により織布層１０２と不織布層１０３とが圧着一体化していることになる。なお、編目１０８とは厳密には縦糸１０５及び横糸１０６によって囲まれた面を底面としたほぼ直方体部分を指す。

　図１０は図９Ｂの破線部１０－１０における断面模式図である。図１０において、スピーカ用振動板１０１では、縦糸１０５の間の編目１０８部分には不織布層１０３の竹繊維および針葉樹パルプ繊維が充填されており、不織布層１０３の竹繊維および針葉樹パルプ繊維の毛羽１０４は織布層１０２の表面側から縦糸１０５に絡みついた状態で熱圧着されている。なお、ここでは縦糸１０５に毛羽１０４が絡み付いている様子について説明した。同様に、横糸１０６においても縦糸１０５と同様に毛羽１０４が絡みついた状態となっている。

　図１１は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板を用いたスピーカの断面図である。図１１において、スピーカ１１１は、円筒状の磁気ギャップ１１２を有する磁気回路１１３と、この磁気ギャップ１１２内にコイル１１４部分が可動自在に配置された円筒状のボイスコイル体１１５と、を備えている。

　そして、このボイスコイル体１１５の上端付近の外周部分にコーン形状のスピーカ用振動板１０１の内周部分が連結され、さらにこのスピーカ用振動板１０１の外周部分は、リング状の第一のエッジ１１６を介して深皿状のフレーム１１７の上面開口部分に連結されている。なお、このスピーカ用振動板１０１内周部分付近には、ボイスコイル体１１５の上面側を覆うように半球状のダストキャップ１１８が設けられており、このダストキャップ１１８は磁気ギャップ１１２への粉塵や水分等の侵入を防止する機能を有している。

　また、ボイスコイル体１１５のコイル１１４からの引出線１１９を、このボイスコイル体１１５の上部から、スピーカ用振動板１０１とは非接触状態でフレーム１１７の外部へと引出している。この引出線１１９を介して音声信号を付加した交流電流がスピーカ外部からコイル１１４へと流される仕組みとなっている。

　さらに、このボイスコイル体１１５の、引出線１１９引出部と磁気ギャップ１１２内配置部分との間部分には、弾性体により形成した平面形状がリング状である第二のエッジ１２０の内周端がサスペンションホルダ１２１を介して連結されている。また、この第二のエッジ１２０の他端側はフレーム１１７の内面中間部分に結合させている。

　これらの第二のエッジ１２０と第一のエッジ１１６はウレタンまたはゴムなどの弾性体により形成されたものであるが、第二のエッジ１２０は下方に、また第一のエッジ１１６は上方へと互いに反対方向に突出する形状にしている。

　このように、第一のエッジ１１６と第二のエッジ１２０をそれぞれ逆方向に突出する形状としたことにより、ボイスコイル体１１５の上、下方向への可動負荷が近似することになる。

　したがって、スピーカ用振動板１０１の動作も上、下方向に対称性を持つようになり、その結果、スピーカ１１１から再生される音声に含まれる歪みを低減することができる。

　以上のように構成されたスピーカ１１１のボイスコイル体１１５に、音声信号を流すと、磁気ギャップ１１２が形成する磁界と反応し、ボイスコイル体１１５には駆動力が発生する。この駆動方向はフレミング左手の法則に従い、ボイスコイル体１１５は上下方向に変動する。そして、このボイスコイル体１１５の変動により、ボイスコイル体１１５にその内周部分が連結されたスピーカ用振動板１０１も同様に上下方向に振動し、空気を動かすことでスピーカ１１１から音声が発生する仕組みとなっている。

　しかしながら、スピーカ用振動板を、織布と紙などの部材同士を重ね合わせて形成する場合、これらの部材同士は互いに性質が異なるため十分に一体化することはできなかった。この結果、このような構成のスピーカ用振動板は、熱硬化性樹脂で固着した織布層の大きなヤング率と不織布層の大きな内部損失とを最大限に発揮させることは難しく、スピーカの音質の向上が十分に図れるものではなかった。

　そこで、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１では、不織布層１０３に竹繊維を混入させた構成とした。

　このように、竹繊維を混入させた不織布層１０３では、竹繊維が剛性・強靭性が高いという特性を有しているため、不織布層１０３の表面に対して竹繊維が起こり立った状態となりやすい。このため、竹繊維による不織布層１０３の表面に対して起こり立った状態の毛羽１０４が多く発生し、この毛羽１０４が織布層１０２の編目１０８に充填されることになる。そして、スピーカ用振動板１０１は、毛羽１０４が織布層１０２の編目１０８に充填され、さらに毛羽１０４が織布層１０２の織糸１０７に絡みついた状態で熱硬化性樹脂にて熱圧着一体化されているため、織布層１０２と不織布層１０３が強固に一体化されることとなる。

　したがって、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１は、一般に織布層１０２の裏面側のみが不織布層１０３の層に貼り合わされた構成となっている従来のスピーカ用振動板２０４（図１７参照）と比較して、織布層１０２と不織布層１０３とを十分に一体化した構成となっており、この結果、織布層の有する優れたヤング率と、不織布層の有する優れた内部損失を存分に発揮させることができる。

　また、竹繊維は高い剛性・強靭性を有しているため、この竹繊維自身の剛性・強靭性によりスピーカ用振動板１０１のヤング率は、さらに高められる。

　以上、説明したように本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１は、内部損失及びヤング率を高めることができ、スピーカ１１１の音質を高めることができる。また、上述したように本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１では、織布層１０２と不織布層１０３とを強固に一体化することができるため、織布層１０２と不織布層１０３が剥離する可能性を極めて低くすることもできる。

　なお、不織布層１０３に混入させる材料として竹繊維を用いた本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１は、コスト面・環境面においても優れるものである。すなわち、従来のスピーカ用振動板の材料として用いられてきた針葉樹は、スピーカ用振動板以外にも様々な用途として世界各地で伐採されるため、現在では針葉樹不足に陥ることが危惧されている状態にある。一方、竹は針葉樹に比べアジアを中心に数多く存在し、また成長速度も非常に速いことから針葉樹伐採のように環境面に悪影響を与えることはないと考えられる。このような状況を踏まえて本発明の実施の形態２では竹繊維を不織布層１０３に混入し、不織布層１０３に占める針葉樹パルプ繊維の割合を減らしたものである。この結果、本発明の実施の２形態におけるスピーカ用振動板１０１は、低コストで、かつ環境面に悪影響を与えることなく製造可能なものとなっている。

　また、本発明の実施の形態２において、不織布層１０３に混入した竹繊維は、叩解によりその平均繊維径が５μｍ以下のミクロフィブリル状態としている。このように、混入する竹繊維をミクロフィブリル状態とすると、竹繊維と針葉樹パルプ繊維の絡み合いを良好化させることができ、スピーカ用振動板のヤング率を向上させることができる。

　なお、本発明の実施の形態２においては、不織布層１０３に混入した竹繊維の平均繊維径を５μｍ以下としたが、これに限らず竹繊維の平均繊維径を５μｍ以上としてもよい。このように、竹繊維の平均繊維径を５μｍ以上とした場合は、平均繊維径を５μｍ以下とした場合に比べ、竹繊維と針葉樹パルプ繊維の絡み合いを強化させる力は低減されることになるが、従来の振動板と比較すると十分に優れたヤング率及び内部損失を有している。また、不織布層１０３を竹繊維のみで構成し、スピーカ用振動板１０１を形成してもよい。この場合は、竹繊維本来の特性が発揮され、すなわち竹繊維の有する剛性・強靭性により、従来のスピーカ用振動板と比べ、ヤング率を高いものとすることができる。

　また、織布層１０２に含まれる熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂の少なくとも一つを含有する樹脂を用いるのが望ましい。これらの樹脂を含有する樹脂であれば、熱圧着時に十分に硬化しスピーカ用振動板１０１の硬度を高めることができ、スピーカ用振動板１０１のヤング率を大きくすることができる。

　また、不織布層１０３にはアラミド繊維を混入してもよい。このように、硬度の高いアラミド繊維を不織布層１０３に混入すると、スピーカ用振動板１０１の強度を高めることができ、これに伴ってスピーカ用振動板１０１の硬度も増すため、よりヤング率を高めることができる。なお、このようにアラミド繊維を混入した場合においても、竹繊維をミクロフィブリル状態まで叩解しておけば、竹繊維はアラミド繊維と十分に絡み合うことができ、竹繊維の特性を発揮させることができる。

　同様に、織布層１０２は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、綿繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、絹繊維などの硬度の高い繊維のうち少なくとも一つを含有する織布を用いるのが望ましい。これらの繊維を含有する織布を用いれば、織布層１０２の硬度を向上させることができ、スピーカ用振動板１０１のヤング率を高めることができる。

　また、このスピーカ用振動板１０１を搭載したスピーカにおいては、スピーカ表面に、織布層１０２の格子縞を表出させていることが望ましい。

　すなわち、スピーカ用振動板１０１をスピーカに搭載した際に、図９Ａにて示される縦糸１０５と横糸１０６が織り成す格子縞をスピーカの表面に表出させるように構成すれば、スピーカ用振動板１０１の局部的な共振作用の発生を防止することができる。

　次に、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１の製造方法について説明する。

　図１２は、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板を形成するための第一の金型と第二の金型で構成された成型機を示す図である。図１２において、第一の金型１２２は、下方に突出する成形型を備えた円錐台形状となっており、また第二の金型１２３は、この第一の金型１２２の円錐台形状が嵌合される皿形状となっている。これら第一の金型１２２、第二の金型１２３には図示していないが、加熱用のヒーターが取り付けられている。

　図１３は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。

　図１３において、先ずは第一の金型１２２を第二の金型１２３の上方向に引き離す。次に、第二の金型１２３上に皿状の抄紙スクリーン１２４を載せる。抄紙スクリーン１２４は、不織布層１０３の原料となる針葉樹パルプ繊維及び竹繊維を溶解槽からすくい上げた状態となっており、抄紙スクリーン１２４上には繊維及び竹繊維にて構成された厚みがおよそ１０ｍｍの堆積層１２５が形成されている。なお、溶解槽にはフィブリル状態となった竹繊維が満遍なく混入されているため、堆積層１２５内にも竹繊維が満遍なく存在し、ランダムに配向された状態となっている。また、溶解槽内に混入された竹繊維の量は、堆積層１２５の水分を蒸発させたときに竹繊維が０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下となるように調整されている。

　この状態で、第二の金型１２３の加熱用のヒーターを駆動させ、堆積層１２５に含まれる水分を加熱蒸発させる。ここで、第一の金型１２２が押し下げられることはないので、第一の金型１２２と第二の金型１２３にて堆積層１２５を圧縮することはない。すなわち、堆積層１２５は非加圧状態で加熱乾燥されることとなる。なお、本発明の実施の形態２では、第二の金型１２３に取り付けられた加熱用のヒーターのみを駆動させたが、第二の金型１２３に埋め込まれた加熱用のヒーターだけでなく第一の金型１２２に取り付けられた加熱用のヒーターを同時に駆動させてもよい。あるいは、加熱用のヒーターを駆動させることなく、堆積層１２５をドライヤーなどの温風で乾燥させても良いし、自然乾燥させてもよい。

　図１４は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の原材料の断面図である。図１４において、堆積層１２５を非加圧状態で加熱乾燥させると、堆積層１２５はパルプ溶解液からすくい上げたままの状態で乾燥するため、乾燥後の堆積層１２５の第一の金型１２２と対向する面には竹繊維および針葉樹パルプ繊維による多数の毛羽１２５ａが発生し、堆積層１２５の表面は毛羽立った状態となっている。

　特に、針葉樹パルプ繊維に比べ、竹繊維の毛羽１２５ａは、堆積層１２５の表面に対して起こり立った状態となっている。これは、針葉樹パルプ繊維が乾燥後に堆積層１２５の表面に臥し、堆積層１２５の表面に沿う方向（表面に対して寝た状態）に配されてしまう傾向があるのに対し、竹繊維は針葉樹パルプ繊維に比べ剛性・強靭性が高いため乾燥前の状態を保持しやすい傾向を持つことによる。すなわち、乾燥前の堆積層１２５の表面において、表面に沿う方向以外に配向されていた竹繊維が加熱乾燥される際にそのままの状態を保持し、この結果、乾燥後の堆積層１２５の表面において起こり立った状態となる。

　つまり、乾燥前の堆積層１２５内においてランダムに配向された竹繊維のうち、堆積層１２５の表面上に存在し、かつ堆積層１２５の表面に沿う方向以外に配向された竹繊維が乾燥後に毛羽１２５ａとなる。

　図１５は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図１５において、型押しする前の平板状織布１２６を、第一の金型１２２と、堆積層１２５及び抄紙スクリーン１２４が載置された状態の第二の金型１２３との間に配置する。この平板状織布１２６は、成型後の織布層１０２にあたる部材であり、糸を格子状に織ることにより形成されている。また、平板状織布１２６には、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂熱硬化性樹脂のうち、少なくとも一つを含有した熱硬化性樹脂が予め含浸されている。

　図１６は本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法を示す断面図である。図１６において、第一の金型１２２を第二の金型１２３へと押し下げ、堆積層１２５と平板状織布１２６とを加圧、圧縮する。このとき、堆積層１２５の竹繊維及び針葉樹パルプ繊維は毛羽立った状態となっていたため、図１４で示した毛羽１２５ａは平板状織布１２６の編目に入り込んで、平板状織布１２６の表面から突出した状態となり、続いて圧縮される。すなわち、堆積層１２５の竹繊維及び針葉樹パルプ繊維による毛羽１２５ａが平板状織布１２６の編目を充填した状態で、堆積層１２５と平板状織布１２６は型締めされる。

　なお、この時点で、堆積層１２５及び平板状織布１２６は加圧、圧縮により変形し、それぞれ図９Ａに示したスピーカ用振動板１０１の不織布層１０３及び織布層１０２の形状となる。

　さらに、堆積層１２５と平板状織布１２６とを型締めした状態で、第一の金型１２２及び第二の金型１２３を１８０度～２５０度に加熱させ、平板状織布１２６に含浸させた熱硬化性樹脂を熱硬化させて堆積層１２５と平板状織布１２６とを一体化する。すなわち、堆積層１２５と平板状織布１２６とは熱をかけて一体化されるとともに、毛羽１２５ａが平板状織布１２６と絡み合うことによっても一体化されている。

　その後、第一の金型１２２及び第二の金型１２３を開き、成型されたスピーカ用振動板１０１を取り出し、抄紙スクリーン１２４を剥がす。なお、本発明の実施の形態２では第二の金型１２３に堆積層１２５及び抄紙スクリーン１２４を載置した状態で型締めしたが、堆積層１２５の加熱乾燥後に抄紙スクリーン１２４を剥がし、平板状織布１２６と堆積層１２５のみを型締めしてもよい。

　以上の工程後に不要部分を適宜裁断すると、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板１０１が形成される。

　このように、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用振動板の製造方法によると、堆積層１２５の第一の金型１２２と対向する面の毛羽１２５ａを平板状織布１２６の編目に充填させ、平板状織布２６の表面から突出させた状態で圧縮成型することができる。そして、図９Ａ、図９Ｂに示すような、織布層１０２の表面側から、竹繊維及び針葉樹パルプ繊維による毛羽１０４を織糸１０７に絡みつかせ熱硬化樹脂で固着させた構成のスピーカ用振動板１０１を形成することができる。

　本発明におけるスピーカ用振動板は、紙層の毛羽が、織布層の表面側から織糸に絡みつき熱硬化性樹脂で固着して紙層と織布層が一体化した構成となっているため、スピーカ用振動板の内部損失及びヤング率を大きくすることができる。

　また、本発明におけるスピーカ用振動板は、不織布層には竹繊維が混入された構成とし、織布層の編目に不織布層による毛羽に加え、竹繊維による毛羽を充填するとともに織布層の表面側からこれらの毛羽を絡みつかせた構成としたため、織布層と不織布層を十分に一体化でき、スピーカ用振動板の内部損失及びヤング率を大きくすることができる。

　したがって、本発明におけるスピーカ用振動板は、スピーカの音質を向上させることができ、各種音響機器において有用なものである。

Claims

含浸した熱硬化性樹脂が熱硬化状態となった織布層と、
前記織布層の裏面側に一体化された紙層と、を備え、
前記織布層の編目に充填された前記紙層の毛羽が、前記織布層の表面側から前記織布層の織糸に絡みつき、かつ、前記熱硬化性樹脂で一体化された
スピーカ用振動板。
前記織布層に含まれる熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂の少なくとも一つを含有する樹脂を用いた
請求項１に記載のスピーカ用振動板。
前記紙層にはアラミド繊維が混入された
請求項１に記載のスピーカ用振動板。
前記織布層は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、綿繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、絹繊維の少なくとも一つを含有した
請求項１に記載のスピーカ用振動板。
請求項１に記載のスピーカ用振動板を用いた
スピーカ。
第一の金型と、
前記第一の金型に対向して設けられ、前記第一の金型と型締め時に整合するように設けられた第二の金型とを備えた成型機により製造される織布層と紙層とを一体化させた構成のスピーカ用振動板であり、
前記第一の金型と前記第二の金型にて熱圧着によりスピーカ用振動板を形成する前に、前記紙層の原料となるパルプを抄紙スクリーンにてすくい、前記紙層のパルプを非加圧状態で乾燥させて製造されたことを特徴とする
スピーカ用振動板。
前記パルプの乾燥時あるいは乾燥後に、前記織布層と接触する側の面の前記パルプを毛羽立たせた
請求項６に記載のスピーカ用振動板。
前記パルプをブラッシングにより毛羽立たせた
請求項７に記載のスピーカ用振動板。
前記パルプにフィブリル構造を有する繊維を混入させた
請求項６に記載のスピーカ用振動板。
熱硬化性樹脂を含浸した織布層と、
前記織布層の裏面側に少なくとも熱をかけて圧着一体化された不織布層と、を備え、
前記不織布層には竹繊維が混入された
スピーカ用振動板。
前記不織布層に混入された前記竹繊維の毛羽は、前記織布層の表面側から前記織布層の織糸に絡みつき、かつ、前記熱硬化性樹脂で一体化された
請求項１０に記載のスピーカ用振動板。
前記不織布層に混入された竹繊維はミクロフィブリル状態となった
請求項１０または請求項１１のいずれか一つに記載のスピーカ用振動板。
前記織布層に含まれる熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂の少なくとも一つを含有する樹脂を用いた
請求項１０または請求項１１のいずれか一つに記載のスピーカ用振動板。
前記不織布層にはアラミド繊維が混入された
請求項１０または請求項１１のいずれか一つに記載のスピーカ用振動板。
前記織布層は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、綿繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、絹繊維の少なくとも一つを含有した
請求項１０または請求項１１のいずれか一つに記載のスピーカ用振動板。
請求項１０または請求項１１のいずれか一つに記載のスピーカ用振動板を用いたスピーカであり、
前記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フレームと、
前記フレームの内定部に中央に保持された磁気回路体と、
前記磁気回路体が形成する磁気ギャップに可動自在に配置されたボイスコイル体から構成される
スピーカ。
前記スピーカ用振動板の有する前記織布層の格子縞が、前記スピーカ用振動板の表面に表出したことを特徴とする
請求項１６に記載のスピーカ。
第一の金型と、
前記第一の金型に対向して設けられ、前記第一の金型と型締め時に整合するように設けられた第二の金型とを備えた成型機により製造される織布層と不織布層とを一体化させた構成のスピーカ用振動板の製造方法であり、
前記第一の金型と前記第二の金型にて熱圧着により前記織布層と前記不織布層とを一体化させてスピーカ用振動板を形成する前に、針葉樹パルプ繊維及び竹繊維を抄紙スクリーンにてすくい、これら針葉樹パルプ繊維及び竹繊維を非加圧状態で乾燥させたことを特徴とする
スピーカ用振動板の製造方法。
第一の金型と、
前記第一の金型に対向して設けられ、前記第一の金型と型締め時に整合するように設けられた第二の金型とを備えた成型機により製造される織布層と不織布層とを一体化させた構成のスピーカ用振動板の製造方法であり、
前記第一の金型と前記第二の金型にて熱圧着により前記織布層と前記不織布層とを一体化させてスピーカ用振動板を形成する前に、前記不織布層の原料となる竹繊維を抄紙スクリーンにてすくい、この竹繊維を非加圧状態で乾燥させたことを特徴とする
スピーカ用振動板の製造方法。
請求項１８に記載の製造方法により製造された
スピーカ用振動板。
請求項１９に記載の製造方法により製造された
スピーカ用振動板。