(57)【要約】  【課題】環境に優しく、かつ、自由な色調やその表面に高い光沢度を与えられるデザイン的にも優れたスピーカ振動板を得ること。  【解決手段】スピーカ振動板１０は、生分解性プラスチックおよびケナフ繊維の両素材からなり、両素材の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合は、５％以上２０％以下である。生分解性プラスチックは、ポリ乳酸であることが好ましい。また、このスピーカ振動板１０の製造方法は、生分解性プラスチックとケナフ繊維とを、成形体の状態にて両素材の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合が５％以上２０％以下の範囲の所定値となるように混合する混合工程と、混合工程後の混合物を溶融させる工程と、溶融された混合物をスピーカ振動板の型に入れる工程と、型に入れられた混合物を硬化させる工程と、を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性プラスチックおよびケナフ繊維の両素材からなり、上記両素材の総重量に占める上記ケナフ繊維の重量の割合は、５％以上２０％以下であることを特徴とするスピーカ振動板。
【請求項２】
前記生分解性プラスチックは、ポリ乳酸であることを特徴とする請求項１記載のスピーカ振動板。
【請求項３】
厚さが、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のスピーカ振動板。
【請求項４】
生分解性プラスチックとケナフ繊維とを、成形体の状態にて両素材の総重量に占める上記ケナフ繊維の重量の割合が５％以上２０％以下の範囲の所定値となるように混合する混合工程と、
上記混合工程後の混合物を溶融させる工程と、
上記溶融された混合物をスピーカ振動板の型に入れる工程と、
上記型に入れられた混合物を硬化させる工程と、
を有することを特徴とするスピーカ振動板の製造方法。
【請求項５】
前記混合工程に先立ち、前記生分解性プラスチックのペレットを作製する工程を有し、上記ペレットを作製する工程において、着色剤を混ぜることを特徴とする請求項４記載のスピーカ振動板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響機器等に使用されるスピーカの音波発生部であるスピーカ振動板およびスピーカ振動板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカ振動板は、密度、音速、弾性率および内部損失等の機能性、経済性、加工性ならびに意匠性などを考慮した材料から作製される。スピーカ振動板の代表的な材料としては、ポリプロピレンあるいはポリスチレン等の工業用プラスチック、木材パルプまたはケナフパルプなどが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
工業用プラスチックでスピーカ振動板を作製する場合は、加熱溶融された流体状の工業用プラスチックを、インジェクション装置から成型用の金型に高圧で注入し、冷却して工業用プラスチックを硬化させた後、当該金型から取り出すことによって、スピーカ振動板が得られる。
【０００４】
また、木材パルプまたはケナフパルプ等の天然繊維でスピーカ振動板を作製する場合は、樹木またはケナフを収穫し、充分乾燥させ、数ｃｍ程度の大きさに粉砕し、水中に分散させて抄き上げた後、そのまま温風乾燥させるか加熱プレス加工を行うことによって、スピーカ振動板が得られる。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２５３３９０号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ポリプロピレンまたはポリスチレン等の工業用プラスチックから作製されたスピーカ振動板は、リサイクルされにくいため、使用後、地中に埋め立て廃棄されることが多い。地中に埋められた工業用プラスチック製のスピーカ振動板は、地中の微生物によって分解されず、長期間に渡って地中に残存する。したがって、工業用プラスチック製のスピーカ振動板の対環境性評価は低い。
【０００７】
一方、木材パルプまたはケナフパルプ等の繊維で作製されたスピーカ振動板は、埋め立て廃棄されても、地中の微生物によって分解されるので、その対環境性評価は高い。しかし、このような天然繊維製のスピーカ振動板は、繊維自体の性質上、製造工程での顔料等の添加による着色あるいは製造後の表面塗装による着色によって、自由な色調を得ることが困難である。また、繊維製のスピーカ振動板は、成型が困難である。このため、鏡面金型での成型によって得られる工業用プラスチック製のスピーカ振動板の表面の高光沢性を、繊維製のスピーカ振動板に与えるのは困難である。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、環境に優しく、かつ、自由な色調やその表面に高い光沢度を与えられるデザイン的にも優れたスピーカ振動板およびスピーカ振動板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明のスピーカ振動板は、生分解性プラスチックおよびケナフ繊維の両素材からなり、両素材の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合は、５％以上２０％以下である。生分解性プラスチックは、ポリ乳酸である構成を採用することができる。また、スピーカ振動板の厚さが、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である構成を採用することができる。
【００１０】
本発明のスピーカ振動板の製造方法は、生分解性プラスチックとケナフ繊維とを、成形体の状態にて両素材の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合が５％以上２０％以下の範囲の所定値となるように混合する混合工程と、混合工程後の混合物を溶融させる工程と、溶融された混合物をスピーカ振動板の型に入れる工程と、型に入れられた混合物を硬化させる工程と、を有するものである。また、混合工程に先立ち、生分解性プラスチックのペレットを作製する工程を有し、ペレットを作製する工程において、着色剤を混ぜる方法を採用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環境に優しく、かつ、自由な色調やその表面に高い光沢度を与えられるデザイン的にも優れたスピーカ振動板が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明に係るスピーカ振動板およびスピーカ振動板の製造方法の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るスピーカ振動板１０を有するスピーカ１２の断面図である。スピーカ１２は、スピーカ振動板１０以外に、磁気回路１４と、ボイスコイル１６と、ダンパ１８と、フレーム２０と、を備えている。
【００１４】
磁気回路１４は、第１プレート２２と、マグネット２４と、第２プレート２６と、を有している。第１プレート２２は、円筒の一方の開口端の外側にドーナツ型の円板を接合した形状をしている。
【００１５】
マグネット２４は、第１プレート２２の円筒部であるセンターポール２８を非接触に囲むリング形状の磁性体である。マグネット２４は、第１プレート２２に接着固定されて支持されている。
【００１６】
第２プレート２６は、第１プレート２２のセンターポール２８を非接触に囲むリング形状をしており、マグネット２４に接着固定されている。
【００１７】
ボイスコイル１６は、導線を巻回されて形成されたコイルであり、第１プレート２２のセンターポール２８の外壁と第２プレート２６の内壁との間に、これらと非接触に配置されている。
【００１８】
ダンパ１８は、表面に同心状の凹凸面を有するドーナツ形状をしている。また、ダンパ１８は、内周部で、ボイスコイル１６を、ボイスコイル１６の中心軸方向に振幅可能に支持している。また、ダンパ１８の外周部は、フレーム２０の内壁に連結されている。
【００１９】
スピーカ振動板１０は、一端が小さな円で開口し、他端が大きな円で開口しているメガホン状の筒形状をしている。スピーカ振動板１０は、小さな円の開口端で、ボイスコイル１６に連結されている。また、スピーカ振動板１０の大きな円の開口端は、小さな円の開口端に向かって、外側に曲げられて、前面パネル２９に固定されている。
【００２０】
フレーム２０は、スピーカ１２の後方側のカップ形状の第１フレーム３０と、スピーカ１２の前方側のメガホン形状の第２フレーム３２とから構成されている。第１フレーム３０は、第１プレート２２、マグネット２４および第２プレート２６を囲っている筐体として機能している。
【００２１】
第２フレーム３２は、一端が第２プレート２６に固定されており、他端が前面パネル２９に固定されている。第２フレーム３２は、ダンパ１８とスピーカ振動板１０を覆っている筐体として機能している。
【００２２】
次に、スピーカ１２の動作について説明する。
【００２３】
スピーカ１２の外部から、音響信号電流がボイスコイル１６に入力される。このボイスコイル１６に入力された電流値に応じて、ボイスコイル１６が、ボイスコイル１６の中心軸方向に振幅する。このボイスコイル１６の振幅に伴って、スピーカ振動板１０も振動する。このスピーカ振動板１０の振動が、周囲の空気を振動させることによって音波を発生させる。
【００２４】
したがって、スピーカ振動板１０は、音響特性を左右する部材であるので、材料の選定は重要である。また、スピーカ振動板１０は、音響特性だけでなく、デザイン性および近年では環境負荷も考慮した材料を選定しなければならない。
【００２５】
本発明の実施の形態に係るスピーカ振動板１０は、生分解性プラスチックとケナフ繊維の両素材からなり、この両素材の混合物を成型して製造されている。スピーカ振動板１０は地中に廃棄されても、微生物によって水と二酸化炭素に分解されるので、スピーカ振動板１０の対環境性評価は高い。
【００２６】
また、スピーカ振動板１０の型の表面形状によって、スピーカ振動板１０の表面を、高光沢表面、半つや表面あるいはつや消し表面（マット表面）にすることができる。なお、スピーカ振動板１０は、成型以外の、例えば、基台上に溶融材料を薄く載せて、硬化後に剥がし、スピーカ振動板１０の形状に切断することによって製造しても良い。
【００２７】
なお、生分解性プラスチックのみからなるスピーカ振動板１０は密度が大きいため、このスピーカ振動板１０から発生した音波での音圧は小さくなってしまう。音圧が小さいと、音波発生源での音量は、聴取者に届くまでに減衰してしまう。一方、生分解性プラスチックにケナフ繊維を添加した材料からなるスピーカ振動板１０は、分解性プラスチックのみからなるスピーカ振動板１０と比べて軽量であるため、このスピーカ振動板１０から発生した音波での音圧は小さくならない。
【００２８】
なお、生分解性プラスチックとケナフ繊維とを有する材料は、成型加工性を上昇させる添加剤、素材を強化する添加剤、型抜きを容易にする添加剤または顔料あるいは染料等の着色剤などを有していても良い。
【００２９】
また、生分解性プラスチックとケナフ繊維の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合、すなわち、ケナフ繊維の重量／（生分解性プラスチックの重量＋ケナフ繊維の重量）は、５％以上２０％以下であることが好ましい。
【００３０】
生分解性プラスチックとケナフ繊維の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合が２０％を超えると、型による成型加工性が低下すると共に、ケナフ繊維の色の影響が増大して、スピーカ振動板１０の色調の自由度が低下する。
【００３１】
また、生分解性プラスチックとケナフ繊維の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合が５％より小さいと、スピーカ振動板１０の軽量化が図れなくなる。より好ましい生分解性プラスチックとケナフ繊維の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合は、１５％である。
【００３２】
スピーカ振動板１０の素材となる生分解性プラスチックとしては、（１）ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネートカーボネートまたはポリブチレンサクシネートテレフタレート等の化学合成系の脂肪族ポリエステルおよびその共重合体、（２）微生物が生産したポリヒドロキシブチレート等のバイオポリエステル、バイオセルロース、多糖類またはポリアミノ酸、（３）微生物が生産した変性澱粉または天然高分子、などが使用できる。
【００３３】
このうち、ポリ乳酸は、安価で、入手が容易で、型による成型加工性に優れ、素材強度があり、透明で着色による色の調整が容易である。したがって、スピーカ振動板１０の素材の生分解性プラスチックとしては、ポリ乳酸を使用することが好ましい。
【００３４】
また、スピーカ振動板１０の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましい。０．２ｍｍより薄い、または、０．４ｍｍより厚いスピーカ振動板１０は、音響特性が劣るからである。そして、スピーカ振動板１０の素材の生分解性プラスチックとケナフ繊維の総重量に占めるケナフ繊維の重量の割合を、２０％以下にすることによって、厚さが０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のスピーカ振動板１０を、成型によって短時間に製造することができる。この割合が、２０％を超えると、溶融材料の粘性が高くなり、深さが０．４ｍｍ以下の型の内部では、溶融材料が広がりにくくなってしまい、製造効率が悪くなる。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態に係るスピーカ振動板１０の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、生分解性プラスチックとケナフ繊維を均一に混合して、ペレット状に加工する。次に、この生分解性プラスチックとケナフ繊維の混合物のペレットを加熱して溶融させる。次に、溶融された生分解性プラスチックとケナフ繊維の混合物をインジェクション装置に充填する。次に、インジェクション装置から、溶融された生分解性プラスチックとケナフ繊維の混合物を、スピーカ振動板１０の型に高圧注入する。
【００３７】
なお、型としては、金型、セラミック型または生分解性プラスチックとケナフ繊維の混合物の溶融温度よりも高い融点を有する樹脂型等が使用できる。このうち、材質のコスト、材質の加工性、型の耐久性および成型体の型からの抜き取り容易性等を考慮して、金型を使用するのが好ましい。
【００３８】
次に、型に注入された生分解性プラスチックとケナフ繊維の混合物を冷却して硬化させる。そして、硬化された生分解性プラスチックとケナフ繊維の混合物を型から取り出すことによって、スピーカ振動板１０を得ることができる。
【００３９】
この製造方法では、型の表面形状を変えることによって、スピーカ振動板１０の表面を、高光沢表面、半つや表面あるいはつや消し表面（マット表面）にすることができる。また、この製造方法の、生分解性プラスチックとケナフ繊維を均一に混合して、ペレット状に加工する工程で、着色剤を添加すれば、簡易に、かつ所望の色調でスピーカ振動板１０に着色することができる。着色剤としては、顔料または染料等が使用できる。
【００４０】
スピーカ振動板１０の音響特性は、密度、音速、弾性率および内部損失等を測定することによって評価できる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例について説明する。まず、生分解性プラスチックであるポリ乳酸（三井化学株式会社の「レイシアＭ１５１」）８５重量％とケナフ繊維１５重量％とを均一に混合して、混合樹脂ペレットを形成した。
【００４２】
次に、この混合樹脂ペレットを乾燥させた後、加熱し、溶融させた。次に、溶融した混合樹脂をインジェクション装置に充填した。次に、インジェクション装置から、溶融した混合樹脂を、加熱されたスピーカ振動板１０の金型に高圧で注入した。
【００４３】
次に、金型を冷却して、金型内の混合樹脂を硬化させた後、この硬化した混合樹脂を金型から取り出した。こうして、実施例のポリ乳酸８５重量％とケナフ繊維１５重量％とからなる厚さ０．３ｍｍのスピーカ振動板１０が得られた。
【００４４】
比較例１として、ポリ乳酸のみを成型してスピーカ振動板１０を製造した。また、比較例２として、ポリプロピレン８５重量％とマイカ１５重量％からなる工業用プラスチックを成型してスピーカ振動板１０を製造した。
【００４５】
実施例、比較例１および比較例２で得られたスピーカ振動板１０を短冊状に加工し、振動リード法によって、音響特性の指標となる密度、音速、弾性率および内部損失を測定した。測定結果を表に示す。
【００４６】
【表１】
2005260546.tif 000002
【００４７】
実施例のスピーカ振動板１０は、比較例１のスピーカ振動板に比べて、密度が約３０％小さかった。したがって、実施例のスピーカ振動板１０から発生する音波での音圧は、比較例１のスピーカ振動板１０から発生する音波での音圧に比べて、大きくなる。
【００４８】
実施例のスピーカ振動板１０は、比較例２のスピーカ振動板１０に比べて、密度が少しだけ大きくなるが、比較例１のスピーカ振動板１０ほど大きくなかった。また、実施例のスピーカ振動板１０は、比較例２のスピーカ振動板１０に比べて、音速、弾性率および内部損失が同等以上であった。したがって、実施例のスピーカ振動板１０は、スピーカ振動板として好適な音響特性を有すると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、音響機器等に使用されるスピーカの音波発生部であるスピーカ振動板およびその製造に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係るスピーカ振動板を供えたスピーカの断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  スピーカ振動板
１２  スピーカ
１４  磁気回路
１６  ボイスコイル
１８  ダンパ
２０  フレーム
２２  第１プレート
２４  マグネット
２６  第２プレート
２８  センターポール
２９  前面パネル
【図１】
2005260546.tif 000003