(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ繊維のルーメン（内腔部）（１ａ）の内部に、無機質の難水溶性結晶（２）を析出させた処理済みのパルプ繊維（１）を叩解後、所定の形状に抄造して得たことを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品。
【請求項２】
前記ルーメン（１ａ）内部の無機質の難水溶性結晶（２）が、木材パルプを無機塩水溶液中で加熱浸漬処理した後アルカリ加熱することにより得ることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項１記載の電気音響変換器部品。
【請求項３】
前記無機塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
【請求項４】
前記無機塩がマグネシウム塩であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
【請求項５】
前記無機塩水溶液中での加熱温度が５０℃以上であり、且つ、無機塩水溶液の濃度が０．０１ｗｔ％以上であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
【請求項６】
前記アルカリ加熱の加熱温度が５０℃以上であり、且つ、ｐｈが１０〜１２であることを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の請求項２記載の電気音響変換器用部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ機器の分野に於ける電気音響変換器用部品に関し、特にスピーカの振動板、ダストキャップ等の振動系の部品の構成材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動電型のスピーカは、図５に全体の断面構造を示すように、コーン型振動板４ａ、ボイスコイル４ｂ、ダストキャツプ４ｄ等からなる振動系４が、底部に磁気回路５が固定されたフレーム３の内部に、エッジ４ｃによって振動可能に支持されている。ボイスコイル４ｂは磁気回路５の磁気空隙５ａに挿入されてスピーカの駆動系を構成する。或いは、図６に振動系４′として示すように、振動板が球面状のドーム型振動板４ａ′を使用した、高域再生を主目的としたスピーカが存在する。
【０００３】
この様なスピーカの振動系の主体を成すコーン型振動板４ａ、ドーム型振動板４ａ′は、振動することによってその表面から直接に音波を放射する構造となっており、スピーカの再生音の品質に大きな影響を与える振動モードを制御する構成材料の性質として高弾性、高内部損失であることが要求される。従来から振動板用材料として種々の材料が検討、開発されて来たが、この両性質をバランスよく兼備し、安価で且つ量産性に優れた材料として植物性パルプから製した紙が多用されている。又、ダストキャツプ４ｄは、本来は磁気空隙５ａ内に塵埃等の侵入を防止するための部品であるが、振動板の中心にあって振動モードに影響を与え、自身も音波を放射するので振動板に準じて扱われ、材料として振動板と同等によく検討された紙を使用したものが存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の木材パルプからなる紙製の振動板並びにダストキャツプは、近年のデジタル対応のスピーカでは、パルプが有する剛性だけでは不十分であり、この欠点を解消するために、パルプ繊維の表面や繊維間に炭酸カルシウム、二酸化チタン等の無機填料を充填させているが、このような無機質の充填剤は自身では高剛性であるが、その大部分が繊維表面上に吸着しているだけなのでパルプの叩解時に脱落し、紙の剛性付与として有効に作用しない。又、紙の内部損失は繊維相互間の摩擦抵抗に起因しているため、通常の叩解機で叩解したパルプではあまり向上しないと言う解決すべき課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、振動系材料として従来の紙が有していた課題を解決することを目的とし、パルプ繊維がルーメン（内腔部）を有する事に着目し、当該ルーメン内に無機質の難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維を使用することで、高剛性と相対湿度の変化に対する寸法安定性を有する振動板やダストキャツプ等の電気音響変換器用部品を提供する事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
該目的を達成するための本発明にいうスピーカ部品を、実施例に於いて使用した符号を用いて説明すると、
第１発明は、パルプ繊維のルーメン（内腔部）１ａの内部に、無機質の難水溶性結晶２を析出させた処理済みのパルプ繊維１を叩解した後、所定の形状に抄造して得たことを特徴とする振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品である。
【０００７】
第２発明は、第１発明に於いて、ルーメン１ａ内部の無機質の難水溶性結晶２が、パルプ繊維を無機塩水溶液中で加熱浸漬処理した後アルカリ加熱することにより得ることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【０００８】
第３発明は、第２発明に於いて、前記無機塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【０００９】
第４発明は、第２発明に於いて、前記無機塩がマグネシウム塩であることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【００１０】
第５発明は、第２発明に於いて、前記無機塩水溶液中での加熱温度が５０℃以上であり、且つ、無機塩水溶液の濃度が０．０１ｗｔ％以上であることを特徴とする電気音響変換器用部品である。
【００１１】
第６発明は、第２発明に於いて、前記アルカリ加熱の加熱温度が５０℃以上であり、且つ、ｐｈが１０〜１２であることを特徴とする請求項２記載の電気音響変換器用部品である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電気音響変換器用部品の実施の形態について、図１、図２、乃至、図３、図４に基づいて説明する。
本発明の電気音響変換器用部品を構成する主材料であるパルプ繊維１は、図１に示すように、円筒状のパルプ繊維壁１ｂと、当該パルプ繊維壁１ｂに囲まれたルーメン１ａと称する内腔部とからなり、パルプ繊維壁１ｂには所々にルーメン１ａと外部とを連結する孔部１ｃが散在する構造となっている。
【００１３】
本発明に係る電気音響変換器用部品は、図２の組織構造図に示すように、原材料の木材パルプを、アルカリ土類金属塩であるマグネシウム塩などの、濃度が０．０１〜１．０ｗｔ％の無機塩水溶液中で、温度が５０℃以上、好ましくは８０〜１２０℃に於いて無機塩加熱浸漬処理した後、加熱温度が５０℃以上、好ましくは８０〜１２０℃で、且つ、ｐｈが１０〜１２の条件下でアルカリ加熱することにより前記ルーメン１ａ内に前記無機質の難水溶性結晶２が析出された構造となっている処理済みのパルプ繊維１（同図の一部断面拡大図に図示）を、ストーンビータでＣ．Ｓ．Ｆ．４００ｍｌとなるまで離解し、通常の抄紙機により部品形状に抄造することにより得られる。
【００１４】
パルプ繊維１の処理に際し、浸漬、加熱温度が５０℃以下であればパルプ繊維の膨潤が不十分で、無機塩水溶液ルーメン１ａ内への浸透が十分でなく、１２０℃以上ではパルプ繊維成分が分解溶出し、難水溶性結晶２が均一に生成され難くなる。
無機塩水溶液としては、前記以外にアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩化物、硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩などの水溶液が用いられるが、最適な無機塩は塩化マグネシウムである。
又、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が用いられる。
【００１５】
上記抄造された材料は、外形を整形し、必要に応じて金型によりプレス成形後に外形を整形してスピーカ用の振動板、ダストキヤップ等の電気音響変換器用部品となる。当該電気音響変換器用部品は、その形状によって、図３に示すものはコーン型振動板ＢとダストキャツプＣであり、図４に示すものはドーム型振動板Ａである。いずれもその半断面がボイスコイル４ｂ等と関連付けて図示されている。
【００１６】
本発明の上記材料は、２段階の処理によりパルプの改質を図っている。通常室温でのパルプは水素結合により強固に結合しているが、第１段階ではパルプを高温の無機塩水溶液中に浸漬することにより、パルプ繊維が膨潤し易くなり、ルーメン１ａまで無機塩水溶液が十分浸透する。
【００１７】
次に第２段階としてアルカリを添加することにより、このアルカリがパルプスラリを更に膨潤させながら順次パルプ繊維壁中に浸透して、ルーメン１ａ内の無機塩水溶液と反応し、水に難溶性の微細な結晶が生成する。従って、ルーメン内に生成した結晶に約１００オングストローム以下の水吸着サイトが生じ、この部分に水が吸着して、パルプ繊維壁中の水とセルロースとの相互作用が強くなる。このため水吸着率が高くなって飽和状態となり、これ以上に水分子を吸着しにくくなって吸水率は低くなる。そのために相対湿度の変化に伴う寸法安定性に優れ、一方、ルーメン内に難溶性結晶２を生ずることにより剛性が高くなる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明電気音響変換器用部品の実施例を、成形前の複合材料を主体に、具体的に説明する。
【００１９】
実施例１
０．０５ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、８０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、８０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
【００２０】
次に、上記処理済みのパルプ繊維１を、ストーンビーターでＣ．Ｓ．Ｆ４００になるまで叩解し、図４に示すドーム型振動板の抄網を用いて抄造し、試料１１を得た。
【００２１】
実施例２
１．００ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、８０℃で約３０分撹拌した。
次に、１．５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１２０ｍｌを加え、ｐｈを１２として、８０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様に叩解し、振動板の抄網を用いて抄造し、試料２１を得た。
【００２２】
実施例３
０．０１ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、１２０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１００ｍｌを加え、ｐｈを１１として、１２０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料３１を得た。
【００２３】
実施例４
０．０５ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、１２０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、１２０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料４１を得た。
【００２４】
実施例５
１．００ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、１２０℃で約３０分撹拌した。
次に、１．５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１２０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、１２０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
【００２５】
処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、試料５１を得た。
従来例
未処理の通常のパルプをストーンビータでＣ．Ｓ．Ｆ．４００ｍｌ迄叩解して、同じくドーム振動板の抄網を用いて抄造し、従来例の試料６１を得た。
【００２６】
比較例１
３．００ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、８０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、８０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
次に、上記処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、比較例の試料７１を得た。
【００２７】
比較例２
０．０５ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、５０℃で約３０分撹拌した。
次に、０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、ｐｈを１１として、５０℃で約３０分撹拌し、処理済みのパルプ繊維１を得る。
次に、上記処理済みのパルプ繊維１を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、比較例の試料８１を得た。
【００２８】
比較例３
０．０５ｗｔ％塩化マグネシウム水溶液５００ｍｌに０．１ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１３０ｍｌを加え、予め水酸化マグネシウムの結晶を析出させ、これにＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、ｐｈを１１として、８０℃で約６０分撹拌した。
次に、処理済みのパルプ繊維を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、比較例の試料９１を得た。
【００２９】
比較例４
２．００ｗｔ％炭酸カルシウム水溶液５００ｍｌに、Ｃ．Ｓ．Ｆ４００ｍｌまで叩解したＢＫＰ（晒クラフトパルプ）１５ｇを浸漬し、８０℃で約３０分撹拌した。
次に、処理済みのパルプ繊維を実施例１と同様に叩解し、ドーム振動板の抄網を用いて抄造し、比較例の試料０１を得た。
【００３０】
上記各実施例で得た試料並びに従来例の試料について、密度、動的弾性率、吸水率を夫々測定した。動的弾性率は振動リード法により算出した。又、吸水率は、ＪＩＳ  Ｐ８００２に準拠した方法による。測定結果の１例として、各実施例の試料１１〜５１、及び従来例の試料６１、比較例の試料７１〜０１、計１０種の試料について密度、動的弾性率、吸水率を表１に示す。
【００３１】
【表１】
0003605901.tif 000002
【００３２】
本発明のルーメン（内腔部）内部に無機質の難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維は、いずれも従来例と比較した場合、動的弾性率が大きく、吸水率は約４０％と低くなっている。密度についてはやや大きくなる傾向にある。又、パルプの処理条件を本発明の処理条件から逸脱させた比較例は、いずれも吸水率は極めて悪く、約２倍乃至それ以上である。
【００３３】
以上本発明の代表的と思われる実施例をスピーカの振動板、ダストキヤップについて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内において適宜改変して他の電気音響変換器用部品にも実施することができるものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から既に明らかなように、本発明にいう電気音響変換器用部品を構成する材料は、パルプ繊維のルーメン（内腔部）内部に無機質の難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維からなっている。
従って、本発明の振動系部品を使用したスピーカは、前記難水溶性結晶を析出させたパルプ繊維の吸水性の低さによって相対湿度の変化に伴う寸法安定性に非常に優れ、環境条件の変化に対し品質が安定していると言う特徴を有する。
【００３５】
又、動的弾性率も向上していることから、周波数特性の高域限界周波数が高くなり、再生帯域の広い高忠実度の再生音を有するスピーカが得られる。
以上の諸結果から、本発明の電気音響変換器用部品は、相対湿度の変化に伴う寸法安定性に優れ、剛性が高く高湿度時の周波数特性の高域限界周波数が高くて再生帯域が広く、且つ剛性が高く高湿度時の環境条件の変化に対し品質が安定しているスピーカを提供できると言う効果を期待することが出来るに至ったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のパルプ繊維の構造を示す説明図。
【図２】実施例の複合材料の構造を示す一部拡大断面図。
【図３】本発明のスピーカ部品による振動系の実施形態の半断面図。
【図４】本発明のスピーカ部品による振動系の他の実施形態の半断面図。
【図５】従来のスピーカの断面図。
【図６】従来のスピーカの他の形態の振動系の断面図。
【符号の説明】
１  パルプ繊維
２  難水溶性結晶
４  振動系
５  磁気回路
Ａ  ドーム型振動板
Ｂ  コーン型振動板
Ｃ  ダストキャップ
【図１】
0003605901.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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