(57)【要約】【課題】繊維材料の配向方向をきわめて簡単に放射状とし得、かつ製造が容易な抄紙振動板の製造方法、その装置、それによって製造された抄紙振動板を提供する。【解決手段】繊維材料のスラリーが入れられる抄紙槽６内に置かれたコーン状の抄紙網４の上部に、この抄紙網４の中心部４ａ側から周縁部側または周縁部側から中心部４ａ側に向う水流により繊維材料をその流れに沿って放射方向に抄き上げる構成としている。繊維材料のスラリーの流れは、抄紙網４の外側に、繊維材料のスラリー導入孔７ａ、７ｄを有するマスクプレート７を設け、抄紙網４がセットされた抄紙網支持部１を減圧することにより造られる。この減圧は、抄紙網支持部１の下方に設けた真空引き調節弁３、真空ポンプ２等により行われる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙槽（６）内に置かれたコーン状の抄紙網（４）の上部に、この抄紙網（４）の中心部（４ａ）側から周縁部側または周縁部側から中心部（４ａ）側に向う水流により繊維材料をその流れに沿って放射方向に抄き上げることを特徴とする抄紙振動板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載において、前記繊維材料はパルプ繊維、合成繊維、無機繊維の中から１種または２種以上を選び、抄紙することを特徴とする抄紙振動板の製造装置。
【請求項３】
請求項１記載において、水流方向は、下方から減圧可能な前記抄紙網（４）の上方に配置され、かつ内部に前記繊維材料のスラリーを導入可能なマスクプレート（７）により形成することを特徴とする抄紙振動板の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載において、前記マスクプレート（７）の上部の前記抄紙網（４）の中心部（４ａ）に相当する位置に、繊維材料のスラリーを内部に導入し、前記抄紙網（４）の中心部（４ａ）から周縁部へ向う水流をつくる繊維材料のスラリー導入孔（７ａ）を形成したことを特徴とする抄紙振動板の製造方法。
【請求項５】
請求項３記載において、前記マスクプレート（７）の下方側部に前記抄紙網（４）の周縁部から中心部（４ａ）へ向う水流をつくる繊維材料のスラリー導入孔（７ｄ）を形成したことを特徴とする抄紙振動板の製造方法。
【請求項６】
内部が減圧可能であって上部にコーン状の抄紙網（４）が設けられ、繊維材料を抄き上げる中空状の抄紙網支持部（１）と、前記抄紙網（４）の外側に設けられ、かつ内面が前記抄紙網（４）とほぼ同形状をなす凹部（７ｂ）が形成され、前記内面が前記抄紙網（４）と所定の間隔を介して配置されるマスクプレート（７）とを備え、
マスクプレート（７）の上方中央部または下部側面に、前記抄紙網（４）の中心部（４ａ）側から周縁部側または周縁部側から中心部（４ａ）側へ向う水流をつくる繊維材料のスラリー導入孔（７ａ、７ｄ）を形成したことを特徴とする抄紙振動板の製造装置。
【請求項７】
前記請求項６記載の装置によって作製された抄紙振動板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は音響機器に用いられる抄紙振動板の製造方法、製造装置およびそれによって作製された抄紙振動板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカー等の電気音響変換器用振動板に要求される物性としては、比弾性率、比曲げ剛性率が大きく、適度な内部損失を有し、機械疲労に強く、耐候性が良いことである。
【０００３】
振動板素材としては、種々の金属、セラミックス、合成繊維、カーボン、アラミド繊維、合成樹脂、紙を主体としたもの等が存在する。
【０００４】
この中で、紙製の振動板は、質量が軽く、また、設計の自由度も高く、コスト面でも有利となる等のメリットを有しているため、一般的に、多く用いられている。
【０００５】
従来、この紙製の振動板は、例えば図７に示すように、下部に真空ポンプ２と接続された真空引き用の調節弁３が設けられた抄紙網支持部１の上に抄紙網４をセットし、その上方に抄紙槽６を設け、この抄紙槽６内に原料タンク８より繊維材料のスラリー５を供給し、この繊維材料のスラリー５を抄紙網４の上面に吸着・推積させて抄紙し、乾燥工程を経て製造している。
【０００６】
このようにして製造された抄紙振動板は、強度的に十分とは云えず、良好な音質を得ることが難しい。
【０００７】
このように、抄紙の振動板は、比弾性率、比曲げ剛性率が十分ではないので、強度向上を図るために従来より種々の方法が試みられている。その先行例として、例えば特開昭５７−２３３８８のごとく抄紙、乾燥後に、樹脂を含浸して所望の強度を得ようとしたり、特開昭６３−２２４５８７のごとく抄紙材料にカーボン繊維、アラミドファイバー等の高弾性繊維を混ぜて抄造し所望の強度を得ようとしたものがある。
【０００８】
しかしながら、樹脂を含浸する方法は、十分な効果を得ようとすると、樹脂の投入量が増加し、振動板の重量が重くなったり、また、作業工程が煩雑になり工数高を招いていた。また、カーボン繊維、アラミドファイバー等の高弾性繊維を混ぜて抄造する方法は、材料が高価であったり、繊維同士の結合力が殆どないか弱いため、樹脂等のバインダーを多量に使用しなけらばならず、重量が重くなったり、コストアップになっていた。
【０００９】
紙製の振動板そのものの強度を上げるようにした先行例としては、実開昭５７−１８０７９９が存在する。
【００１０】
この先行例は、回転可能に構成した抄紙網に繊維材料のスラリーを供給して紙製の振動板を製造する装置に関する。
【００１１】
すなわち、この装置は、抄紙網を回転可能に支持し、かつこの抄紙網に繊維材料のスラリー供給用のノズルを対向させている。このノズルは多数の細径のパイプの集合体からなり、そして、抄紙網の径方向に対しほぼ直交して配置した構成としている。
【００１２】
そして、このノズルを介し回転している抄紙網上に繊維材料のスラリーを供給すると、繊維材料のスラリーは周方向に供給されるため、パルプ繊維の配向方向も周方向に配列されることとなり、周方向に高剛性をもった紙製の振動板を得るようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置は、繊維材料のスラリー供給用のノズルの直径および長さをパルプ繊維の平均繊維長に対してそれぞれ０．５〜１．０倍および１０〜２０倍とし、それらを並列に一体化として形成し、かつ抄紙網も回転自在に支持するなどしており、全体構成が煩雑である、という課題がある。
【００１４】
また、繊維材料のスラリーの供給停止時に、既に供給された繊維材料のスラリーの上に重ねて繊維材料のスラリーが供給されてしまうことがあり、この場合、その部分に繊維素材の固まりが生じ、これが歪音発生の原因となり良好な音質が得られない、という課題もある。
【００１５】
また、この先行例ではパルプ繊維の配向を周方向とし、周方向の剛性を高めているが、振動板の中心部にボイスコイルが結合され、このボイスコイルの振動は中心部から外周部に向って放射状（径方向）に伝播するために放射方向の剛性を高めることが望まれる。
【００１６】
この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、繊維材料の配向方向をきわめて簡単に放射状とし得、かつ製造が容易な抄紙振動板の製造方法、その装置、それによって製造された抄紙振動板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、抄紙槽６内に置かれたコーン状の抄紙網４の上部に、この抄紙網４の中心部４ａ側から周縁部側または周縁部側から中心部４ａ側に向う水流により繊維材料をその流れに沿って放射方向に抄き上げて振動板を製造することにより、上記目的を達成している。
【００１８】
この場合の繊維材料としては、パルプ繊維、合成繊維、無機繊維の中から１種または２種以上を選び、抄紙するようにしている。
【００１９】
水流方向は前記抄紙網４の上方に配置され、内部に前記繊維材料のスラリーを導入可能なマスクプレート７により形成する。
【００２０】
この場合、マスクプレート７の上部の前記抄紙網４の中心部４ａに相当する位置に、繊維材料のスラリーを内部に導入し、前記抄紙網４の中心部４ａから周縁部へ向う水流をつくる繊維材料のスラリー導入孔７ａを形成している。
【００２１】
または、マスクプレート７の下方側部に前記抄紙網４の周縁部から中心部４ａへ向う水流をつくる繊維材料のスラリー導入孔７ｄを形成している。
【００２２】
上記製造方法に用いられる本発明の装置は、内部が減圧可能であって上部にコーン状の抄紙網４が設けられ、抄紙槽６、６Ａ内の繊維材料のスラリーを抄き上げる中空状の抄紙網支持部１と、前記抄紙網４の外側に設けられ、かつ内面が前記抄紙網４とほぼ同形状をなす凹部７ｂが形成され、前記内面が前記抄紙網４と所定の間隔を介して配置されるマスクプレート７とを備え、このマスクプレート７の上方中央部または下部側面に、前記抄紙網４の中心部４ａ側から周縁部側または周縁部側から中心部４ａ側へ向う水流をつくる繊維材料のスラリー導入孔７ａ、７ｄを形成した構成としている。
【００２３】
そして、抄紙振動板を上記方法、装置によって作製している。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【００２５】
【実施例１】
図１は、本発明の実施例１にかかる抄紙振動板製造装置の概略縦断面図を示す。
【００２６】
図中１は抄紙網支持部であり、内部は中空状をなし、かつ下方は真空ポンプ２と接続された真空引き調節弁３が下部に接続され、真空引きにより減圧可能に構成されている。
【００２７】
この抄紙網支持部１の上面の所定の位置には、作製される振動板形状に対応したコーン状の抄紙網４が設けられる。この抄紙網４の外側にマスクプレート（整流板）７が設けられる。このマスクプレート７の外周部は、繊維材料としてパルプ繊維のごとき繊維材料のスラリー５が注入可能な抄紙槽６の下方内周面に固定されている。この抄紙槽６は抄紙網支持部１上に配置され、かつマスクプレート７の内面側は、抄紙網支持部１上に設けられた抄紙網４上に対向配置される。
【００２８】
なお、上記繊維材料としては、パルプ繊維、合成繊維、無機繊維の中から１種または２種以上選ばれる。
【００２９】
マスクプレート７の上方中央部には繊維材料のスラリー導入孔７ａが形成され、かつマスクプレート７の下方内面には凹部７ｂが形成され、この凹部７ｂは繊維材料のスラリー導入孔７ａと連通され、繊維材料のスラリー導入孔７ａを介し凹部７ｂ内に繊維材料のスラリーが導入可能に構成されている。
【００３０】
凹部７ｂの内面は作製される振動板形状に対応しコーン状に形成され、抄紙網４と所定の間隔を介し対向配置されている。
【００３１】
繊維材料のスラリー導入孔７ａは抄紙網４の中心部４ａの上方に位置している。
【００３２】
また、マスクプレート７の下方外周部７ｃは抄紙網支持部１上の抄紙網４の外周部に当接されている。
【００３３】
なお、この場合、マスクプレート７の下方外周部７ｃを抄紙網支持部１の抄紙網４の外周部上面に対し着脱自在に取り付けられる。
【００３４】
着脱自在に構成すると、抄造物である紙層を簡単に取り出すことができる。また、凹部７ｂの深さの異なるものを数種類用意しておくなどすれば、所望のマスクプレート７を必要に応じ随時交換できる。
【００３５】
抄紙槽４の上方には原料タンク８と接続された繊維材料供給用のパイプ９の先端部が臨設されている。なお、このパイプ９には繊維材料供給用の調整バルブ１０が設けられている。
【００３６】
この製造装置は、マスクプレート７を作製し、このマスクプレート７を既存の抄紙網支持部１の上方に設けるなどするだけで比較的容易に実現可能であり、既存設備の有効利用を図ることができ、設備費のコストアップを押え得る。
【００３７】
次に動作について説明する。
【００３８】
まず、図２に示すように、下方内周面にマスクプレート７がセットされた抄紙槽６を、矢印Ａで示すように下動させ、図１に示したように、抄紙網支持部１上に配置する。
【００３９】
次に、図１に示すように、原料タンク８内の繊維材料のスラリー５をパイプ９および調整バルブ１０を介し抄紙槽６の中に所定量注入する。
【００４０】
その後、真空ポンプ２を作動させ抄紙網支持部１０内を減圧する。
【００４１】
すると、抄紙槽６内の繊維材料のスラリー５は矢印で示すように、マスクプレート７の繊維材料のスラリー導入孔７ａからマスクプレート７内に入り、抄紙網４の中心部４ａから周縁部へ広がりながら流れる水流となる。
【００４２】
パルプ繊維はその流れに沿って平行に適度に絡み合いながら抄紙網４の上面に積層され紙層を形成する。
【００４３】
すなわち、繊維材料のスラリー５は抄紙網４の中心部４ａからその周縁部に向って流れるため、パルプ繊維は中心部から周縁部に向って放射状に配向される。
【００４４】
紙層形成後、図２において矢印Ｂで示すように、抄紙槽６を上動させ、紙層を取り出し、乾燥させれば抄紙振動板を作製することができる。
【００４５】
図３（ａ）はパルプ繊維の配向状態を模式的に示す振動板１１の平面図、（ｂ）は側面図である。図中放射状に示す破線のライン１１ａがパルプ繊維の配向方向である。
【００４６】
上記によりＮＢＫＰを主材料として作製した本発明の振動板の物性と、従来例による振動板の物性を比較すると次の通りである。
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【００４７】
上記において、従来例とはパルプ繊維がアトランダムに絡み合った抄紙振動板である。本発明品は、円周方向より放射方向のヤング率、音速、比曲げ剛性等が向上している。
【００４８】
図３は本発明品と従来品（パルプ繊維の配向方向がアトランダムなもの）とを比較した周波数特性を示す。
【００４９】
以上の通り本発明によれば、上記物性値からわかるように、音の伝播方向（放射方向）のヤング率が向上するため、音速が向上し、高域が伸び、良好な音質を得ることができる。
【００５０】
なお、上記実施例の装置としては、抄紙網支持部１の上方に抄紙槽４を配した構成例を示したが、図５に示すように、比較的大型の抄紙槽６Ａ内に、マスクプレート７および抄紙網４を設けた抄紙網支持部１をセットし、セット後、繊維材料のスラリー５を注入可能としたタイプのものを用いても良い。
【００５１】
【実施例２】
図６は本発明の実施例２を示す。
【００５２】
この実施例２は、マスクプレート７の下方側部に凹部７ｂと連通する繊維材料のスラリー導入孔７ｄを形成した点が前述の実施例と異なっている。
【００５３】
この実施例２では、抄紙網支持部１内を減圧することにより、抄紙網４の周縁部から中心部４ａに向う繊維材料のスラリー５の流れを造り、紙層を形成することに特徴を有している。
【００５４】
その他の構成は実施例１と同様であり、この実施例２においても前述の実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
なお、上記各実施例において、抄紙する場合、補強材として、アラミド繊維の如き高分子繊維、炭素繊維等の各種繊維または鱗片状のマイカ、ウィスカー等を調液内に混入させ、振動板を複合材料にて形成することも可能であり、補強材の種類，量等を調整することで、用途に見合った所望の物性を得ることができる。
【００５６】
本発明は、低、中高音用の抄紙振動板作製に適用し得る。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１〜３記載によれば、水流を利用して容易に繊維材料を放射方向に配向した振動板を得ることができる。
【００５８】
請求項４，５によれば、簡易構成のマスクプレート７によって容易に放射方向の水流をつくることができ、これにより繊維材料を放射方向に配向した振動板を得ることができる。
【００５９】
請求項６によれば、簡易構成の装置によって容易に繊維材料を放射方向に配向した振動板を作製することができる。また、既存設備の一部を改良するだけで良く、設備費のコストを押えることが可能で、ひいては振動板のコスト高を押えることができる。
【００６０】
請求項７記載の振動板によれば、繊維材料の配向方向が音の伝播方向である放射方向となるため、その放射方向のヤング率が向上し、音速が向上するので、音質が良好である、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１にかかる製造装置の一例の概略構成図を示す。
【図２】同上製造装置の組立状態の説明図である。
【図３】（ａ）はパルプ繊維の配向状態を模式的に示す振動板の平面図、（ｂ）は同上の側面図を示す。
【図４】従来品と本発明品とを比較した周波数特性図である。
【図５】本発明の実施例１にかかる製造装置の他の例を示す。
【図６】本発明の実施例２の製造装置の概略説明図を示す。
【図７】従来例を示す。
【符号の説明】
１  抄紙網支持部
２  真空ポンプ
３  真空引き調節弁
４  抄紙網
４ａ  抄紙網中心部
５  繊維材料のスラリー
６、６Ａ  抄紙槽
７  マスクプレート
７ａ、７ｄ  繊維材料のスラリー導入孔
７ｂ  凹部
７ｃ  マスクプレート下方外周部
８  原料タンク
９  パイプ
１０  調整バルブ
１１  振動板
１１ａ  パルプ繊維の配向方向
【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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