(57)【要約】【課題】本発明は各種音響機器に使用されるスピーカ用エッジの製造方法に関するものであり、エッジの形状維持特性を向上させ、高性能化、高耐入力化、高品質化、高信頼性化できる製造方法の実現が課題であった。【解決手段】本発明のスピーカ用エッジの製造方法は、基材への樹脂コーティング工程の前に、基材に表面改質処理を施す工程を設けたものであり、これにより、濡れ性を向上させ、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化させることで、基材に樹脂を十分に含浸させ、基材と樹脂との結合力を強化できるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に樹脂コーティングする工程と、この樹脂コーティングした基材を成形してエッジを得る工程とを有するスピーカ用エッジの製造方法であって、基材への樹脂コーティング工程の前に、基材に表面改質処理を施す工程を設けることを特徴とするスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項２】
表面改質処理は、コロナ放電処理であることを特徴とする請求項１記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項３】
コロナ放電処理は、ワイヤー電極を用いたことを特徴とする請求項２記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項４】
基材は、綿系材料であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項５】
基材は、化繊系材料であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項６】
基材は、ポリエステルであることを特徴とする請求項５記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項７】
基材は、綿系材料と化繊系材料との混紡系または交撚系材料であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項８】
コーティングする樹脂は、フェノール樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項９】
コーティングは、基材の両面に施した請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のスピーカ用エッジの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１つに記載のスピーカ用エッジの製造方法により得られたスピーカ用エッジ。
【請求項１１】
請求項１０記載のスピーカ用エッジを結合したスピーカ用振動板。
【請求項１２】
磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された請求項１１記載の振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに偏心することなくはまり込むボイスコイルとからなるスピーカ。
【請求項１３】
請求項１２記載のスピーカと、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段を備えた電子機器。
【請求項１４】
請求項１２記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種音響機器に使用されるスピーカ用エッジの製造方法およびスピーカ用エッジならびにスピーカ用振動板およびスピーカ、さらには各種電子機器や各種装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のオーディオ業界の市場動向としては、デジタル化や高音質メディアの出現により、より一層の高性能化が求められている。前記した市場動向の中で、音響機器を構成するデバイスであるスピーカには、従来にない高性能化、高耐入力化、高信頼性化が要求されてきている。これは、入力のデジタル化にともなうダイナミックレンジの拡大によるデジタル化対応を中心として、長期間における性能保証を必要とする車載用スピーカに特に顕著に要求されている。
【０００３】
前述の背景をもとに、従来のスピーカ用エッジの製造方法について説明する。図７は従来のスピーカ用エッジの製造方法を示す製造工程図である。図７に示すように、あらかじめ準備された基材に樹脂コーティングを施す。この樹脂コーティング工程により、基材と樹脂を複合化して賦形材としての機能を付加し、合わせて通気性を遮断する目止めとしての機能も付加する。
【０００４】
次に、樹脂コーティングした基材を乾燥させる。この乾燥工程では、樹脂コーティングした基材はプリプレグ状態となっている。
【０００５】
次に、エッジ形状に成形する。この成形工程では、金型による加熱プレス成形が一般的であり、この加熱プレス成形により、コーティングした樹脂はプリプレグ状態から熱硬化して安定形状を保つようになる。
【０００６】
次に、トリミング工程により、エッジとしての内径と外径を金型により打ち抜き、スピーカ用エッジとして仕上げている。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平４−２７４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のスピーカ用エッジの製造方法により製造されたエッジを使用してスピーカを製造し、さまざまな分野に使用しているが、昨今の課題として、高性能化、高耐入力化、高信頼性化に支障を来すという問題が浮上してきている。この原因は、入力のデジタル化にともなうダイナミックレンジの拡大による影響、すなわち使用側の出力向上によるものが大きい。
【０００９】
さらに、車載用途では、長期間における性能保証を目的とした高品質化、高信頼性化を目指し、これら車載用途に使用するデバイスについても、従来にない厳しい品質、信頼性要求がなされてきている。
【００１０】
以上のような背景では、従来のスピーカ用エッジの製造方法により製造されたエッジを使用した場合、エッジに過大な負荷がかかり過ぎて、スピーカのＦ０値の大きな低下を来したり、スピーカの振動系を支えきれず、ギャップ不良を招いたりするという品質上の問題を発生するものであった。この原因としては、スピーカ動作時のエッジ自身の過負荷による形状維持特性の破壊によるものである。この現象は、エッジ基材と、このエッジ基材にコーティングした樹脂との結合力が低下したために発生する現象である。
【００１１】
この他に、特に車載用途では、高温多湿の環境下での使用状態が多く、エッジに樹脂コーティングがなされていても、基材と樹脂とのなじみが完全でないと、基材が水分を吸湿し、高温下で水分を蒸発するという現象を繰り返し、エッジ劣化が促進される。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するもので、エッジ基材と、このエッジ基材にコーティングした樹脂との結合力を高め、エッジ自身の過負荷による形状維持特性を向上できる優れたスピーカ用エッジの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、基材への樹脂コーティング工程の前に、基材に表面改質処理を施す工程を設け、この表面改質処理により、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化できるスピーカ用エッジの製造方法としたものである。
【００１４】
この製造方法により、基材は表面改質処理により、濡れ性を向上させることができ、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化できることで、基材に樹脂を十分に含浸させることができる。よって、基材と樹脂との結合力を強化させ、エッジの形状維持特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスピーカ用エッジの製造方法においては、基材への樹脂コーティング工程の前に、基材に表面改質処理を施す工程を設けたので、この表面改質処理により、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化できるものである。この製造方法により、基材の濡れ性を向上させ、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化し、結合力を高めることで、基材に樹脂を十分に含浸させることができる。よって、このように樹脂コーティングさせた基材を成形することにより、安定した生産を実現することができ、エッジの形状維持特性を向上させることができる。
【００１６】
また、基材とコーティング樹脂とのなじみが良好であることから、基材とコーティング樹脂との界面での剥離を防止することができ、基材が水分を吸湿することもなく、エッジの性能劣化が促進されることも防止できる。さらには、樹脂コーティングむらや、樹脂コーティング工程から成形工程の間での吸湿が原因による成形不良等の発生も防止することができる。
【００１７】
このように本発明は、性能向上を実現できる優れたスピーカ用エッジや振動板、スピーカ、さらにはこれらのスピーカを搭載した電子機器や装置を提供することができ、その工業的価値は非常に大なるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項９に記載の発明について説明する。図１は本発明の一実施形態のエッジの製造方法を示す製造工程図である。図１に示すように、基材投入を行った後、樹脂コーティング工程の前に、あらかじめ表面改質処理工程を設けている。この表面改質処理工程は、基材の濡れ性を向上させることでコーティング特性を向上させ、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化し、基材とコーティング樹脂との結合力を高める目的で設けている。
【００２０】
この表面改質処理工程は、コロナ放電処理にて実施することで、大気中で基材にコロナ放電を照射でき、大掛りな設備を必要とせず、また幅広で長尺の基材であっても、オンライン状態で連続して簡単に表面改質処理を施すことができる。よって、エッジの表面改質処理を安価に実施することができる。
【００２１】
また、コロナ放電処理は、ワイヤー電極を用いて実施することで、エッジ用基材のような表面に凹凸のある織布にも対応が可能となる。通常のコロナ放電処理は、金属電極を用いて実施されるが、これはフィルムやシート等の平滑な材料表面を有する処理には適応するが、エッジ用基材等の織布には不適であった。このように、ワイヤー電極を用いたコロナ放電処理により、エッジ用基材等の織布であっても、安定して、生産性を向上させながら表面改質処理を実施することができる。
【００２２】
また、基材として使用している材料としては、綿系の材料が一般的である。これは、天然材料であり、安価に入手でき、環境的にも良好な材料である。しかし、その反面スピーカのエッジとして使用した場合には、樹脂コーティングが十分に実施されていないと、水分をよく吸湿し、エッジの劣化を促進させるという欠点を有しており、今回の発明では特にその実施効果が大きい。
【００２３】
一方、化繊系材料の使用もあり、この化繊系材料の場合は、綿系の材料に比べて水分の吸湿は少ないが、含浸する樹脂とのなじみが悪い場合が多い。化繊系材料としては、ポリエステルがよく使用される。ポリエステルは、綿系の材料の代替品として広く使用されており、綿系の材料に次ぐ廉価で汎用性の高い化繊系材料である。このように、化繊系材料であっても、表面改質処理を実施することで、基材の濡れ性が向上し、コーティングする樹脂とのなじみが良好となり、基材とコーティング樹脂との結合力を高めることができる。化繊系材料については、ポリエステルに限定されることなく、レーヨンやアラミド等要求される性能に応じて選択することが可能であり、織り方についても、織布やニット布等、多数の選択肢が存在する。
【００２４】
さらに、基材としては、上述した綿系材料と化繊系材料との混紡系または交撚系材料としても同様に効果がある。これは、綿系材料の利点である接着剤とのなじみの良さと、化繊系材料の利点である吸湿性対策やＦ０値の低減対策等の利点を両立させたい場合によく使用される。
【００２５】
また、各々の材料の混合方法として、混紡や交撚という方法が、要求される用途に応じて使い分けされている。このような複合材料であっても、前記同様、表面改質処理を実施することで、基材の濡れ性が向上し、コーティングする樹脂とのなじみが良好となり、基材とコーティング樹脂との結合力を高めることができる。
【００２６】
以上説明した表面改質処理工程が終了すると、次は樹脂コーティング工程となる。この工程では、表面改質処理工程が終了した基材に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂をコーティングすることにより実施している。ここで、コーティングする樹脂は、フェノール樹脂を使用している。これは、通常のエッジ成形について、特に有効な樹脂であり、基材との結合や成形性、安定性における性能が非常に高い。そして、本発明における表面改質処理は、このフェノール樹脂の効果をさらによく引き出すことができる。よって、表面改質処理により、基材とフェノール樹脂との結合力を高めることで、エッジの成形性をさらに良好化し、エッジ単品とスピーカの耐湿性向上、スピーカのＦ０低下率の低減等、その品質や信頼性において大きく性能向上を図ることができる。
【００２７】
ここで、コーティングする樹脂については、フェノール樹脂に限定されることなく、メラミン樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等多数の選択肢が存在し、要求される性能に応じて種々選択することが可能である。また、コーティングは基材の両面に実施してもよい。基材の両面に樹脂コーティングを実施することで、その性能や品質、信頼性においてさらなる向上を図ることができる。
【００２８】
以上説明した樹脂コーティング工程が終了すると、次は乾燥工程となる。ここでは、樹脂コーティング工程が終了した基材を熱風により乾燥させている。表面のタック性がなくなる程度まで乾燥させる。熱風の温度もあまり高い温度ではない。よって、基材はプリプレグ状態となっている。
【００２９】
以上説明した乾燥工程が終了すると、次は成形工程となる。ここでは、乾燥工程が終了した基材を、金型によりプレス成形している。一般的には、金型に温度をかけて加熱プレス成形しているものが多い。このときの温度により、プリプレグ状態の基材に、ロール形状や波形状のコルゲーション部等のエッジ形状を賦形して、この形状のまま熱硬化性樹脂を固めて安定化させている。また、熱可塑性樹脂の場合は、基材を加熱した後に、冷却プレスを実施してエッジ形状に安定化させている。
【００３０】
以上説明した成形工程が終了すると、次はトリミング工程となる。ここでは、成形工程が終了した基材を、金型によりプレスして内外径抜きを実施している。この場合、特にロール形状や波形状のコルゲーション部と、内径および外径が偏心することなく位置規制してプレス抜きを実施している。この工程が終了することにより、１枚のシート状基材から、個々のエッジ単品が取出されることになり、この工程にて完成となる。
【００３１】
以上の製造方法、すなわち基材への樹脂コーティング工程の前に、基材に表面改質処理を施す工程を設け、この表面改質処理により、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化させる製造方法とすることにより、スピーカ用エッジの安定した生産を実現することができ、エッジの形状維持特性を向上させることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１０から請求項１２に記載の発明について説明する。図２は本発明の一実施形態のエッジを示す平面図および断面図である。図２（ａ）はエッジの平面図を、図２（ｂ）はエッジの断面図を示したものである。図３は本発明の一実施形態のエッジを使用した振動板を示す平面図および断面図である。図３（ａ）は振動板の平面図を、図３（ｂ）は振動板の断面図を示したものである。図４は本発明の一実施形態の振動板を使用したスピーカを示す断面図である。
【００３３】
図２に示すように、実施の形態１にて説明したエッジ２７Ａは、その製造方法において、基材への樹脂コーティング工程の前に、基材に表面改質処理を施す工程を設けて製造したものである。この表面改質処理により、基材の濡れ性を向上させ、基材とコーティング樹脂とのなじみを良好化し、結合力を高めることで、基材に樹脂を十分に含浸させることができる。よって、このように樹脂コーティングさせた基材を成形することにより、安定した生産性を実現することができ、エッジの形状維持特性を向上させることができる。
【００３４】
また、基材とコーティング樹脂とのなじみが良好であることから、基材とコーティング樹脂との界面での剥離を防止することができ、基材が水分を吸湿することもなく、エッジの性能劣化が促進されることも防止できる。さらには、樹脂コーティングむらや、樹脂コーティング工程から成形工程の間での吸湿が原因による成形不良等の発生も防止することができる。
【００３５】
以上のように、形状維持特性や生産性および成形性というような品質、信頼性面における高性能エッジを実現することができる。
【００３６】
そして、このエッジ２７Ａを使用した振動板については、図３に示すように、紙や樹脂から構成された振動板２７単体に、先に説明したエッジ２７Ａを結合して構成している。この振動板構成とすることで、振動板２７単体とエッジ２７Ａとの結合強度を向上させることができるため、高性能で、高品質、高信頼性を確保できる振動板を実現することができる。
【００３７】
そして、この振動板２７を使用したスピーカについては、図４に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２および下部プレート２３により挟み込んで構成された磁気回路２４の上部プレート２２にフレーム２６を結合している。そして、このフレーム２６の周縁部に振動板２７を接着し、この振動板２７にこれを駆動させるためのボイスコイル２８を、ダンパー２９にて中心保持しながら磁気ギャップ２５にはまり込むように結合し、ボイスコイル２８の前面にダストキャップ３０を接着して完成している。
【００３８】
このスピーカ構成とすることで、形状維持特性の良好なエッジ２７Ａにより、スピーカの振動系の支持を強化し、スピーカのＦ０値の低下を防止し、安定したスピーカ動作を確保することができる。さらに、基材とコーティング樹脂とのなじみが良好であることから、振動板の振幅もスムースに行うことができるため、スピーカのリニアリティを向上させることができ、音質向上を図ることができる。
【００３９】
これにより、ギャップ不良の低減や、エッジ２７Ａの水分吸湿によるエッジ劣化促進も低減され、スピーカの高性能化および高品質化、高信頼性化を実現することができる。さらに、入力のデジタル化にともなうダイナミックレンジの拡大による過大入力対応や、車載用途での、長期間における性能保証についても、大幅に性能向上を実現することができる。
【００４０】
さらに、フレーム２６と振動板２７との接着強度についても、振動板２７のフレーム２６とのエッジ２７Ａの接着面に、表面改質処理を施したものについては、その強度を向上させることができ、さらなる高品質化、高信頼性化を実現することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項１３に記載の発明について説明する。図５は、本発明の一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の外観図を示したものである。
【００４２】
図５に示すように、本発明のスピーカ４０をエンクロジャー４１に組込んで、スピーカシステムを構成し、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段であるアンプ４２と、このアンプに入力されるソースを出力するプレーヤ４３とを備えて、電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム４４を構成したものである。この構成とすることにより、入力のデジタル化にともなうダイナミックレンジが広く、大出力が可能な電子機器の高性能化および高品質化、高信頼性化を実現することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項１４に記載の発明について説明する。図６は、本発明の一実施形態である移動手段を備えた装置である自動車５０の断面図を示したものである。図６に示すように、本発明のスピーカ４０をリアトレイに組込んで、自動車５０を構成したものである。
【００４４】
この構成とすることにより、入力のデジタル化にともなうダイナミックレンジが広く、大出力が可能な電子機器を搭載した装置の高性能化および高品質化、高信頼性化を実現することができる。さらに、車載用途での、長期間における性能保証についても、大幅に性能向上を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明にかかるスピーカ用エッジの製造方法は、高性能化および高耐入力化、高品質化、高信頼性化が必要な各種音響機器に使用されるスピーカ用エッジおよび振動板、スピーカ、さらには各種電子機器や各種装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスピーカ用エッジの製造方法を示す製造工程図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態におけるスピーカ用エッジの平面図、（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスピーカ用エッジの断面図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の平面図、（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の断面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図５】本発明の一実施の形態における電子機器の外観図
【図６】本発明の一実施の形態における装置の断面図
【図７】従来のスピーカ用エッジの製造方法を示す製造工程図
【符号の説明】
【００４７】
２１  マグネット
２２  上部プレート
２３  下部プレート
２４  磁気回路
２５  磁気ギャップ
２６  フレーム
２７  振動板
２７Ａ  エッジ
２８  ボイスコイル
２９  ダンパー
３０  ダストキャップ
４０  スピーカ
４１  エンクロジャー
４２  アンプ
４３  プレーヤ
４４  ミニコンポシステム
５０  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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【図６】
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【図７】
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