(57)【要約】【課題】  炭素化率の高い音響振動板を製造するにあたって、その製造工程中の樹脂含浸工程や焼成工程での振動板形状の反り、ゆがみ等の変形を低減するとともに、コスト低減や量産性向上を図る。【解決手段】  音響振動板の製造方法は、高温で焼成することにより炭化する有機物を含む自然材料を用いて、外周部の少なくとも一部に鍔部分が付加された音響振動板形状のワーク１０４を成形する工程と、該工程で得られたワーク１０４にフェノール樹脂を含む溶液を含浸させた後、ワーク１０４を所定温度に加熱することでフェノール樹脂を高分子化させる工程と、該工程で処理されたワーク１０４を略非酸化性の雰囲気下で焼成して有機物を炭化させる工程とを含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成することにより炭化する有機物を含む自然材料を用いて、外周部の少なくとも一部に鍔部分が付加された音響振動板形状のワークを成形する工程と、
該工程で得られたワークにフェノール樹脂を含む溶液を含浸させた後、前記ワークを所定温度に加熱することにより前記フェノール樹脂を高分子化させる工程と、
該工程で処理されたワークを略非酸化性の雰囲気下で焼成して前記有機物を炭化させる工程と、
を含むことを特徴とする音響振動板の製造方法。
【請求項２】
前記ワークに形成された微細な孔を塞ぐ空気漏れ防止処理を前記ワークの表面の少なくとも一部に行う工程を、前記有機物を炭化させる工程の後に設けたことを特徴とする請求項１記載の音響振動板の製造方法。
【請求項３】
前記空気漏れ防止処理は、フェノール樹脂溶液を用いることを特徴とする請求項２記載の音響振動板の製造方法。
【請求項４】
前記ワークを成形する工程において、前記ワークが焼成後に所定寸法となるよう、焼成時の収縮により減少する寸法を前記所定寸法に加えて前記ワークを成形することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の音響振動板の製造方法。
【請求項５】
前記ワークを成形する工程において、前記ワークを非加圧状態で抄紙乾燥により成形することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の音響振動板の製造方法。
【請求項６】
焼成することにより炭化する有機物を含む自然材料を用いて音響振動板形状に成形されたワークであって、フェノール樹脂が含浸され、加熱されて前記フェノール樹脂が高分子化された前記ワークが略非酸化性の雰囲気下で焼成されて前記有機物が炭化されてなる音響振動板であり、
外周部の少なくとも一部に鍔部分の切除痕又は鍔部分を有することを特徴とする音響振動板。
【請求項７】
請求項６記載の音響振動板を用いたことを特徴とするスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素化率の高い多孔質の音響振動板の製造方法、音響振動板、及び該音響振動板を用いたスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
歪み感の少ないクリアーな音色を発するスピーカ用音響振動板として、炭素化率の高い多孔質の振動板が、内部損失の大きさの点で注目されている。
【０００３】
しかしながら、様々な有機物を含んでなる自然振動板材料を高温で焼成することにより有機物を炭素化させて炭素化率の高い振動板を得る製造方法においては、その製造工程中の樹脂含浸工程や焼成工程で、振動板の反り、ゆがみ等の変形や、割れ等が発生し易く、これを防止することは、大きな技術的課題であった。
【０００４】
ここで発生する振動板形状の反り、ゆがみ等の変形や割れ等は、スピーカ部品としての組み立て精度を低下させるため、この種の振動板が採用される可能性を低くしていたのが実情であった。
【０００５】
従来から、セルロース系の物質にフェノール樹脂を含浸させ、焼成炭化させて炭素化材料を得る試みは、例えば特許文献１（特許第２５５２５７７号）に示すようなものが有った。
【０００６】
しかし、この製造方法を音響振動板の製造に適用した場合、そこで必ず発生する上述したような反り、ひずみ、割れ等についての対策は考慮されていない。従って、音響振動板の製造方法としては適切なものではないと考えられる。即ち、この方法で音響振動板に耐えうるものを製造することはきわめて困難である。
【０００７】
また、特許文献２（特許第３００８０９５号）は、セルロース系物質として竹パルプに限定したものであるが、その焼成時の反り、ひずみ対策として、型にて加圧しながら成形する試みが述べられている。
【０００８】
しかし、ここでは、フェノール樹脂の含浸時の変形について考慮されていないばかりでなく、焼成時に有機物から炭素以外の酸素や水素等が気化していく過程で体積が収縮するため、初期有機物とは寸法が大いに異なることになり、また焼成温度によっても、その体積収縮率が異なるが、それらの収縮について、厚さ方向以外は考慮されていない。
【０００９】
この特許文献２の加圧型にて、焼成時に目標のサイズに成形することは、困難であり、歩留まりの観点から、音響振動板の製造に適用するには、不利な内容と言わざるを得ないものである。更には、複数の製品を同時に製造するには、同じ数の型を用意しなければならず、この点からもコストや量産性の点で不利になると考えられる。
【００１０】
特許文献３（特開昭６０−５４５９６号）は、紙パルプに熱硬化性樹脂を含浸させ、焼成して音響振動板を製造するものであり、目的において本願と同じであるが、工程中で発生する反り、ひずみ、割れについては言及されていない。従って、この特許文献３の内容では、高精度で量産性の高い音響振動板を得ることはできない。
【００１１】
特許文献４（特公昭５７−１１５５７号）は、材料がリグニン、黒鉛粉末、CMC（カルボキシメチルセルロース）の混合物であり、振動板形状に成形した後、加熱して炭化させている。そして、反り、ひずみ対策として型を使用している。なお、これは、音響振動板製造が目的である。
【００１２】
特許文献５（特公昭５７−３１３５６号）は、材料がフェノール系繊維であり、これにフェノール系樹脂を含浸させて振動板形状に成形した後、加熱して炭化させている。反り、ひずみ対策として型を使用している。なお、これは、音響振動板製造が目的である。
【００１３】
特許文献６（特公昭６０−４０７５６号）は、材料がフェノール系繊維であり、これにウイスカー繊維を混入したフェノール系樹脂を含浸させて振動板形状に成形した後、加熱して炭化させている。材料が高分子フィルムであり、反り、ひずみ対策は特に言及されていない。
【００１４】
特許文献７（特開平７−３２９２４５号）は、材料がガラス繊維、木炭、PVA（ポリビニルアルコール）の混合物であり、焼成・炭化後にマトリックスが形成されて、反り、ひずみが発生しにくくなるとされているが、製造時における反り、ひずみ対策には言及していない。なお、これは、音響振動板製造も目的の一つである。
【００１５】
上記特許文献４乃至７は、いずれも、焼成することにより音響振動板を得ようとするものであるが、材料が異なるばかりでなく、反り、ひずみ、割れ対策がなされていないか又は不十分な内容である。
【特許文献１】特許第２５５２５７７号公報
【特許文献２】特許第３００８０９５号公報
【特許文献３】特開昭６０−５４５９６号公報
【特許文献４】特公昭５７−１１５５７号公報
【特許文献５】特公昭５７−３１３５６号公報
【特許文献６】特公昭６０−４０７５６号公報
【特許文献７】特開平７−３２９２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、炭素化率の高い音響振動板を製造するにあたって、その製造工程中の樹脂含浸工程や焼成工程での振動板形状の反り、ゆがみ等の変形を低減するとともに、コスト低減や量産性向上を図ることを目的としている。
【００１７】
さらに、本発明は上記音響振動板を用いたスピーカの音響特性を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明に係る音響振動板の製造方法は、焼成することにより炭化する有機物を含む自然材料を用いて、外周部の少なくとも一部に鍔部分が付加された音響振動板形状のワークを成形する工程と、該工程で得られたワークにフェノール樹脂を含む溶液を含浸させた後、ワークを所定温度に加熱することによりフェノール樹脂を高分子化させる工程と、該工程で処理されたワークを略非酸化性の雰囲気下で焼成して有機物を炭化させる工程と、を含むことを特徴としている。
【００１９】
なお、ここで自然材料を用いて成形されたワークにフェノール樹脂を含む溶液を含浸させる理由は、有機物を含む自然材料だけからでは崩れやすく、スピーカ用の振動板としての長期にわたる実用強度を得ることは困難なために、フェノール樹脂を含む溶液の含浸により該実用強度を実現させるためである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、樹脂含浸工程や焼成工程での反り、ゆがみ等の変形を低減することができるので、スピーカ組み立て時の精度が向上し、従来、組み立て精度の悪さから損なわれていたスピーカ振動特性が改善される。
【００２１】
また、本発明によれば、焼成時に押し型を必要とせず、焼成炉の中へワークを入れるだけで機械的精度が高い焼成が可能であり、量産性を向上することができると共にコストを低減することができる。
【００２２】
また、ワークに形成された微細な孔を塞ぐ空気漏れ防止処理をワークの表面の少なくとも一部に行う工程を、有機物を炭化させる工程の後に設けることで、振動板前面の空気が振動板裏面に漏れることや、振動板裏面の空気が振動板前面に漏れることを防止できるため、音響振動板としての基本的性能を、得られ易くなる。
【００２３】
また、ワークを成形する工程において、ワークが焼成後に所定寸法となるよう、焼成時の収縮により減少する寸法を所定寸法に加えてワークを成形すると、音響振動板の中心部分の孔の内径寸法とボイスコイルのボビンの外径寸法とをほぼ等しくできるため、スピーカを組み立てる際に、音響振動板の中心部とボイスコイルボビンとの間に接着剤が余計に入り込んだり、ボイスコイルが音響振動板の中心部分に挿入できなくなったりするのを防ぐことができる。
【００２４】
また、ワークを成形する工程において、ワークを非加圧状態で抄紙乾燥により成形すると、でき上がったワークは厚みが大きくなり、外圧に対して強く、機械的強度が大きい性能をもつと同時に、音響振動板として必須である高い剛性を有することとなり、音響特性に優れたスピーカを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１、図２は第１の実施形態の製造方法の説明図である。  
図１の第１の工程１１では、図２（ａ）に示す如く、あらかじめ中心部分をドーム形状（半球状）に形成すると共に、そのドーム形状周辺にフラット（鍔）部分を形成した網１０１（ワークが焼成により収縮する率を見越してワークの焼成後寸法よりも大きく作られている。例えば８００℃加熱である場合には、例えば２５％の収縮を見込んで、その分大きく形成しておく）を準備し、リンター（木綿繊維）１０ｗｔ％＋NBKP[Needle Bleach Kraft Pulp]（針葉樹繊維をクラフト法にてパルプ化し更に晒したもの）９０ｗｔ％の混合繊維物を水中に分散させた分散液１０２に網１０１を入れ、混合繊維物を網１０１上に抄紙する。
【００２７】
なお、図２（ａ）の１０３は抄紙時の吸引方向であり、図２（ｂ）の１０４が抄紙物である。  
また、上記網１０１は、シンチュウ（真鍮）などの金属で形成できるが、これに限らず、耐熱性のある強固な素材であれば、これを用いることができる。例えば、銅系や鉄系の金属が使われ、特に鉄系のステンレススチールはさびないため良く使われる。
【００２８】
この網１０１上の抄紙物１０４から水分を除去するため、図２（ｃ）に示す如く、熱風１０５（例えば１００℃から２００℃の範囲、一例として１５０℃）をこの抄紙物１０４上に吹きつけ、同時に網１０１の下から真空吸引する。図２（ｃ）の１０６は真空吸引流を表している。  
なお、水分が除去されて乾燥した抄紙物１０４は、この時点で、ドーム部分と周辺フラット（鍔）部分との重量比率が略１：５であった。
【００２９】
図１の第２の工程１２では、図２（ｄ）に示す如く、網１０１から外した抄紙物１０４を、図２（ｅ）に示す如く、直ちにフェノール樹脂のアルコール溶液１０７（フェノール樹脂含有率略１５％）中に浸漬し、溶液１０７を含浸させる。この際、フェノール樹脂の溶液１０７全体を超音波振動子１０８にて、例えば５分間ほど超音波振動させ、溶液１０７がよく抄紙物１０４中に入る様にする。
【００３０】
そして、抄紙物１０４を溶液１０７から取り出して充分に乾燥させ、次いで１８０℃付近の温度で１０分間ほど加熱し、短分子であったフェノール樹脂を高分子化させる。  
なお、この工程でフェノール樹脂を高分子化させた後の重量変化は、当初の自然材料だけのフェノール樹脂含浸前と比べて、略２倍の増加となった。
【００３１】
次いで、図１の第３の工程１３では、図２（ｆ）に示す如く、フェノール樹脂を含浸させた抄紙物１０４を真空加熱炉１０９に入れ、無酸素雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）の中で、ヒータ１１０によって常温から８００℃まで加熱する。８００℃で３０分間保持した後、常温まで徐々に冷却し、炉外に取り出す。この工程により、抄紙物１０４中に含まれる有機物が炭素化するので、抄紙物１０４は多数の微細な孔が形成された多孔性の状態となる。
【００３２】
なお、この焼成工程での重量変化は、焼成前と比べて、焼成後の重量は略２０ｗ％の重量減少であった。  
なお、図２（ｆ）の１１１は窒素ガス等の導入口、同じく１１２は窒素ガス等の排出口である。
【００３３】
次いで、図１の第４の工程１４では、図２（ｇ）に示す如く、この抄紙物１０４の表面に水溶性フェノール樹脂溶液を塗布して目止めすることで、音響振動板としたときの空気漏れの防止処理をして、音響振動板としての機能を持たせる。図２（ｇ）の１１３は目止め層である。
【００３４】
なお、水溶性フェノール樹脂による重量変化は、水溶性フェノール樹脂の塗布前に比べて、略２０ｗ％の増加であった。また、該水溶性フェノール樹脂の塗布によって、塗布前に比べて、伝播速度を著しく向上（略３０％増加）させることができ、音響振動板としての優れた機能を持たせることができた。  
また、他の一般的な樹脂等を塗布して目止めした場合の伝播速度の変化はせいぜい１０％以内の増加にとどまった。
【００３５】
図１７は該水溶性フェノール樹脂の塗布による、伝播速度と内部損失の変化を示す図である。  
ここで、音響振動板と伝播速度との関係について、記述する。
【００３６】
音響振動板の素材と形状とに由来する高域共振周波数を可能な限り高周波数にすることは、即ち、音響振動板から高域共振周波数による耳障りなピーク音を排除して、心地良い音にすることに等しいわけであるが、高音用音響振動板においても低音用音響振動板においても、これが共通の技術的考え方となる。この高域共振周波数を決定付けているのが音響振動板の物性の中の伝播速度であり、この伝播速度が大きい程、該当する高域共振周波数が高周波数になる。
【００３７】
図１７に示すように、本発明のフェノール樹脂塗布後の物性は、他樹脂塗布後の物性と比較して、伝播速度が大きく、且つ内部損失の減少が少ないと言える。即ち、音の伝播速度が速く、内部損失が高いため、耳障りな音が発生し難く、また、発生したとしても、余分な振動を適度に吸収することができ、振動板として理想的な素材に近づけることができる。  
従って、伝播速度の増加は高域共振周波数の高周波数化に寄与し、結果として音響振動板を優れたものとする。
【００３８】
すなわち、音響振動板の基本は、振動板前面に存する空気を、入力された電気信号に応じて、効率的に押したり引いたりすることである。そのためには、音響振動板は、空気漏れ防止処理をして空気漏れを完全に無くし、振動板前面の空気が振動板裏面に漏れることや、その逆に振動板裏面の空気が振動板前面に漏れることを防止するのが好ましい。
【００３９】
次いで、図１の第５の工程１５では、図２（ｈ）に示す如く、この目止めされた抄紙物１０４の鍔のフラット部分を切削にて削除する。  
なお、図１の第１の工程１１の抄紙時（図２（ａ）の時）に、あらかじめ抄紙物１０４のドーム形状の部分と鍔部分の境界部分に小さな段差が形成されるようにしておくと、これを目安に砥石カッター（回転する砥石による切削工具）やレーザカッタ等で切削することで、精度良く鍔部分を削除して、精度ある形状を得ることができる。
【００４０】
このようにして完成した音響振動板１１４には、反り、ひずみ、割れは全く認められなかった。  
また、この製造方法では、焼成時に押し型を必要とせず、焼成炉の中へ抄紙物を入れるだけで機械的精度が高い焼成が可能であり、量産性を向上することができると共にコストを低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、非加圧状態で抄紙乾燥により音響振動板を成形する、いわゆるノンプレス成形方法を採用しており、このような方法によれば、特に反りやひずみが少なくなると共に音響特性が良好となる。
【００４２】
非加圧状態の抄紙乾燥成形、即ち、ノンプレス成形方法は、抄紙時および乾燥時に於いて、金型による加圧処理を施さないため、でき上がった成形物は、抄紙された時のままの状態を保ち、密度は小さいものの、厚みの厚いものとなる。
【００４３】
この厚いノンプレス成形物は、本発明の焼成工程を経ると、厚み方向が収縮する。収縮するが、いわゆるプレスコーンと比較すると、相当に厚いと言える。焼成後の厚みを持たせたい場合は、このノンプレス成形方法となる。
【００４４】
この厚みのある焼成振動板は、外圧に対して強く、機械的強度の強い性能を持つと同時に、音響振動板として持たねばならない必須要素である高い剛性性能を有することとなり、音響特性に優れたスピーカを提供し得る。
【００４５】
なお、上記無酸素雰囲気としては、窒素ガスを用いると、安価で入手しやすいので好ましいが、窒素ガス以外に、例えばアルゴン、高真空雰囲気等を用いても良い。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図３、図４は第２の実施形態の製造方法の説明図である。
【００４７】
図３の第１の工程２１では、図４（ａ）に示す如く、あらかじめ中心部分をコーン形状（円錐台状）に形成し、その下端の全周にフラット（鍔）部分を形成した網２０１（ワークが焼成により収縮する率を見越してワークの焼成後寸法よりも大きく作られている。例えば８００℃加熱である場合には、例えば２５％の収縮を見込んで、その分大きく形成しておく）を準備し、リンター（木綿繊維）１０ｗｔ％＋NUSP[Needle Unbleach Sulfite Pulp]（針葉樹繊維を亜硫酸法にてパルプ化し、晒していないもの）９０ｗｔ％の混合繊維物を水中に分散させた分散液２０２に網２０１を入れ、混合繊維物を網２０１上に抄紙する。
【００４８】
なお、図４（ａ）の２０３は抄紙時の吸引方向であり、図４（ｂ）の２０４が抄紙物である。また、上記網２０１は、シンチュウ（真鍮）などの金属で形成できるが、これに限らず、耐熱性のある強固な素材であれば、これを用いることができる。
【００４９】
この網２０１上の抄紙物２０４から水分を除去するため、図４（ｃ）に示す如く、ガスを燃焼させて得た熱風２０５（例えば１００℃から２００℃の範囲、一例として１５０℃）をこの抄紙物２０４上に吹きつけ、同時に網２０１の下から真空吸引する。図４（ｃ）の２０６は真空吸引流を表している。
【００５０】
なお、水分の除去にガスを用いると、電気加熱よりも高温が出しやすく、生産性が良好となるので好ましい。水分が除去されて乾燥した抄紙物２０４は、この時点で、コーン部分と、周辺フラット（鍔）部分に中心フラット（鍔）部分を加算したものとの重量比率が略１：１．２であった。
【００５１】
図３の第２の工程２２では、図４（ｄ）に示す如く、網２０１から外した抄紙物２０４を、図４（ｅ）に示す如く、直ちにフェノール樹脂のアルコール溶液２０７（フェノール樹脂含有率略１５％）中に浸漬し、溶液２０７を含浸させる。この際、フェノール樹脂の溶液２０７全体を超音波振動子２０８にて、例えば５分間ほど超音波振動させ、溶液２０７がよく抄紙物２０４中に入る様にする。
【００５２】
そして、抄紙物２０４を溶液２０７から取り出して充分に乾燥させ、次いで比較的低い１７０℃付近の温度で乾燥状態を観察しながら１５分間ほど加熱し、短分子であったフェノール樹脂を高分子化させる。  
なお、この工程でフェノール樹脂を高分子化させた後の重量変化は、当初の自然材料だけのフェノール樹脂含浸前と比べて、略２倍の増加となった。
【００５３】
次いで、図３の第３の工程２３では、図４（ｆ）に示す如く、フェノール樹脂を含浸させた抄紙物２０４を真空加熱炉２０９に入れ、無酸素雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）の中で、ヒータ２１０によって常温から８００℃まで加熱する。８００℃で３０分間保持した後、常温まで徐々に冷却し、炉外に取り出す。この工程により、抄紙物２０４中に含まれる有機物が炭素化し、抄紙物２０４は多数の微細な孔が形成された多孔性の状態となっている。
【００５４】
なお、この焼成工程での重量変化は、焼成前と比べて、焼成後の重量は略２０ｗ％の重量減少であった。  
なお、図４（ｆ）の２１１は窒素ガス導入口、同じく２１２は窒素ガス排出口である。なお、上記窒素ガスに代えてアルゴンガスや高真空雰囲気を用いても良い。
【００５５】
次いで、図３の第４の工程２４では、図４（ｇ）に示す如く、この抄紙物２０４の表面に、ポリプロピレン樹脂等から成る薄いシート２１３、例えば０．０１から０．１ｍｍ厚のものをラミネートすることで、音響振動板とした時の空気漏れの防止処理をして、音響振動板としての機能を持たせる。
【００５６】
次いで、図３の第５の工程２５では、図４（ｈ）に示す如く、この抄紙物２０４の鍔のフラット部分を切削にて削除する。  
なお、図３の第１の工程２１の抄紙時（図４（ａ）の時）に、あらかじめ抄紙物２０４のコーン形状の部分と鍔部分の境界部分に小さな段差が形成されるようにしておくと、これを目安に砥石カッター（回転する砥石による切削工具）やレーザカッタ等で切削することで、精度良く鍔部分を削除して、精度ある形状を得ることができる。
【００５７】
このようにして完成した音響振動板２１４には、反り、ひずみ、割れは認められなかった。  
また、この製造方法では、焼成時に押し型を必要とせず、焼成炉の中へ抄紙物を入れるだけで機械的精度が高い焼成が可能であり、量産性を向上することができると共にコストを低減することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、非加圧状態で抄紙乾燥により音響振動板を成形する、いわゆるノンプレス成形方法を採用しており、このような方法によれば、特に反りやひずみが少なくなると共に音響特性が良好となる。
【００５９】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図５、図６は第３の実施形態の製造方法の説明図である。
【００６０】
図５の第１の工程３１では、広葉樹である桐材のブロックを切削することで、図６（ａ）に示す如く、ドーム形状の部分と、その周辺のフラット（鍔）部分とを形成した切削物３０１（ドーム形状の部分は、焼成により収縮する率を見越して焼成後寸法よりも大きく作られている。この場合、１１００℃加熱であるから、約２６％の収縮を見込んで、その分大きく形成している。）を得る。この時点での、ドーム形状部分と鍔部分との重量比は１：２であった。
【００６１】
図５の第２の工程３２では、図６（ｂ）に示す如く、この切削物３０１を、フェノール樹脂のアルコール溶液３０２（フェノール樹脂含有率略１５％）中に浸浸し、溶液３０２を含浸させる。この際、切削物３０１の入ったフェノール溶液３０２全体を超音波振動子３０３にて、例えば５分間ほど超音波振動させ、溶液３０２がよく切削物３０１中に入る様にする。
【００６２】
そして、切削物３０１を溶液３０２から取り出して充分に乾燥させ、図６（ｃ）に示す如く、加熱炉３０４に入れ、ヒータ３０５によって１８０℃付近の温度で、例えば１５分ほど加熱し、短分子であったフェノール樹脂を高分子化させる。  
なお、この工程でフェノール樹脂を高分子化させた後の重量変化は、当初の自然材料だけのフェノール樹脂含浸前と比べて、略５０ｗ％の増加であった。
【００６３】
次いで、図５の第３の工程３３では、図６（ｄ）に示す如く、フェノール樹脂が高分子化した切削物３０１を真空加熱炉３０６に入れ、無酸素雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）の中で、ヒータ３０７によって常温から１１００℃まで加熱する。１１００℃で６０分間保持した後、常温まで徐々に冷却し、炉外に取り出す。この工程により、切削物３０１中に含まれる有機物が炭素化し、切削物３０１は、多数の微細な孔が形成された多孔性の状態となっている。
【００６４】
なお、この焼成工程での重量変化は、焼成前と比べて、焼成後の重量は略３０ｗ％の重量減少であった。  
なお、図６（ｄ）の３０８は窒素ガス導入口、同じく３０９は窒素ガス排出口である。なお、上記窒素ガスに代えてアルゴンガスや高真空雰囲気を用いても良い。
【００６５】
次いで、図５の第４の工程３４では、図６（ｅ）に示す如く、この切削物３０１の表面に、やや高温にて所定の素材の薄い樹脂シート３１０をラミネートすることで、音響振動板とした時の空気漏れを防止して、音響振動板としての機能を持たせる。
【００６６】
次いで、図５の第５の工程３５では、図６（ｆ）に示す如く、この切削物３０１の鍔部のフラット部分を切削にて削除して、音響振動板３１１とする。３１２は鍔部分の切削痕である。  
なお、図５の第１の工程３１の切削時（図６（ａ）の時）に、あらかじめ切削物３０１のドーム形状部分と鍔部分との境界部分に小さな段差を形成しておくと、これを目安に砥石カッター（回転する砥石による切削工具）やレーザカッタ等で切削することで、精度良く鍔部分を削除して、精度ある形状を得ることができる。
【００６７】
このようにして完成した音響振動板３１１には、反り、ひずみ、割れ等の発生は認められなかった。  
また、この製造方法では、焼成時に押し型を必要とせず、焼成炉の中へ抄紙物を入れるだけで機械的精度が高い焼成が可能であり、量産性を向上することができると共にコストを低減することができる。
【００６８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。図７、図８は第４の実施形態の製造方法の説明図である。
【００６９】
図７の第１の工程４１では、針葉樹である桧材のブロックを切削することで、図８（ａ）に示す如く、コーン形状（円錐台形）の部分と、その下端全周にフラット（鍔）部分とを形成した切削物４０１（コーン形状の部分は、焼成により収縮する率を見越して焼成後寸法よりも大きく作られている。この場合、８００℃加熱であるから、約２５％の収縮を見込んでその分大きく形成している。）を得る。この時点での、コーン形状部分と鍔部分との重量比は１：１．５であった。
【００７０】
図７の第２の工程４２では、図８（ｂ）に示す如く、この切削物４０１を、フェノール樹脂のアルコール溶液４０２（フェノール樹脂含有率略１５％）中に浸浸し、溶液４０２を含浸させる。この際、切削物４０１の入ったフェノール溶液４０２全体を超音波振動子４０３にて、例えば５分間ほど超音波振動させ、溶液４０２がよく切削物４０１中に入る様にする。
【００７１】
そして、切削物４０１を溶液４０２から取り出して充分に乾燥させ、図８（ｃ）に示す如く、加熱炉４０４に入れ、ヒータ４０５によって１８０℃付近の温度で、例えば１５分間ほど加熱し、短分子であったフェノール樹脂を高分子化させる。  
なお、この工程でフェノール樹脂を高分子化させた後の重量変化は、当初の自然材料だけのフェノール樹脂含浸前と比べて、略５０ｗ％の増加であった。
【００７２】
次いで、図７の第３の工程４３では、図８（ｄ）に示す如く、フェノール樹脂を高分子化した切削物４０１を真空加熱炉４０６に入れ、無酸素雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）の中で、ヒータ４０７によって常温から８００℃まで加熱する。８００℃で３０分間保持した後、常温まで徐々に冷却し、炉外に取り出す。この工程により、切削物４０１中に含まれる有機物が炭素化し、切削物４０１は、多数の微細な孔が形成された多孔性の状態となっている。
【００７３】
なお、この焼成工程での重量変化は、焼成前と比べて、焼成後の重量は略３０ｗ％の重量減少であった。  
なお、図８（ｄ）の４０８は窒素ガス導入口、同じく４０９は窒素ガスの排出口である。なお、上記窒素ガスに代えてアルゴンガスや高真空雰囲気を用いても良い。
【００７４】
次いで、図７の第４の工程４４では、図８（ｅ）に示す如く、この切削物４０１のフラット部分を切削にて削除する。
【００７５】
なお、図７の第１の工程４１の切削時（図８（ａ）の時）に、あらかじめ切削物４０１のコーン形状部分と鍔部分との境界部分に小さな段差を形成しておくと、これを目安に砥石カッター（回転する砥石による切削工具）やレーザカッタ等で切削することで、精度良く鍔部分を削除して、精度ある形状を得ることができる。
【００７６】
そして、図７の第５の工程４５では、図８（ｆ）に示す如く、この切削物４０１の表面に、例えば水溶性樹脂液を塗布することで表面を平坦にし、更に前述の様に樹脂シート４１０をラミネート加工して音響振動板４１１として完成させる。
【００７７】
このようにして完成した音響振動板４１１には、反り、ひずみ、割れ等の発生は認められなかった。  
また、この製造方法では、焼成時に押し型を必要とせず、焼成炉の中へ抄紙物を入れるだけで機械的精度が高い焼成が可能であり、量産性を向上することができると共にコストを低減することができる。
【００７８】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。図９、図１０は第５の実施形態の製造方法の説明図である。
【００７９】
図９の第１の工程５１では、図１０（ａ）に示す如く、あらかじめ中心部分をコーン形状（円錐台状）に形成し、その下端全周にフラット（鍔）部分を形成した網５０１（ワークが焼成により収縮する率を見越してワーク焼成後寸法よりも大きく作られている。この場合、８００℃加熱であるから約２５％の収縮を見込んで、その分大きく形成している。）を準備し、リンター（木綿繊維）１０ｗｔ％＋NUSP９０ｗｔ％の混合繊維物を水中に分散させた分散液５０２に網５０１を入れ、混合繊維物を網５０１上に抄紙する。
【００８０】
なお、図１０（ａ）の５０３は抄紙時の吸引方向であり、図１０（ｂ）の５０４が抄紙物である。また、上記網５０１は、シンチュウ（真鍮）などの金属で形成できるが、これに限らず、耐熱性のある強固な素材であれば、これを用いることができる。
【００８１】
この網５０１上の抄紙物５０４から水分を除去するため、図１０（ｃ）に示す如く、所定の高温に加熱された上下の金型５０５、５０６間に抄紙物５０４を挟み、ヒータ５０７、５０８で加温しつつ加圧をする。水分が充分に除去され乾燥された抄紙物５０４は、この時点で、コーン部分と、周辺フラット（鍔）部分に中心フラット部分を加算した部分との重量比率が略１：０．５であった。
【００８２】
図９の第２の工程５２では、図１０（ｄ）に示す如く、網５０１から外した抄紙物５０４を、図１０（ｅ）に示す如く、直ちにフェノール樹脂のアルコール溶液５０９（フェノール樹脂含有率略１５％）中に浸浸し、溶液５０９を含浸させる。このフェノール溶液５０９全体を超音波振動子５１０にて、例えば５分間ほど超音波振動させ、溶液５０９がよく抄紙物５０４中に入る様にする。
【００８３】
そして、抄紙物５０４を溶液５０９から取り出して充分に乾燥させ、次いで１８０℃付近の温度で、例えば１０分間ほど加熱し、短分子であったフェノール樹脂を高分子化させる。  
なお、この工程でフェノール樹脂を高分子化させた後の重量変化は、当初の自然材料だけのフェノール樹脂含浸前と比べて、略２倍の増加となった。
【００８４】
次いで、図９の第３の工程５３では、図１０（ｆ）に示す如く、フェノール樹脂を高分子化させた抄紙物５０４を真空加熱炉５１１に入れ、無酸素雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）の中で、ヒータ５１２によって常温から８００℃まで加熱する。８００℃で３０分保持して後、常温まで徐々に冷却し、炉外に取り出す。この工程により、抄紙物５０４に含まれる有機物が炭素化し、抄紙物５０４は、多数の微細な孔が形成された多孔性の状態となっている。
【００８５】
なお、この焼成工程での重量変化は、焼成前と比べて、焼成後の重量は略２０ｗ％の重量減少であった。  
なお、図１０（ｆ）の５１３は窒素ガス導入口、同じく５１４は窒素ガス排出口である。なお、上記窒素ガスに代えてアルゴンガスや高真空雰囲気を用いても良い。
【００８６】
次いで、図９の第４の工程５４では、図１０（ｇ）に示す如く、この抄紙物５０４の表面に、例えばポリプロピレン樹脂から成る薄いシート５１５をラミネートすることで、音響振動板としたときの空気漏れを防止して、音響振動板としての機能を持たせる。
【００８７】
次いで、図９の第５の工程５５では、図１０（ｈ）に示す如く、焼成された抄紙物５０４のフラット部分を切削にて削除する。  
なお、図９の第１の工程５１の抄紙時（図１０（ａ）の時）に、あらかじめ抄紙物５０４のコーン形状の本体と鍔部分との境界部分に小さな段差が形成されるようにしておくと、これを目安に砥石カッター（回転する砥石による切削工具）やレーザカッタ等で切削することで、精度良く鍔部分を削除して、精度ある形状を得ることができる。
【００８８】
このようにして完成した音響振動板５１６には反りがわずかに認められた。なお、抄紙乾燥時にワークを加圧する製造方法は、いわゆるプレスコーン方法と呼ばれるコーン製造方法である。
【００８９】
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。図１１、図１２は第６の実施形態の製造方法の説明図である。  
図１１の第１の工程６１では、針葉樹である桧材のブロックから切削することで、コーン形状（円錐台状）の部分とその下端の全周にフラット（鍔）部分とを形成した切削物６０１（コーン形状の部分は、焼成により収縮する率を見越してその分大きく作られている。この場合、８００℃加熱であるから、約２５％の収縮を見込んでその分大きく形成している。）を得る。この時点での、コーン形状の部分と鍔部分との重量比は１：１．３であった。
【００９０】
図１１の第２の工程６２では、図１２（ｂ）に示す如く、この切削物６０１を、フェノール樹脂のアルコール溶液６０２（フェノール樹脂含有率略１５％）中に浸浸し、溶液６０２を含浸させる。この際、切削物６０１の入ったフェノール溶液６０２全体を超音波振動子６０３にて、例えば約５分間ほど超音波振動させ、溶液６０２がよく切削物６０１中に入る様にする。
【００９１】
そして、切削物６０１を溶液６０２から取り出して充分に乾燥させ、図１２（ｃ）に示す如く、加熱炉６０４に入れ、ヒータ６０５によって１８０℃付近の温度で１５分間ほど加熱し、短分子であったフェノール樹脂を高分子化させる。
【００９２】
次いで、図１１の第３の工程６３では、図１２（ｄ）に示す如く、フェノール樹脂を高分子化させた切削物６０１を真空加熱炉６０６に入れ、窒素ガス雰囲気の中で、ヒータ６０７によって常温から８００℃まで加熱する。８００℃で３０分間保持して後、常温まで徐々に冷却し、炉外に取り出す。この工程により、切削物６０１中に含まれる有機物が炭素化し、切削物６０１は、多数の微細な孔が形成された多孔性の状態となっている。  
なお、図１２（ｄ）の６０８は窒素ガス導入口、同じく６０９は窒素ガス排出口である。なお、上記窒素ガスに代えて、アルゴンガスや高真空雰囲気を用いても良い。
【００９３】
次いで、図１１の第４の工程６４では、図１２（ｅ）に示す如く、切削物６０１の表面に、所定の素材の薄い樹脂シート６１０をラミネートすることで、音響振動板とした時の空気漏れを防止して、音響振動板としての機能を持たせる。
【００９４】
次いで、図１１の第５の工程６５では、図１２（ｆ）に示す如く、この切削物６０１の鍔のフラット部分を切削にて削除して、音響振動板６１１とする。  
なお、図１１の第１の工程６１の切削時（図１２（ａ）の時）に、あらかじめ切削物６０１のコーン形状の部分と鍔部分との間に小さな段差を形成おくと、これを目安に砥石カッター（回転する砥石による切削工具）やレーザカッタ等で切削することで、精度良く鍔部分を削除して、精度ある形状を得ることができる。
【００９５】
このようにして完成した音響振動板６１１には、反り、ひずみ、割れ等の発生は認められなかった。  
なお、上記の各実施形態の如く、第１の工程のワークを、パルプ等の繊維を抄紙して得た場合、木材から切削で得た場合、共に振動板本体部分（ドーム状やコーン状の部分）とその周辺フラット（鍔）部分（コーン形状の場合は中心フラット部分を加算）との重量比率と反り発生の関係は以下の様であった。
【００９６】
１：０．０    反り発生大、割れ発生率高い
１：０．５    反り発生中
１：０．８    反り発生小
１：１        反りなし
１：１．２    反りなし
１：１．３    反りなし
１：１．５    反りなし
１：２        反りなし
１：５        反りなし
上記の関係より、振動板本体部分の全重量よりも鍔部分の全重量が大である方が良いことが判る。  
また、振動板本体部分の全体積よりも鍔部分の全体積が大である場合も同様の関係となる結果が得られた。
【００９７】
また、鍔部分は、振動板本体部分の振動方向と直交する方向に突出した平面状に形成するのが良い。さらに、鍔部分は、振動板本体部分の外周部の全周にわたって形成されていても、外周部の一部にのみ形成されていても良い。
【００９８】
＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。図１３は第７の実施形態のスピーカの断面図である。  
このスピーカ７００では、上記の第１乃至第６の実施形態のいずれかの製造方法により作製されたコーン形状の音響振動板７０１の外周部に所定の形状のゴムエッジ７０２を全周にわたって接着し、音響振動板７０１の中心部に所定の形状のボイスコイル７０３のボビン（あらかじめ所定のダンパー７０４が接着されている）を接着してある。
【００９９】
これらの一体となった３点の部品が、所定のスピーカ用ハウジング７０５（あらかじめ所定の磁気回路７０６が設置されている）に接着にて取り付けてある。ボイスコイル７０３からは通電用の金属線（図示せず）が外部に引き出されており、これがハウジング７０５に取り付けてある端子（図示せず、あらかじめ金属製のハウジング７０５と絶縁されている）に接続されている。
【０１００】
磁気回路７０６は、ドーナツ状のプレート７０７、ドーナツ状のマグネット７０８、及びポール７０９等から成り、プレート７０７とポール７０９の間に形成された磁気ギャップ７１０にボイスコイル７０３が遊挿されている。マグネット７０８を着磁することで、スピーカとして完成する。  
なお、７１１はボイスコイル７０３内に異物が侵入するのを防ぐダストキャップ、７１２はエッジ７０２の端部を押さえる環状の矢紙である。
【０１０１】
このスピーカ７００は、同じ形状に作られた木材製音響振動板を有するスピーカと比較して、炭素化率が高く、歪の少ないクリアーな再生音が得られる良い音響特性となっている。
【０１０２】
なお、音響振動板７０１の中心部にボイスコイル７０３のボビンを入れ込み接着する際に、ボイスコイル７０３のボビン外径寸法に音響振動板７０１中心部分の内径寸法が、ぴったりと、当て嵌まらなければならない。
【０１０３】
部分的、ないし、全体に、“ボイスコイル７０３のボビン外径”＜＜“音響振動板７０１の中心部分内径”という大小関係であると、内外径両者の間隙が大きくなり、結果的にその間隔に接着剤が沢山入り込み、接着剤層が厚くなる。  
ボイスコイル７０３のボビンの振動が、直接に、音響振動板７０１に伝わることを理想としているスピーカに於いて、接着剤層の厚いことは、理想の逆を行くものである。
【０１０４】
一方、部分的ないし、全体に、“ボイスコイル７０３のボビン外径”＞＞“音響振動板７０１の中心部分内径”という大小関係であると、ボイスコイル７０３のボビンが音響振動板７０１の中心部分内に、挿入することができず、スピーカとして組み立てることはできない。
【０１０５】
以上の様に、焼成後寸法と焼成材料と焼成工程とを考慮して、焼成前寸法をきめなければならないし、そうすることで焼成後寸法の精度を高めることで、スピーカとして音響特性の優れた性能を出すことができるようになる。
【０１０６】
なお、上記の各実施形態では、鍔部分を切除するようにした場合について説明したが、このような製造方法によって形成される音響振動板は、例えば第７の実施形態の音響振動板７０１の場合には、その断面形状が図１４（ａ）に示すようになり、その外周部には鍔部分の切除痕７１３が残ることになる。  
図１４（ｂ）はこの音響振動板７０１にエッジ７０３を装着した状態を示している。
【０１０７】
鍔部分が無視できるほどの短い長さの場合には、鍔部分の切断工程を省略しても良い。  
図１５（ａ）、図１６（ａ）はそのような製造方法で製造された音響振動板７０１の一例を示しており、７１４は鍔部分である。図１５（ｂ）、図１６（ｂ）は、この音響振動板７０１にエッジ７０２を装着した状態を示している。
【０１０８】
また、上記の一部の実施形態では、空気漏れ防止処理を施した後に鍔部の切断工程を行うように説明したが、このような順序に限定されたものではなく、鍔部の切断工程を行った後に空気漏れ防止処理を行うようにしても良い。
【０１０９】
また、上記の一部の実施例で空気漏れ防止処理としてラミネート加工を行うように説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ゲル状のシリコン材料等を塗布するように、他の気密性を有する物質を付加するようにすれば良い。また、気密性物質の塗布とラミネート加工とを組み合わせるようにしても良い。
【０１１０】
図１３にて説明した様に、音響振動板をスピーカに組み立てる際に、音響振動板の外周部にエッジを装着し、中心部にボイスコイルボビンを接着する。そこで重要なことは、音響振動板、エッジ、ボイスコイルボビンの三部品が一体となったものの重量をいかに増加させないで、接着させるかである。
【０１１１】
音響振動板に空気漏れがあると云うことは、その表面から裏面に至る細孔が音響振動板に存在していることになるが、その細孔に、接着剤が、接着の際に、過度に奥まで浸透して、接着剤重量の増大となり、ひいては、上記三部品の重量増加となる。
【０１１２】
空気漏れ対策として振動板表面に、ラミネート処理や、塗布剤塗布を施すことは、同時に振動板表面に現れた細孔の開口部をふさぐことになり、接着剤の細孔への過度の浸透を防止することになる。  
従って、空気漏れを防止することは、音響振動板、エッジ、ボイスコイルの重量を極小に留めることができ、音響振動板に音響振動板としての基本的機能を持たせる効果がある。
【０１１３】
また、上記の各実施形態では、音響振動板形状としてコーン形状とドーム形状のみを取り上げているが、それ以外の音響振動板形状、例えばフラット形状の音響振動板等にも本発明を適用できることは勿論である。
【０１１４】
また、「略非酸化性の雰囲気」とは、完全に真空な雰囲気だけでなく、製品に悪影響を及ぼさない範囲で酸素が若干存在している雰囲気も含むものとする。  
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記の各実施形態に種々の改変を施すことができる。
【０１１５】
本発明を適用すると特に有効な製品としては、例えば、高品位な音質が要求される高級オーディオ装置、高級ホームシアターシステム、放送局のモニター等に使用されるスピーカを挙げることができる。すなわち、この種の製品は比較的小ロットであり、金型費を少なくすることが製造コスト削減の点において特に重要である。
【０１１６】
本発明によれば、高品位の再生音が得られる音響振動板を、焼成時に押し型を用いずに、且つ歩留まり良く製造できるので、この種の製品に適用した場合、コスト削減の点において特に大きな効果が期待できるからである。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の製造方法の第１実施形態の説明図である。
【図２】本発明の製造方法の第１実施形態の説明図である。
【図３】本発明の製造方法の第２実施形態の説明図である。
【図４】本発明の製造方法の第２実施形態の説明図である。
【図５】本発明の製造方法の第３実施形態の説明図である。
【図６】本発明の製造方法の第３実施形態の説明図である。
【図７】本発明の製造方法の第４実施形態の説明図である。
【図８】本発明の製造方法の第４実施形態の説明図である。
【図９】本発明の製造方法の第５実施形態の説明図である。
【図１０】本発明の製造方法の第５実施形態の説明図である。
【図１１】本発明の製造方法の第６実施形態の説明図である。
【図１２】本発明の製造方法の第６実施形態の説明図である。
【図１３】本発明のスピーカ装置の一実施形態の断面図である。
【図１４】本発明の音響振動板の一実施形態の断面図である。
【図１５】本発明の音響振動板の一実施形態の断面図である。
【図１６】本発明の音響振動板の一実施形態の断面図である。
【図１７】本発明の水溶性フェノール樹脂の塗布による、伝播速度と内部損失の変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０４  抄紙物（ワーク）
１１２  音響振動板
２０４  抄紙物（ワーク）
２１４  音響振動板
３０１  切削物（ワーク）
３１１  音響振動板
４０１  切削物（ワーク）
４１１  音響振動板
５０４  抄紙物（ワーク）
５１６  音響振動板
６１１  切削物（ワーク）
６１１  音響振動板
７００  スピーカ
７０１  音響振動板
７１３  鍔部分の切除痕
７１４  鍔部分
【図１】
2007060628.tif 000003
【図２】
2007060628.tif 000004
【図３】
2007060628.tif 000005
【図４】
2007060628.tif 000006
【図５】
2007060628.tif 000007
【図６】
2007060628.tif 000008
【図７】
2007060628.tif 000009
【図８】
2007060628.tif 000010
【図９】
2007060628.tif 000011
【図１０】
2007060628.tif 000012
【図１１】
2007060628.tif 000013
【図１２】
2007060628.tif 000014
【図１３】
2007060628.tif 000015
【図１４】
2007060628.tif 000016
【図１５】
2007060628.tif 000017
【図１６】
2007060628.tif 000018
【図１７】
2007060628.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月22日(2006.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
なお、上記の各実施形態では、鍔部分を切除するようにした場合について説明したが、このような製造方法によって形成される音響振動板は、例えば第７の実施形態の音響振動板７０１の場合には、その断面形状が図１４（ａ）に示すようになり、その外周部には鍔部分の切除痕７１３が残ることになる。
図１４（ｂ）はこの音響振動板７０１にエッジ７０２を装着した状態を示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007060628.tif 000020
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2007060628.tif 000021
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2007060628.tif 000022
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2007060628.tif 000023