(57)【要約】      （修正有）【課題】高剛性で且つ高耐熱性等を有するスピーカー装置用振動板の製造方法を提供する。【解決手段】スピーカー装置用振動板は、基材準備工程と、その次工程としての成形工程とにより成形（作製）される。その製造方法では、まず、基材準備工程により、予備加熱され、ある程度軟化したシート状の発泡樹脂部材（例えば、発泡アクリル等）よりなる基材が用意される。次に、成形工程により、その基材を金型によってプレス（クランプ）する。このときの金型温度は、振動板成形物の形状を保持できる程度の高い温度、具体的には、室温より高い温度に且つ約１３０℃以下の温度に、好ましくは１３０℃付近の温度に設定される。次いで、金型による基材のクランプを解除し、その後、その基材の不要部分を除去する。【選択図】図３
2006319464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め加熱されたシート状の発泡樹脂部材を用意する部材準備工程と、
前記発泡樹脂部材を、成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度に加熱された振動板成形金型によって前記振動板の形状に成形する成形工程と、を備え、
前記成形工程は、前記振動板の形状に成形された前記振動板成形物の表面にスキン層を形成することを特徴とするスピーカー装置用振動板の製造方法。
【請求項２】
前記発泡樹脂部材は発泡アクリルであることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板の製造方法。
【請求項３】
前記温度は、室温より高い温度に且つ略１３０℃以下の温度に設定されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスピーカー装置用振動板の製造方法により製造されたスピーカー装置用振動板を備えることを特徴とするスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー装置用振動板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の発泡素材を用いたスピーカー装置用振動板が知られている（例えば、特許文献１乃至４を参照）。
【０００３】
上記の特許文献１に記載の樹脂発泡シートからなるスピーカー装置用振動板は、セル径１００μｍ以下、セル密度１０９個／ｃｍ３以上のセル層と、このセル層の表面に設けられたスキン層とを有して構成されている。これにより、このスピーカー装置用振動板は、再生周波数が高音域まで拡がるなどの効果を奏するとされている。
【０００４】
上記の特許文献２に記載の薄型平板スピーカー振動板は、発泡ウレタン層よりなる芯材と、その芯材との表面に積層されポリエステル不織布等からなる表面材と、その表面に積層されガラス繊維等からなる補強材とを有して構成されている。これにより、この薄型平板スピーカー振動板は、過酷な条件に耐えうることができるという利点を有している。
【０００５】
上記の特許文献３に記載のスピーカー振動板は、ポリイミド発泡体により形成されている。これにより、このスピーカー振動板は、軽量で、耐環境性に優れ、内部損失が高いなどの効果があるとされている。なお、このスピーカー振動板は、被成形体であるポリイミド発泡体を、下側金型と上側金型によって加熱加圧することにより製造されている。
【０００６】
上記の特許文献４に記載の電気音響変換器のための非平面振動板は、ポリ（メタ）アクリルイミドフォームを有する芯層と、少なくとも１つの被覆層とを有して構成されている。これにより、この非平面振動板は優れた強度を有しており、特にその被膜層は高い耐はく離性を有しているという利点がある。なお、この非平面振動板は、ポリプロピレンなどの被覆層を、ポリ（メタ）アクリルイミドフォームを有する芯層と共に０.３ＭＰａ未満の圧力および１６０℃以上の温度の適用下で積層し、引き続き、得られた複合材を０.３Ｐａ以上の圧力および１６０℃以上の温度で、１００℃未満の温度を有する低温の金型を使用して成形し、かつ同時に少なくとも被覆層と接触している芯層の面を圧縮することにより製造される。
【０００７】
また、この種のスピーカー装置用振動板の製造方法として、例えば、結晶性熱可塑性樹脂からなる未延伸樹脂シートに非反応性ガスを加圧下で浸透させ、次いで圧力を開放した後、この樹脂シートを加熱して発泡させ、さらにこのシートを加熱・加圧して所定の形状に成形するスピーカー用振動板の製造方法が知られている（例えば、特許文献５を参照）。こうして製造されたスピーカー用振動板は、発泡状態が均質で密度が高く、高剛性・軽量性に優れているとされている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−６９４８３号公報
【特許文献２】特開２００１−３１３９９３号公報
【特許文献３】特開２００２−３７４５９３号公報
【特許文献４】特表２００４−５３７２４３号公報
【特許文献５】特開２００２−３００６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高剛性で且つ高耐熱性等を有するスピーカー装置用振動板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、スピーカー装置用振動板の製造方法であって、予め加熱されたシート状の発泡樹脂部材を用意する部材準備工程と、前記発泡樹脂部材を、成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度に加熱された振動板成形金型によって前記振動板の形状に成形する成形工程と、を備え、前記成形工程は、前記振動板の形状に成形された前記振動板成形物の表面にスキン層を形成することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の１つの観点では、スピーカー装置用振動板の製造方法は、予め加熱されたシート状の発泡樹脂部材を用意する部材準備工程と、前記発泡樹脂部材を、成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度に加熱された振動板成形金型によって前記振動板の形状に成形する成形工程と、を備え、前記成形工程は、前記振動板の形状に成形された前記振動板成形物の表面にスキン層を形成する。
【００１２】
上記のスピーカー装置用振動板の製造方法では、まず、部材準備工程により、予め加熱され、ある程度軟化したシート状の発泡樹脂部材が用意される。好適な例では、前記発泡樹脂部材は発泡アクリルであるのが好ましい。次に、成形工程により、その発泡樹脂部材が、成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度に加熱された振動板成形金型によって振動板の形状に成形される。
【００１３】
この製造方法により得られた成形物たるスピーカー装置用振動板の表面（前面及び裏面を含む）には所定厚さのスキン層が形成される。その結果、剛性（ヤング率）の高いスピーカー装置用振動板が得られる。また、これにより、そのスピーカー装置用振動板を高温状況下で保管した場合（例えば、夏場の車室内で保管した場合など）でも、そのスピーカー装置用振動板の変形は生じ難くなる。よって、耐熱性などの耐環境性の向上を図ることができる。
【００１４】
好適な例では、振動板成形物の形状を保持できる程度の前記温度は、室温より高い温度に且つ略１３０℃以下の温度に設定されるのが好ましく、また、前記温度は１３０℃付近の温度に設定されるのがより好ましい。これは、前記温度が上記の温度範囲より低い温度だとスピーカー装置用振動板の表面にスキン層が形成され難く、その一方、前記温度が上記の温度範囲だとスピーカー装置用振動板の表面にスキン層が形成され易く、さらに、前記温度が１３０℃付近だとスピーカー装置用振動板の表面にスキン層がより一層形成され易くなるからである。
【００１５】
上記のスピーカー装置用振動板の製造方法により製造されたスピーカー装置用振動板を用いたスピーカー装置を構成することができる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１７】
［スピーカー装置用振動板の構成］
図１を参照して、本発明の実施例に係るスピーカー装置用振動板の構成等について説明する。なお、本発明では、スピーカー装置用振動板の形状、大きさ等は、以下に述べる形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１（ａ）は、各種のスピーカー装置に適用可能な、本発明の実施例に係るスピーカー装置用振動板１０の斜視図を示す。図１（ｂ）は、そのスピーカー装置用振動板１０の平面図を示す。図１（ｃ）は、図１（ａ）及び（ｂ）におけるスピーカー装置用振動板１０の断面状態を示す部分断面図である。
【００１９】
スピーカー装置用振動板１０は、コーン状の形状に形成されている。スピーカー装置用振動板１０の内周縁部１０ａは、図示しないスピーカー装置の要素であるボイスコイルボビンに取り付けられる。一方、スピーカー装置用振動板１０の外周縁部１０ｂには、図示しないスピーカー装置の要素であるエッジが取り付けられる。
【００２０】
このスピーカー装置用振動板１０は、発泡アクリルなどの発泡樹脂部材により形成されており、その表面側付近（前面１０ｄ側付近及び裏面１０ｃ側付近を含む）には、図１（ｃ）に示すように、多数のセル（気泡）１０ｅが形成されている。また、スピーカー装置用振動板１０の表面（前面１０ｄ及び裏面１０ｃを含む）には、所定厚さのスキン層１０ｆが形成されており、その多数のセル１０ｅはスキン層１０ｆにより覆われている。このスキン層１０ｆは、このスピーカー装置用振動板１０の製造過程において、発泡樹脂部材よりなる基材を成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度、具体的には、室温より高い温度に且つ略１３０℃以下の温度に、好ましくは１３０℃付近の温度に設定された金型を有するプレス装置等によってプレス（クランプ）することにより形成される。
【００２１】
このように、このスピーカー装置用振動板１０では、その表面に所定厚さのスキン層１０ｆが形成されているので、剛性（ヤング率）が高く、耐熱性などの耐環境性に優れたスピーカー装置用振動板となっている。
【００２２】
[スピーカー装置への適用例]
次に、図２を参照して、本実施例に係るスピーカー装置用振動板１０を外磁型のスピーカー装置に適用した一例について説明する。図２は、本実施例に係るスピーカー装置用振動板１０を適用したスピーカー装置１００の構成を示す片側断面図である。
【００２３】
スピーカー装置１００は、主として、ヨーク１、マグネット２及びプレート３を有する磁気回路４０と、フレーム４、ボイスコイルボビン５、ボイスコイル６、ダンパー７、本実施例に係るスピーカー装置用振動板１０、エッジ８及びキャップ９を有する振動系４１とを備えて構成されている。なお、本発明のスピーカー装置用振動板１０は、下記の構成を有するスピーカー装置１００だけに適用されるものでなく、各種の構成及び駆動方式等を有するスピーカー装置に適用可能であることは勿論である。
【００２４】
まず、磁気回路４０の構成について説明する。本磁気回路４０は、外磁型の磁気回路として構成されている。ヨーク１は、略円柱状の形状をなすポール部１ａと、そのポール部１ａの外周壁の下端部から外側へ延在するフランジ部１ｂとを有する。フランジ部１ｂ上には、略環状の形状をなすマグネット２が取り付けられていると共に、そのマグネット２上には、略環状の形状をなすプレート３が取り付けられている。ポール部１ａの外周壁はマグネット２及びプレート３の内周壁と対向しており、プレート３の内周壁とポール部１ａの外周壁との間には磁気ギャップ５０が形成されている。
【００２５】
次に、振動系４１の構成について説明する。
【００２６】
フレーム４は、スピーカー装置１００を構成する様々な構成要素を支持する機能を有する。フレーム４は、略杯状の形状をなし、その中央部付近に形成された第１フランジ部４ａと、その上端部に形成された第２フランジ部４ｂとを有する。フレーム４の下端部はプレート３上に取り付けられている。
【００２７】
ボイスコイルボビン５は、入力信号に応じてボイスコイル６と共に振動して、その振動をスピーカー装置用振動板１０へ伝達する機能を有する。ボイスコイルボビン５は、略円筒状の形状をなし、ヨーク１の要素であるポール部１ａの上端部近傍を覆う位置に配置されている。
【００２８】
ボイスコイル６は、プラス及びマイナスのリード線を有し、ボイスコイルボビン５の外周壁の下端部に巻かれている。
【００２９】
ダンパー７は、略環状の形状をなし、同心円状の複数の波形形状（コルゲーション）が形成された弾性部を有し、ボイスコイルボビン５を弾性的に支持する。ダンパー７の内周縁部はボイスコイルボビン５の外周壁の上端部近傍に取り付けられている一方、ダンパー７の外周縁部はフレーム４の要素である第１フランジ部４ａ上に取り付けられている。
【００３０】
本実施例に係るスピーカー装置用振動板１０は、特に、後述するスピーカー装置用振動板の製造方法により製造されている。スピーカー装置用振動板１０は、入力信号に応じた音波を放射する機能を有する。スピーカー装置用振動板１００の内周縁部は、ボイスコイルボビン５の外周壁の上端部近傍に且つダンパー７の上側に取り付けられている。
【００３１】
エッジ８は、Ω状の断面形状及び環状の平面形状をなし、スピーカー装置１００で生じる不要な振動などを吸収する機能を有する。エッジ８の内周縁部はスピーカー装置用振動板１０の外周縁部に取り付けられている一方、エッジ８の外周縁部はフレーム４の要素である第２フランジ部４ｂ上に取り付けられている。
【００３２】
キャップ９は、ドーム状の形状をなし、スピーカー装置１００の内部に粉塵等が侵入するのを防止する機能を有する。キャップ９は、ボイスコイルボビン５の上面側を覆う位置に配置され、スピーカー装置用振動板１０の内周縁部近傍に取り付けられている。
【００３３】
以上の構成を有するスピーカー装置１００において、アンプ側からボイスコイル６へ信号や電力が入力されることにより、磁気ギャップ５０内でボイスコイル６に駆動力が発生し、スピーカー装置用振動板１０をスピーカー装置１００の中心軸Ｌ１方向に振動させる。こうして、スピーカー装置１００は、スピーカー装置用振動板１０の前面方向、即ち矢印Ｙ１方向に音波を放射する。
【００３４】
［スピーカー装置用振動板の製造方法］
次に、図３及び図４を参照して、本発明の特徴をなすスピーカー装置用振動板の製造方法について説明する。
【００３５】
図３は、本発明の実施例に係るスピーカー装置用振動板の製造方法を示すフローチャートである。図４は、図３のフローチャートに対応する工程図を概略的に示す。
【００３６】
まず、予備加熱工程と、その次工程としての基材取り出し工程とを有する基材準備工程Ｓ１を実行する。具体的には、まず、シート状に形成された発泡アクリルなどの発泡樹脂部材よりなる基材２０を用意し、その基材２０を一組のヒーター３０の間に配置して、ある程度軟化するまでその基材２０を予備加熱する（予備加熱工程）。次いで、その予備加熱された基材２０をヒーター３０内から取り出す（基材取り出し工程）。
【００３７】
次に、成形工程Ｓ２を実行する。具体的には、まず、予備加熱され、ある程度柔らかくなった状態の基材２０を、金型３１の要素である雄型３１ａと、同じくその要素である雌型３１ｂの間に配置して、その後、その配置された基材２０を雄型３１ａと雌型３１ｂとによってプレス（クランプ）する。このとき、金型３１の温度は、成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度、具体的には、室温より高い温度に且つ略１３０℃以下の温度に、好ましくは１３０℃付近の温度に設定されている。なお、そのプレス（クランプ）は、図示しないプレス装置を通じて行われる。次いで、雄型３１ａと雌型３１ｂとによる基材２０のクランプを解除し、次いで、図示しない工程において、その基材２０の不要部分を除去する。こうして、図１及び図２に示される形状を有するスピーカー装置用振動板１０が成形（作製）される。
【００３８】
次に、比較例に係るスピーカー装置用振動板の製造方法と比較した、本発明に係るスピーカー装置用振動板の製造方法の特有な作用効果について説明する。
【００３９】
比較例に係るスピーカー装置用振動板の製造方法は、本発明と略同様であるが、成形工程Ｓ２において金型３１の温度が室温と略同程度の温度に設定されている点が異なっている。即ち、比較例では、基材準備工程Ｓ１で予備加熱された基材２０を、成形工程Ｓ２において室温と略同程度の温度に設定された金型３１でプレス（クランプ）し成形する。
【００４０】
このような製造方法によって得られた、比較例に係るスピーカー装置用振動板は、次のような問題を有している。
【００４１】
即ち、比較例に係るスピーカー装置用振動板は、図１（ｃ）の断面図において、その表面にスキン層１０ｆが形成されていない状態になっている。換言すれば、比較例に係るスピーカー装置用振動板の表面には多数のセル１０ｅが残存しており、その表面は、発泡体をスライスしたときのように荒れた状態になっている。このため、比較例に係るスピーカー装置用振動板は、剛性が低く、それを高温状況下で保管した場合（例えば、夏場の車室内で保管した場合など）に変形が生じ易く耐熱性などの耐環境性に劣るという問題がある。
【００４２】
これに対し、本発明のスピーカー装置用振動板１０の製造方法では、特に、基材準備工程Ｓ１で予備加熱された基材２０を、成形工程Ｓ２において、成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度に設定された金型３１でプレス（クランプ）し成形するようにしている。これにより、成形物としてのスピーカー装置用振動板の表面には所定厚さのスキン層１０ｆが形成される（図１（ｃ）を参照）。その結果、剛性（ヤング率）の高いスピーカー装置用振動板１０が得られる。また、これにより、そのスピーカー装置用振動板１０を高温状況下で保管した場合でも、そのスピーカー装置用振動板１０の変形は生じ難くなる。よって、耐熱性などの耐環境性の向上を図ることができる。
【００４３】
好適な例では、上記の成形物としての振動板の形状を保持できる程度の温度は、室温より高い温度に且つ略１３０℃以下の温度に設定されるのが好ましく、また、その温度は１３０℃付近の温度に設定されるのがより好ましい。これは、その温度が上記の温度範囲より低い温度だとスピーカー装置用振動板１０の表面にスキン層１０ｆが形成され難く、その一方、その温度が上記の温度範囲だとスピーカー装置用振動板１０の表面にスキン層１０ｆが形成され易く、さらに、その温度が１３０℃付近だとスピーカー装置用振動板１０の表面にスキン層１０ｆがより一層形成され易くなるからである。
【００４４】
この点について、図５等を参照して、補足説明する。
【００４５】
図５は、本発明の製造方法により得られた、成形物たるスピーカー装置用振動板１０のヤング率と、成形工程Ｓ２における金型３１の温度（かかる温度は、室温より高い温度で且つ約１３０℃以下の温度に設定）との関係を示すグラフ（実験例）である。
【００４６】
同グラフより、成形工程Ｓ２における金型３１の温度が上昇するに従い、また、雄型３１ａと雌型３１ｂとによって基材２０がクランプされているときの滞留時間が長いほど、成形物として得られるスピーカー装置用振動板１０のヤング率（剛性）が高いことが理解される。また、同グラフより、特に、金型３１の温度が１３０℃付近に設定され、且つ、雄型３１ａと雌型３１ｂとによって基材２０がクランプされているときの滞留時間が長いほど、最も、スピーカー装置用振動板１０のヤング率（剛性）が高くなることも理解される。これは、金型３１の温度の上昇等に伴い、スピーカー装置用振動板１０の表面に形成されるスキン層１０ｆの厚さが厚くなるからであり、特に、金型３１の温度を１３０℃付近に設定した場合にスピーカー装置用振動板１０の表面に形成されるスキン層１０ｆの厚さが最も厚くなるからである。
【００４７】
よって、この実験結果より、予備加熱された発泡樹脂部材からなる基材２０を成形する際には、成形工程Ｓ２における金型３１の温度を成形物としての振動板の形状を保持できる程度の高い温度、具体的には、室温より高い温度に且つ約１３０℃以下の温度に、好ましくは１３０℃付近の温度に設定した状態でその基材２０を成形するのが望ましいことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のスピーカー装置用振動板の斜視図、平面図及び部分断面図を示す。
【図２】本発明のスピーカー装置用振動板をスピーカー装置へ適用した例を示す。
【図３】本発明のスピーカー装置用振動板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに対応する工程図を概略的に示す。
【図５】本発明のスピーカー装置用振動板のヤング率と金型温度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  スピーカー装置用振動板
１０ｅ  セル
１０ｆ  スキン層
２０  基材
３０  ヒーター
３１  金型
３１ａ  雄型
３１ｂ  雌型
１００  スピーカー装置
【図１】
2006319464.tif 000003
【図２】
2006319464.tif 000004
【図３】
2006319464.tif 000005
【図４】
2006319464.tif 000006
【図５】
2006319464.tif 000007