(57)【要約】【課題】振動板の特性に影響を与えない程度の重量増加でスピーカ用の振動板の剛性を向上させて、高域限界周波数を向上させることを目的とする。【解決手段】抄紙工法により製造されたスピーカ用の振動板のうち、ボイスコイルボビンと結合する部分に微細化された天然繊維を塗布または堆積することで、振動板の特性に影響を与えない程度の重量増加でスピーカ用の振動板の剛性を向上させて、高域限界周波数を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙によって製造されるスピーカ用の振動板のうち、ボイスコイルボビンと結合する部分に微細化された天然繊維を塗布または堆積することを特徴とするスピーカ用の振動板の製造方法。
【請求項２】
前記天然繊維は、竹繊維であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用の振動板の製造方法。
【請求項３】
前記天然繊維は、ＢＥＴ比表面積が１ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用の振動板の製造方法。
【請求項４】
前記天然繊維は、前記振動板本体の剛性を局部的に向上させるための副材であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用の振動板の製造方法。
【請求項５】
前記天然繊維は、少なくともビーズミルにより叩解されて微細化されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用の振動板の製造方法。
【請求項６】
前記天然繊維は、ビーズミルにより叩解される前に二軸混練装置により叩解されて微細化されることを特徴とする請求項５に記載のスピーカ用の振動板の製造方法。
【請求項７】
抄紙によって製造されるスピーカ用の振動板において、ボイスコイルボビンと結合する部分に微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とするスピーカ用の振動板。
【請求項８】
磁気回路に結合されたフレームと、
前記磁気回路の磁気ギャップに一端が配挿されたボイスコイルと、
このボイスコイルが巻きつけられたボイスコイルボビンと、
前記フレームの外周部に結合されるとともに前記ボイスコイルボビンに結合された振動板を備えたスピーカにおいて、
前記振動板のうち前記ボイスコイルボビンと結合された部分には、微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とするスピーカ。
【請求項９】
磁気回路に結合されたフレーム、前記磁気回路の磁気ギャップに一端が配挿されたボイスコイル、前記ボイスコイルが巻きつけられたボイスコイルボビン、および、前記フレームの外周部に結合されるとともに前記ボイスコイルボビンに結合された振動板を有するスピーカと、
少なくともこのスピーカへの入力信号を増幅する増幅回路と
を備えた電子機器において、
前記振動板のうち前記ボイスコイルボビンと結合された部分には、微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
磁気回路に結合されたフレーム、前記磁気回路の磁気ギャップに一端が配挿されたボイスコイル、前記ボイスコイルが巻きつけられたボイスコイルボビン、および、前記フレームの外周部に結合されるとともに前記ボイスコイルの他端に結合された振動板を有するスピーカが設けられた移動体において、
前記振動板のうち前記ボイスコイルボビンと結合された部分には、微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種音響機器や映像機器に使用されるスピーカ用の振動板の製造方法と、この製造方法により製造したスピーカ用の振動板と、このスピーカ用の振動板を用いたスピーカ及びステレオセットやテレビセット等の電子機器及び自動車等の移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今のオーディオ業界やオーディオ機器を搭載した自動車業界では、デジタル機器の普及により、スピーカから再生される音質は飛躍的に向上している。
【０００３】
これらの業界でのスピーカに対する主たるトレンドは、高音質化、小型化、薄型化である。スピーカの高音質化のため、スピーカには抄紙振動板が用いられている。従来、抄紙振動板の材料には、針葉樹からのクラフトパルプをビータ等で叩解されたものが使用されている。
【０００４】
一方、スピーカの小型化や薄型化のために振動板を小型化、薄型化すると、振動板の剛性が低下してしまい、スピーカの高域限界周波数が低下して高音質化を妨げるという課題があった。
【０００５】
従来は、振動板の剛性を向上させるために、振動板の材料にエポキシ等の樹脂を含浸させていた（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開昭５８−１５６２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、振動板の材料にエポキシ等の樹脂を含浸させると、振動板全体としての重量が増えるためその振動板としての特性を低下させ、コストもかかった。また、振動板の材料を剛直にするだけでは、高域限界周波数をよりいっそう向上させることが困難であった。さらに、振動板の剛性を向上させるためにエポキシ等の樹脂が用いられると、作業者の手がかぶれたり、溶剤が大量に必要でコストがかかったりするといった問題があった。
【０００７】
本発明は、振動板の特性に影響を与えない程度の重量増加でスピーカ用の振動板の剛性を向上させて、高域限界周波数を向上させることを目的とする。また、作業者の安全を守ること、製造コストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面であるスピーカ用の振動板の製造方法は、抄紙によって製造されるスピーカ用の振動板のうち、ボイスコイルボビンと結合する部分に微細化された天然繊維を塗布または堆積することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の局面であるスピーカ用の振動板は、抄紙によって製造されるスピーカ用の振動板において、ボイスコイルボビンと結合する部分に微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の局面であるスピーカは、磁気回路に結合されたフレームと、磁気回路の磁気ギャップに一端が配挿されたボイスコイルと、このボイスコイルが巻きつけられたボイスコイルボビンと、フレームの外周部に結合されるとともにボイスコイルボビンに結合された振動板を備えたスピーカにおいて、振動板のうちボイスコイルボビンと結合された部分に、微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の局面である電子機器は、磁気回路に結合されたフレーム、磁気回路の磁気ギャップに一端が配挿されたボイスコイル、ボイスコイルが巻きつけられたボイスコイルボビン、および、フレームの外周部に結合されるとともにボイスコイルボビンに結合された振動板を有するスピーカと、少なくともこのスピーカへの入力信号を増幅する増幅回路とを備えた電子機器において、振動板のうちボイスコイルボビンと結合された部分には、微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の局面である移動体は、磁気回路に結合されたフレーム、磁気回路の磁気ギャップに一端が配挿されたボイスコイル、ボイスコイルが巻きつけられたボイスコイルボビン、および、フレームの外周部に結合されるとともにボイスコイルの他端に結合された振動板を有するスピーカが設けられた移動体において、振動板のうちボイスコイルボビンと結合された部分には、微細化された天然繊維が塗布または堆積されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、振動板の特性に影響を与えない程度の重量増加でスピーカ用の振動板の剛性を向上させて、高域限界周波数を向上させることができる。さらに作業者の安全とコストの削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の一局面について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態における、抄紙工法によるスピーカ用の振動板の製造方法を示すプロセスチャートである。
【００１６】
図１に示すように、まずスピーカ用の振動板の材料を、水の入ったビータ内に投入し、数日間かけて叩解工程により細かく叩解する。
【００１７】
次に、この叩解された材料を抄紙工法により金型とその上に配置された金網の上に抄き上げて、下方から吸引することにより水分のみを排出し、スピーカ用の振動板としての形状に形成する。
【００１８】
その後、スピーカ用の振動板の中心部以外の部分をマスクする。そして、平均繊維長が０．５ｍｍ以上でかつＢＥＴ比表面積が１ｍ2／ｇ以上に微細化された天然繊維が水等で希釈された処理液を、スピーカ用の振動板にスプレー塗布または堆積する。スピーカ用の振動板は、中心部以外の部分がマスクされているので、マスクされなかったスピーカ用の振動板の中心部の部分に処理液が塗布または堆積される。金型は吸引されているので、スピーカ用の振動板の中心部の部分に塗布または堆積された天然繊維の処理液は、水分のみが排出される。
【００１９】
次に、排出されずに残った水分を加熱加圧して蒸発させる。
【００２０】
そして、スピーカ用の振動板のうち、不要となる外周部とボイスコイルボビンを挿入するための中心孔部を金型により抜き加工する。この中心孔部は、天然繊維の処理液が塗布または堆積されたスピーカ用の振動板の中心部の一部が抜き加工されて設けられる。
【００２１】
以上で本発明の製造方法によるスピーカ用の振動板が完成する。
【００２２】
なお、ここでは一般的な従来からの抄紙によるスピーカ用の振動板の製造方法に、本発明における一実施の形態を適用したものを示したが、適用するスピーカ用の振動板の製造方法はこれに限定されるものではなく、抄紙工程が含まれていれば適用可能である。また、スピーカ用の振動板の中心部の部分のうち抜き加工されなかった残余の部分がボイスコイルボビンと結合される。
【００２３】
また、スプレー塗布を行う時期は、抄紙工程と同時又はそれ以降であればよく、加圧工程、抜き加工工程後でも実施可能である。
【００２４】
ここで、本発明では、天然繊維を微細化する工法として、二軸混練装置で叩解した後に、ビーズミルで叩解する工法を用いている。この工法では、一般のビータ等による微細化の工法よりも、廉価に短時間で材料を微細化することができる。つまり、スピーカ用の振動板に塗布した際に補強効果の大きい繊維を効率よく製造することができる。なお、天然繊維を微細化する工法として、二軸混練装置で叩解せずにビーズミルで叩解する工法を用いてもよい。この場合、二軸混練装置で叩解した後に、ビーズミルで叩解する工法よりも、作業工程の短縮やコスト削減が可能になる。
【００２５】
なお、微細化された天然繊維は、塗布した表面の剛性をより向上させる効果と微細化繊維を製造する効率の点から、平均繊維長が０．７ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが望ましい。またＢＥＴ比表面積については、１ｍ2／ｇ以上であることが剛性向上の効果の点で望ましい。天然繊維のＢＥＴ比表面積が１ｍ2／ｇ以上であれば、粘性が低いため、振動板にスプレー塗布する場合にスプレーがつまりにくくなり、歩留まりが向上し、作業時間も短縮することができる。
【００２６】
また、塗布する天然繊維は竹繊維であることが望ましい。その理由としては、竹繊維は繊維としての剛性が高いうえ、表面が４層の多層構造をしており、表面を摩擦力で羽毛化させる点で適していること、また、環境面においても良好な材料であることなどが挙げられる。
【００２７】
ここで、以下に本発明における微細化された竹繊維の製造方法と、微細化された竹繊維をスプレー塗布したスピーカ用の振動板の製造方法の具体事例を示す。
【００２８】
平均繊維長が約１０ｃｍの竹繊維７００ｇを、容積が３リットルの加圧ニーダによって、２５ｒｐｍで２０分間処理し、叩解する。その後それを５％の水分散液とし、ガラスビーズを用いた３リットルのビーズミルで２０分間処理し、さらに叩解する。これにより叩解された繊維の平均繊維長は０．８ｍｍ、ＢＥＴ比表面積は２．１１ｍ2／ｇであった。
【００２９】
そしてこの処理溶液を２％に水で希釈したものを、吸引されている抄紙金型の上に設置され、かつ、中心部以外の部分がマスクされた抄紙振動板にスプレー塗布した。その後１６０℃で５分間乾燥させた。そして、抄紙振動板の中心部の一部を抜き加工してスピーカ用の振動板を完成した。なお、スプレー塗布は、抄紙振動板が乾燥された後に行われてもよいし、抄紙振動板が乾燥される前に行われてもよい。抄紙振動板が乾燥される前にスプレー塗布された場合は、乾燥工程が１つ省略されるため、スピーカ用の振動板を製造する作業工程を短縮することができる。
【００３０】
この方法で製造されたスピーカ用の振動板は、微細化された竹繊維をスプレー塗布していないスピーカ用の振動板と比べて約０．５ｇしか重量が増加していない。この程度の重量増加であれば、振動板の特性に与える影響を抑えることができる。
【００３１】
このように、本実施形態の製造方法によれば、微細化された天然繊維、特に竹繊維を、スピーカ用の振動板のうちボイスコイルと結合する中心部にのみスプレー塗布するので、重量増加を抑えつつ剛性を向上させたスピーカ用の振動板を製造することができ、スピーカ用の振動板の特性に大きな影響を与えることなく、スピーカ用の振動板の高域限界周波数を向上させることができる。また、本実施形態の製造方法によれば、天然繊維を二軸混練装置で叩解し、その後ビーズミルで叩解する工法により微細化することができるため、従来よりも廉価に短時間で微細化された天然繊維を得ることができる。また、振動板の剛性を向上させるためにエポキシ等の樹脂を用いず、天然繊維を用いているので、作業者の手がかぶれたり、溶剤を大量に必要としたりすることもない。したがって、振動板の剛性を向上させることができるだけでなく、さらに作業者の安全とコストの削減を図ること
ができる。
【００３２】
（実施の形態２）
以下、本発明の他の局面について図面を用いて説明する。
【００３３】
図２は、実施の形態１の製造方法によって製造されたスピーカ用の振動板１０の平面図を示したものである。図２に示されるスピーカ用の振動板１０は、外形形状がトラック形状で構成される。スピーカ用の振動板１０は、ボイスコイルボビンを挿入するための中心孔部１１と、実施の形態１の製造方法によって微細化された天然繊維が塗布または堆積された中心部１２とを有する。
【００３４】
なお、図２ではスピーカ用の振動板１０の形状としてトラック形状が示されたが、矩形形状、長方形形状、楕円形状、円形状等、どのような形状でもよい。
【００３５】
本実施形態によれば、スピーカ用の振動板の重量の増加が抑えられつつもスピーカ用の振動板の剛性が向上しているため、スピーカ用の振動板の再生限界周波数を向上することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
以下、本発明の他の局面について、図面を用いて説明する。
【００３７】
図３は、本実施形態のスピーカ２０の断面図を示したものである。
【００３８】
図３に示されるように、スピーカ２０は、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２及びヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を有する。この磁気回路２４の上部プレート２２には、フレーム２６が結合されている。このフレーム２６の周縁部には、実施の形態２のスピーカ用の振動板１０の外周が、エッジ２７を介して接着されている。そして、このスピーカ用の振動板１０の中心孔部１１にはボイスコイル２８の一端が挿入されて、このボイスコイル２８の一端とスピーカ用の振動板１０の中心部１２とが結合される。ボイスコイル２８の他端は、磁気回路２４の磁気ギャップ２５に空隙を介して配置されている。
【００３９】
本実施形態では、磁気回路２４は内磁型であったが、外磁型であってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、スピーカ用の振動板１０とエッジ２７とは別体であったが、スピーカ用の振動板１０とエッジ２７とが一体化された小型スピーカについても適用することが可能である。
【００４１】
ここで、中心部１２がスプレー塗布されたスピーカ用の振動板１０を使用したスピーカ２０、および、中心部がスプレー塗布されていないスピーカ用の振動板を使用したスピーカの周波数−音圧特性を測定し、両方の特性を比較した。スプレー塗布されていないスピーカ用の振動板を使用したスピーカの音圧の偏差幅は１２ｄＢであったのに対し、スプレー塗布したスピーカ用の振動板１０を使用したスピーカ２０の音圧の偏差幅は５ｄＢであった。つまり、わずか０．５ｇの重量増加で音圧偏差が７ｄＢも改善した。
【００４２】
本実施形態によれば、スピーカ用の振動板の重量の増加が抑えられつつもスピーカ用の振動板の剛性が向上しているため、スピーカ用の振動板の再生限界周波数を向上することができる。そのため、このスピーカ用の振動板を用いたスピーカは、低音域での締まりのある重低音を提供できるとともに、スピーカ用の振動板の剛性不足に起因する高音域特有の共振を低減したクリアな音を提供することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
以下、本発明の他の局面について、図面を用いて説明する。
【００４４】
図４は、本実施形態の電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム３０の外観図を示したものである。
【００４５】
図４に示されるように、実施の形態３のスピーカ２０がエンクロジャー３１に組み込まれてスピーカシステム３２が構成されている。スピーカシステム３２は、スピーカ２０に入力される電気信号を増幅するアンプ３３と、このアンプ３３に入力されるソースを出力するプレーヤ３４とを備える。
【００４６】
本実施形態のスピーカシステムによれば、低音域において締まりのある重低音を、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。さらに、品質面や信頼性面においても優れたスピーカシステムとすることができる。
【００４７】
（実施の形態５）
以下、本発明の他の局面について図面を用いて説明する。
【００４８】
図５は、本実施形態の移動体である自動車４０の断面図を示したものである。
【００４９】
図５に示すように、実施の形態３のスピーカ２０をリアトレイやフロントパネルに組み込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車４０を構成したものである。
【００５０】
本実施形態によれば、スピーカの高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。さらに、品質面や信頼性面においても優れたものとすることができ、スピーカを搭載した自動車等の移動体の性能や品質を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のスピーカ用の振動板の製造方法及びこの製造方法により製造したスピーカ用の振動板、このスピーカ用の振動板を用いたスピーカは、映像音響機器や情報通信機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスピーカ用の振動板の製造方法を示すプロセスチャート
【図２】本発明の実施の形態２におけるスピーカ用の振動板の平面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるスピーカの断面図
【図４】本発明の実施の形態４における電子機器の外観図
【図５】本発明の実施の形態５における移動体の断面図
【符号の説明】
【００５３】
１０  スピーカ用の振動板
１１  中心孔部
１２  中心部
２０  スピーカ
２１  マグネット
２２  上部プレート
２３  ヨーク
２４  磁気回路
２５  磁気ギャップ
２６  フレーム
２７  エッジ
２８  ボイスコイル
３０  ミニコンポシステム
３１  エンクロジャー
３２  スピーカシステム
３３  アンプ
３４  プレーヤ
４０  自動車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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