(57)【要約】【課題】  成形型のクリアランスに光硬化性樹脂を充填する場合にオーバーフローやショートを防止し、気泡の抱き込みも防止し、少ない工数で容易に、かつ安価に製造することのできる電気音響変換器用振動板の製造方法およびそれによって作製された電気音響変換器用振動板を提供する。【解決手段】  上下型を型締めし、その成形型のクリアランスに、外部からゲートを介し光硬化性樹脂を充填する。これにより、光硬化性樹脂のオーバーフローやショート，樹脂充填時の気泡の抱き込み等を防止した。上下型の少なくとも一方は光を透過する材料からなり、外部から紫外線及びまたは可視光線を照射し光硬化性樹脂を硬化させ、振動板を作製する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型、下型よりなる一組の成形型の少なくともいずれか一方を紫外線及びまたは可視光線が透過する材料にて形成し、前記成形型を型閉じし、成形型に形成されたゲートを介し内部のクリアランスに紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂を外部から充填し、前記成形型の外側から紫外線及びまたは可視光線を照射し前記樹脂を硬化させて振動板を成形することを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の電気音響変換器用振動板の製造方法において、前記成形型の一側面に前記ゲートが形成され、反対側の側面に空気抜き孔が形成されたことを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法。
【請求項３】
上型、下型よりなる一組の成形型の少なくともいずれか一方を紫外線及びまたは可視光線が透過する材料にて形成し、前記下型上に振動板胴体をセットして前記成形型を型閉じし、成形型に形成されたゲートを介し前記振動板胴体の外周部に紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂を外部から充填し、前記成形型の外側から紫外線及びまたは可視光線を照射し前記樹脂を硬化させ前記振動板胴体外周部にエッジを一体形成することを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法。
【請求項４】
上型、下型よりなる一組の成形型の少なくともいずれか一方を紫外線及びまたは可視光線が透過する材料にて形成し、前記上型、下型のいずれか一方の外周部にガスケットをセットして前記成形型を型閉じし、成形型に形成されたゲートを介し紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂を外部から充填し、前記成形型の外側から紫外線及びまたは可視光線を照射し前記樹脂を硬化させ前記ガスケットと振動板胴体およびエッジを一体形成することを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４記載のいずれかの方法で作製したことを特徴とする電気音響変換器用振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音響機器の一種であるスピーカやマイクロホン等の電気音響変換器用振動板の製造方法および電気音響変換器用振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２００１−２０４０９４に示されるように、マイクロスピーカ用振動板、ドームスピーカ用振動板は、主にフィルム、ゴム等をコーティングした織布、エラストマー等の平面形状材料等を、単独またはこれらを組み合わせて使用することが多い。
【０００３】
フィルム材料の例としては、ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＩ：ポリエーテルイミド、ＰＣ：ポリカーボネイト、ＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート、ＰＩ：ポリイミド等が存在する。
【０００４】
また、ゴム等をコーティングした織布の例としては、基材がセルロース繊維織布、ポリエステル等の化学繊維織布等に、ＳＢＲ、ＮＢＲ等のゴムコートが存在する。
【０００５】
エラストマーの例としては、オレフィン系、ウレタン系、ＥＰＤＭ系等のエラストマーがある。
【０００６】
また、成形方法としては、真空成形、圧空成形、上型下型を一組とする成形型（以後上下型という）による加熱加圧成形、射出成形法等がある。
【特許文献１】特開２００１−２０４０９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
真空成形、圧空成形、上下型による加熱加圧成形などでは、材料の融点付近まで金型温度を上げる必要があり、加熱のために膨大なエネルギーを必要とする。また、金型を冷却して取り出す必要があるので、成形サイクルに長時間を費やすことになる。
【０００８】
射出成形法では、溶融した樹脂が温度差のある金型に接触した直後に冷却され流動性が極端に低下するので、薄肉の振動板を得ることが困難であり、加熱、射出、保圧等の工程上、設備も高額となる。また、熱可塑性材料を融点近くまで加熱するので加熱エネルギーが膨大である。
【０００９】
成形に供する材料は、真空成形、圧空成形、上下型による加熱加圧成形などでは、部品寸法より略大きな平面材料を成形した後、部品部分を切り出して使用するため、廃棄物が多く発生し環境的にも好ましくない。また、部品の価格上昇につながる。
【００１０】
真空成形、圧空成形、上下型による加熱成形の上記構成材料は一般的には均一な厚さの材料であるため、成形後は、各部分でほぼ同じ厚さである。均一な厚さの材料からは振動板の各部分の厚さ（すなわち剛性）を変えることはできない。金型のクリアランスを変化させたり、特許第３３８４０９８号に示されるように、成形時に延伸等の処理を行うことにより厚さを変える方法が提案されているが、成形後の内部応力歪みが大きく、また、成形金型等が複雑になるという欠点があった。
【００１１】
また、成形した振動板にエッジやガスケット等を接着剤により接合する場合があるが、接着剤の塗布量がばらつき、接着力のばらつき等が発生し特性が安定しない。接着性が悪い材料の場合、プライマー等の２次処理を行う必要がある。これらのように接着剤による固定方法では、信頼性に問題があり、また加工工数が余分にかかり、価格上昇につながる。
【００１２】
フィルム等の平面状材料は、工業的に製造されている厚さが限られており、それ以外の厚さの材料を得ることは、通常、経済的に困難である。
【００１３】
また、フィルム等の平面状材料は、工業的に製造されている材料の物性値には限りがあり、また、フィラー等の強化材を配合した材料を入手することは、通常、技術的、経済的に困難である。
【００１４】
本発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、成形型のクリアランスに光硬化性樹脂を充填する場合にオーバーフローやショートを防止し、気泡の抱き込みも防止し、少ない工数で容易に、かつ安価に製造することのできる電気音響変換器用振動板の製造方法およびそれによって作製された電気音響変換器用振動板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、上型、下型よりなる一組の成形型の少なくともいずれか一方を紫外線及びまたは可視光線が透過する材料にて形成し、前記成形型を型閉じし、成形型に形成されたゲートを介し内部のクリアランスに紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂を外部から充填し、前記成形型の外側から紫外線及びまたは可視光線を照射し前記樹脂を硬化させて振動板を成形することを特徴とする。
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の電気音響変換器用振動板の製造方法において、前記成形型の一側面に前記ゲートが形成され、反対側の側面に空気抜き孔が形成されたことを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、上型、下型よりなる一組の成形型の少なくともいずれか一方を紫外線及びまたは可視光線が透過する材料にて形成し、前記下型上に振動板胴体をセットして前記成形型を型閉じし、成形型に形成されたゲートを介し前記振動板胴体の外周部に紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂を外部から充填し、前記成形型の外側から紫外線及びまたは可視光線を照射し前記樹脂を硬化させ前記振動板胴体外周部にエッジを一体形成することを特徴とする。
請求項４記載の発明によれば、上型、下型よりなる一組の成形型の少なくともいずれか一方を紫外線及びまたは可視光線が透過する材料にて形成し、前記上型、下型のいずれか一方の外周部にガスケットをセットして前記成形型を型閉じし、成形型に形成されたゲートを介し紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂を外部から充填し、前記成形型の外側から紫外線及びまたは可視光線を照射し前記樹脂を硬化させ前記ガスケットと振動板胴体およびエッジを一体形成することを特徴とする。
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１〜４記載のいずれかの方法で作製したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、２記載の発明によれば、真空成形、圧空成形、上下型による加熱加圧成形等に比べ、型閉じした成形型内に充填した光硬化性樹脂に対し紫外線及びまたは可視光線を照射するだけで良いため、容易に振動板を作製することができる。この場合、光硬化性樹脂は予め型締めした成形型内の側面のゲートから充填するようにし、ゲートの逆方向に空気抜き孔を設けてあるため、成形型内のクリアランスに光硬化性樹脂をオーバーフローやショート、樹脂充填時の気泡の抱き込み等を防止でき、性能の良好な振動板を得ることができる。
【００１７】
すなわち、光硬化性樹脂の充填に際し、下型のクリアランスに上方から光硬化性樹脂をクリアランスの体積と同量滴下し、上型を閉じる方法があるが、型形状表面にクリアランスの体積と同量の光硬化性樹脂を滴下することは難しく、光硬化性樹脂のオーバーフローやショートが発生する。また、このような充填方法では気泡の抱き込みが発生し、スピーカの性能面で問題が発生する。これに対し、本発明では、予め型締めした成形型の側面のゲートから光硬化性樹脂を充填するようにしたため、そのようなことはない。
【００１８】
請求項３記載の本発明によれば、所望の物性を有する振動板胴体を用いることができるため、所望の特性が得られ、かつ請求項１、２記載の光技術を用い容易にエッジを一体化できる効果がある。
【００１９】
請求項４記載の本発明によれば製造が容易なため、安価で、かつ気泡の抱き込みがないため、スピーカの性能面での問題のない振動板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
紫外線とは一般的に１０〜４００ｎｍの波長を有する電磁波であり、４００ｎｍ〜８００ｎｍを可視光線という。この紫外線が照射されると硬化する一般的な紫外線硬化樹脂としては、ベース樹脂（モノマー、オリゴマー）、反応性希釈剤、光重合開始剤、添加剤等から構成され、一般的には液状〜粘稠状態である。重合形態から分類するとラジカル重合型とカチオン重合型がある。
【００２１】
前者のラジカル重合型は、ベース樹脂としてエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、シリコーンアクリレートなどがあり、光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノンアミン類、アセトフェノン類、チオキサントン類などがある。光重合開始剤は紫外線及び可視光線の特定の波長により反応してフリーラジカルを生成し、ベース樹脂の重合を引き起こし数秒〜数十秒程度の短時間で硬化する。
【００２２】
後者のカチオン重合型は、ベース樹脂として脂環式エポキシ樹脂、グリジルエーテルエポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ビニルエーテルなどがあり、光重合開始剤としては、ルイス酸ジアニウム塩、ルイス酸スルフォニウム塩、ルイス酸ヨウドニウム塩などがある。光重合開始剤は紫外線及び可視光線の特定の波長により反応してカチオンを生成し、ベース樹脂の重合を引き起こし数秒〜数十秒程度の短時間で硬化する。
【００２３】
紫外線及びまたは可視光線を効率良く発生する放射光源としてハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、キセノンエキシマランプ、キセノンフラシュランプ（パルス発光）、発光ダイオード等があり、各々放射波長、エネルギー分布が異なる。これらの光源は光重合開始剤の反応波長等により選択される。また、自然光（太陽光）も光重合開始剤の種類によっては反応開始剤となり得る。
【００２４】
これらの光源は、直接照射、反射鏡等により集光照射、ファイバー等による集光照射をすることができる。熱線カットフィルターやコールドミラー等を用いて熱エネルギーを低減することも行われている。
【００２５】
紫外線及びまたは可視光線を透過する型の材料としてたとえば、石英ガラス、ソーダガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等がある。表１にこれらの紫外線及びまたは可視光線の透過率を示す。
【００２６】
【表１】
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【実施例】
【００２７】
本発明における電気音響変換器用振動板の製造方法は、ウレタンアクリレート樹脂を主成分とし、ベンゾインエーテル、ベンゾフェノンアミン類を光重合開始剤として配合した２０℃における粘度が２０，０００〔ｍＰａ・ｓ〕の紫外線及びまたは可視光線により硬化する光硬化性樹脂を、振動板形状のクリアランスを有する好ましくはアクリル樹脂からなる上下型を型締めし、その成形型にゲートを介して光硬化性樹脂を充填した後、超高圧水銀ランプを光源とする照射装置からの光線を型の上方より５秒間照射した。この時、型を透過した後の光線の照度は、波長３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ２、波長４０５ｎｍで、１２０ｍＷ／ｃｍ２であった。のちに上下の型を開き、取り出して振動板を得た。
【００２８】
［実施の形態１］
図１〜図６は本発明の第１実施例を示す。
【００２９】
この第１実施例では、まず、図１に示すように、振動板形状に対応し表面が凹凸状に形成された下型１と、これと対応した上型２とからなる成形型を備えている。下型１と上型２の少なくともいずれか一方は紫外線及びまたは可視光線を透過する材料からなるが、両者を透過性材料にて構成しても良い。
【００３０】
図２は下型１と上型２とを型締めした状態を示す。型締めされた成形型内には光硬化性樹脂充填用のクリアランス３が形成されている。このクリアランスは、好ましくは振動板胴体部３ａと、その外周のエッジ部３ｂと、さらにその外周のガスケット部３ｃとを有し振動板が成形される。
【００３１】
また、成形型の一方の側面には、樹脂充填用のゲート４が形成され、反対側の他方の側面に空気抜き孔が形成されている。ゲート４は型締めされた上下型２、１の接合部のほぼ中央に一ヶ所形成される。なお、ゲート４は複数設けても良い。
【００３２】
空気抜き孔は逆方向のほぼ同位置に設けられるが、複数設けても良い。
【００３３】
また、成形型の例えば上方には、紫外線及びまたは可視光線を放射する光源５が設けられる。光源５を上下両方に設け光６を照射すれば硬化時間を短縮することができる。
【００３４】
次に本発明にかかる振動板の一製造例を説明する。
【００３５】
まず、図３に示すように、下型１上に上型２を位置させ、型締めを行い、その成形型の側面のゲート４に光硬化性樹脂を噴出するノズル７を近づける。
【００３６】
次いで、図４に示すように、ノズル７をゲート４内に挿入し、成形型内のクリアランス３に光硬化性樹脂８を充填していく。クリアランス３内に存在する空気は樹脂充填に伴い反対側の空気抜き孔から外部に排気される。
【００３７】
図５は光硬化性樹脂８がガスケット部３ｃからエッジ部３ｂに向って充填されていく状態を示す。
【００３８】
図６は光硬化性樹脂８が振動板胴体部３ａまで充填された状態を示す。
【００３９】
樹脂充填後、図２に示すように、光源５を介し紫外線及びまたは可視光線からなる光６を所定時間照射して樹脂８を硬化させる。
【００４０】
樹脂硬化後、型開きを行い、成形された所定形状の振動板を取り出せば良い。
【００４１】
上記において、未硬化状態の液状の樹脂８にガラス、カーボン、アラミド等の無機繊維及び有機繊維やマイカ、塩基性硫酸マグネシウムウイスカー等の微粒子フィラーやカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレン等の超微粒子を予め配合し、上下の型のクリアランスに投入し紫外線及びまたは可視光線を照射することにより樹脂単独で得ることのできない種々の物性を有する振動板を得ることができる。
【００４２】
配合する材料と紫外線及びまたは可視光線により硬化する樹脂材料との組合わせは種々可能であり、所望の物性の振動板を任意に得ることができる。
【００４３】
また、型閉じ量を調整することにより、容易にクリアランス量を調整でき、所望の厚みの振動板を作製することができる。
【００４４】
［実施の形態２］
振動板としては、高弾性で適度な内部損失を有し、剛性を有し、軽量であることなどが要求される。
【００４５】
また、振動板の外周に設けられるエッジに求められる条件としては、入力信号に対してリニアリティが良い、逆共振現象を起こしにくく、信頼性があること、軽量であること、製造が容易であること等が挙げられる。
【００４６】
前述の実施例では振動板とエッジとが一体となっている。このため、製造は容易である。
【００４７】
しかしながら、エッジと振動板とは同じ材料であるため、所望の性能が得られないことがある。
【００４８】
これに対し、この実施例では、予め別途成形された振動板胴体にエッジを容易に一体化させ、所望の特性を有する振動板を製造させることに特徴を有している。
【００４９】
すなわち、振動板胴体の材料としては、目的や用途等に応じ抄造品、樹脂成形品、金属成形品及びそれらの複合品等の中から所望の特性のものを選定し、これを上下型のクリアランスにセットして型閉じし、光硬化性樹脂をエッジ部分となるクリアランス外周部にゲートを介し充填し、光を照射して硬化させ一体化させる構成としている。
【００５０】
この場合、ガスケットも一体化するようにしても良い。
【００５１】
このようにすると、所望の特性の振動板を容易に得ることができ、かつ前述の実施例と同様光硬化性樹脂を所望量適正に充填することができ、また、振動板胴体とエッジとを一体化する際、接着剤を使用する必要がないため、塗布量のばらつき、接着力のばらつきが発生せず安定した特性を得ることができる。また、接着剤の塗布、貼合わせ、硬化エージングの工程を省くことができ工数を削減することができる。
【００５２】
次に第２実施例による振動板製造方法を説明する。
【００５３】
まず、図７に示すように、下型１の表面の所定の部分に振動板胴体９を投入し、上型２と下型１の型締めを行う。
【００５４】
次いで、図８に示すように、上下型からなる成形型のゲート４にノズル７を近付け、図９に示すように、ゲート４を介し成形型のクリアランス外周部のガスケット部３ｃに光硬化性樹脂８を充填する。
【００５５】
図１０に示すように、充填された光硬化性樹脂８はガスケット部３ｃからその内側のエッジ部３ｂに向って充填されていく。この過程で内部の空気は空気抜き孔（図示せず）から排気されていく。
【００５６】
そして、図１０に示すように、エッジ部３ｂへ充填され、さらに図１１に示すように振動板胴体９の外周部に達した状態で充填が完了する。
【００５７】
その後、光を照射し、光硬化性樹脂８を硬化させ、硬化後、型開きをし、ガスケット、エッジが振動板胴体９と一体化されてなる振動板を取り出せば良い。
【００５８】
なお、上記各実施例ではクリアランス外周部にガスケット部３ｃを設け、ガスケットも一体成形するようにしているが、クリアランスの形状をエッジ部３ｂまでのみとしても良いことは勿論である。
【００５９】
また、これとは逆に、金属・紙・又は樹脂成型したガスケットを先に上型２または下型１のいずれか一方の外周のガスケット部３ｃにセットしてから型締めし、光硬化性樹脂を適宜の箇所に設けたゲートを介し充填し光を照射して硬化させ振動板胴体およびエッジと同時成形しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施例に用いられる下型と上型の半断面図を示す。
【図２】同上の実施例の上下型を型締めした状態の説明図を示す。
【図３】本発明の第１実施例の製造工程の説明図を示す。
【図４】本発明の第１実施例の次位の製造工程の説明図を示す。
【図５】本発明の第１実施例のさらに次位の製造工程の説明図を示す。
【図６】本発明の第１実施例の製造工程において成形型内のクリアランスに光硬化性樹脂が完全に充填された状態の説明図を示す。
【図７】本発明の第２実施例の製造工程の説明図を示す。
【図８】同上の実施例の製造工程の説明図を示す。
【図９】同じく製造工程の説明図を示す。
【図１０】同じく製造工程の説明図を示す。
【図１１】成形型の振動板胴体に充填された光硬化性樹脂が接合した状態を示す。
【符号の説明】
【００６１】
１    下型
２    上型
３    クリアランス
３ａ  振動板胴体部
３ｂ  エッジ部
３ｃ  ガスケット部
４    ゲート
５    光源
６    光
７    ノズル
８    光硬化性樹脂
９    振動板胴体
【図１】
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【図２】
2006287830.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006287830.tif 000009
【図７】
2006287830.tif 000010
【図８】
2006287830.tif 000011
【図９】
2006287830.tif 000012
【図１０】
2006287830.tif 000013
【図１１】
2006287830.tif 000014