(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細化天然繊維の製造方法であって、前記微細化天然繊維の製造方法は、天然繊維を二軸混練装置により叩解する叩解工程と、前記叩解工程の後に、ビーズミルにより微細化する微細化工程を備え、ＢＥＴ比表面積を１ｍ2／ｇ以上まで微細化した微細化天然繊維の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の微細化天然繊維の製造方法にて製造された微細化天然繊維。
【請求項３】
微細化天然繊維の繊維長が、０．５ｍｍ以上である請求項２記載の微細化天然繊維。
【請求項４】
微細化天然繊維が竹繊維である請求項２または請求項３記載の微細化天然繊維。
【請求項５】
請求項２から請求項４記載の微細化天然繊維を使用したスピーカ用構成部品。
【請求項６】
スピーカ用構成部品が振動板である請求項５記載のスピーカ用構成部品。
【請求項７】
請求項６記載のスピーカ用構成部品の片面または両面に、請求項２から請求項４記載の微細化天然繊維を塗布して複層構造にしたスピーカ用構成部品。
【請求項８】
請求項２から請求項４記載の微細化天然繊維が、３ｗｔ％以上で、かつ２０ｗｔ％以下含まれたスピーカ用構成部品。
【請求項９】
微細化天然繊維の生産設備であって、前記微細化天然繊維の生産設備は、二軸混練装置により叩解する叩解手段と、ビーズミルにより微細化する微細化手段とを備えた微細化天然繊維の生産設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微細化天然繊維および各種音響機器に使用されるスピーカの構成部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の音響機器や映像機器等の電子機器に関しては、デジタル技術の著しい進歩により、従来と比較して、飛躍的に性能向上が図られてきた。
【０００３】
よって、前述の電子機器の性能向上により、これら電子機器に使用されるスピーカについても、その性能向上が市場より強く要請されている。
【０００４】
一方、その性能向上が市場より強く要請されているスピーカについては、スピーカの構成部品の中で、その音質を決定する大きなウエイトを占める振動板を中心とした振動部品の高性能化対応が必要不可欠である。
【０００５】
この振動板を中心とした振動部品の高性能化対応の一環として、それぞれの分野ごと、それぞれの用途ごとに要求されるユーザニーズを満足させる音つくり、特性つくりが非常に重要視されている。
【０００６】
これらのユーザニーズを満足させる音つくり、特性つくりが実現できるのは、スピーカとしての特性、音質の微調整ができる利点を有する抄紙部品であり、この抄紙部品の開発が注目されている。
【０００７】
従来の製造方法および生産設備を、スピーカ用構成部品の一つである振動板を例にして図３により説明する。
【０００８】
図３は、従来のスピーカ用抄紙振動板の製造方法および生産設備を示す概念図である。
【０００９】
図３に示すように、１はビータであり、スピーカ用抄紙振動板の材料１０を水の入ったビータ１内に入れ、２の回転刄を回転させることにより、数日間かけて叩解手段Ａにより細かく叩解する。
【００１０】
次にこの叩解された材料を抄紙手段Ｂにより金型３とその上に配された金網４の上に抄き上げて水分のみを排出し、材料を堆積させ、スピーカ用振動板としての形状に形成する。
【００１１】
次に加圧手段Ｃにより、堆積させたスピーカ用振動板材料を加熱加圧して、残った水分を蒸発させる。
【００１２】
次に抜き手段Ｄにより、不要となる最外周部とボイスコイルを挿入するための中心孔部を金型５により抜き加工する。
【００１３】
以上で、従来のスピーカ用抄紙振動板が完成する。
【００１４】
上記はプレス振動板の生産設備について説明したが、プレスをせず、１日から２日程度乾燥させるオーブン振動板、いわゆるノンプレス振動板としての生産設備も存在する。
【００１５】
なお、この出願の発明に関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５−２１１６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
音響業界や映像業界は、前述したデジタル技術の著しい進歩による飛躍的な性能向上が実現されている一方、その製品の低価格化傾向が強く、これらの音響機器や映像機器等の電子機器に使用されるスピーカについても、低価格化の市場要求が顕著である。
【００１７】
ユーザニーズを満足できる従来のスピーカ用振動部品は、パルプ材料を抄紙して形成した抄紙部品が主流であった。
【００１８】
抄紙部品、特に抄紙振動板は剛直であることが好ましい。そのため、抄紙前の繊維を微細化することが抄紙部品の剛直化につながるために盛んに検討されている。
【００１９】
従来から、抄紙材料の叩解工程は、ビータやデイスクリファイナー等が用いられる。しかしながら、この方法で微細化するには、時間がかかるうえ、叩解度を高めるには刃を繊維に直接当てる形態になってしまい微細化繊維が得られたとしても繊維長が短く抄紙後に絡み合いの大きい剛直な部品が得られない。
【００２０】
一方、特許文献１に開示された方法は、繊維長を短くせず繊維表面を羽毛化できるが効率が非常に悪く、ＢＥＴ比表面積で１ｍ2／ｇ以上にするのは現実的に不可能である。
【００２１】
また特許文献１の方法は繰り返し処理する必要があり製造コストが高くなる。
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するもので、剛直な抄紙部品を得るための繊維を得る方法であり、製造時間を短縮できるスピーカ用抄紙部品の製造方法や生産設備を提供することを目的とするものである。
【００２３】
すなわち、スピーカとしての特性、音質の調整の自由度が大きいスピーカ用抄紙部品を、高い生産性で提供し、低価格化を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために本発明は、微細化天然繊維の製造方法を、天然繊維を二軸混練装置により叩解する叩解工程と、前記叩解工程の後に、ビーズミルにより微細化する微細化工程を備えた製造方法としたものである。
【００２５】
そして、ＢＥＴ比表面積を１ｍ2／ｇ以上まで微細化した微細化天然繊維の製造方法としたものである。
【００２６】
これは、天然繊維を加工するために、加圧ニーダ等の二軸混練装置で天然繊維を叩解する。この状態では、繊維長は天然繊維自体が細胞レベルで持つ繊維長が維持されている。
【００２７】
その後、ビーズミルを用いて天然繊維を微細化する製造方法としたものである。
【００２８】
前述の加圧ニーダは、一般的に主材料を樹脂やゴム材料とした場合の混合物の混合に用いられる装置であるが、天然繊維の叩解にも利用できる。
【００２９】
そして加圧ニーダでは、前記したように天然繊維自体が細胞レベルで持つ繊維長は維持され、カットミル等の切断機による微細加工に較べて、抄紙した場合の繊維の絡み合いが増し剛直な抄紙部品を提供することが可能である。
【００３０】
しかしながら、加圧ニーダでの加工だけでは微細加工とはならない。そこで、加圧ニーダ処理後に、ビーズミル処理をすることで、繊維長を大きく損なわないままＢＥＴ比表面積で１ｍ2／ｇの天然繊維の微細化を得ることができる。
【００３１】
例えば圧力式ホモジナイザーでは小型オリフィス径が小さく、繊維が圧力式ホモジナイザー中で詰まってしまうため、繊維長を保持したままＢＥＴ表面積を大きくすることが不可能である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のように、少なくとも加圧ニーダ等の二軸混練装置で天然繊維を処理する叩解工程と、その後のビーズミルでの天然繊維の微細化工程の２工程を必須とすることで、天然繊維は、ＢＥＴ比表面積１ｍ2／ｇ以上の微細繊維を得ることができる。
【００３３】
この微細繊維を用いた抄紙部品は、非常に剛直で軽いものとなり、例えばスピーカ用振動板に用いると、そのスピーカは、音圧が高く、再生帯域が広いスピーカとなる。
【００３４】
またこの方式では、天然繊維は、加圧ニーダにおいては繊維同士の摩擦、ビーズミルにおいてはビーズと天然繊維および天然繊維同士の摩擦が微細化の原理であるため、羽毛状の微細繊維になるとともに、製造時のスケールアップが容易であり、羽毛状の微細繊維製造時間を短縮することができる。
【００３５】
また、この羽毛状の微細繊維は、各種スピーカ用抄紙部品にも適用可能であり、高い生産性を確保することができ、スピーカの低価格化を図ることができ、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】
【００３６】
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。
【００３７】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明について説明する。
【００３８】
図１は本発明の一実施形態のスピーカ用抄紙振動板の製造方法および生産設備を示す概念図である。図２は、この製造方法および生産設備により得られた微細化天然繊維を使用したスピーカ用構成部品である振動板の断面図である。
【００３９】
図１および図２について説明する。
【００４０】
図１のＥおよびＦは微細化叩解手段であり、Ｅは叩解手段であり、Ｆは微細化手段である。２０は二軸混練装置である加圧ニーダであり、スピーカ用抄紙振動板の材料１０を加圧ニーダ２０内に入れ、回転させることにより、細かく叩解する。
【００４１】
次にこの叩解された材料を、微細化装置であるビーズミル２１に入れ、回転させることにより、ビーズと衝突させることで細かく粉砕して微細化する。
【００４２】
次にこの微細化叩解された材料を抄紙手段Ｂにより金型３とその上に配された金網４の上に抄き上げて水分のみを排出し、材料を堆積させ、スピーカ用振動板としての形状に形成する。
【００４３】
次に加圧手段Ｃにより、堆積させたスピーカ用振動板材料を加熱加圧して、残った水分を蒸発させる。
【００４４】
次に抜き手段Ｄにより、不要となる最外周部とボイスコイルを挿入するための中心孔部を金型５により抜き加工する。
【００４５】
以上で、図２に示すスピーカ用抄紙振動板が完成する。
【００４６】
なお、上記はプレス振動板の製造方法および生産設備について説明したが、プレスをせず、１日から２日程度乾燥させるオーブン振動板、いわゆるノンプレス振動板としての生産設備としてもよい。
【００４７】
また、スピーカ用構成部品として、振動板の製造方法および生産設備について説明したが、抄紙タイプのダストキャップやサブコーンについても同様の製造方法および生産設備にて実現することができる。
【００４８】
本発明に使用する天然繊維に特に規定はないが、製紙メーカでの処理工程を経たシート状のパルプでは、加圧ニーダ等で、二軸混練装置を使用しない場合でも、ビータ等でも時間をかければある程度の叩解は可能ではあるが、竹繊維等のほうき状の天然繊維に用いればより効果的である。
【００４９】
本発明で加圧ニーダ等を使用する利点は、元々の繊維の形態に左右されずに加工できる点である。さらに、混合目的ではなく繊維間の摩擦を高め、天然繊維を羽毛状、すなわち切断されるのではなく、表面が毛羽立つ状態にするために最適な方法である。
【００５０】
本発明で加圧ニーダ等の二軸混練装置で羽毛化させた繊維は、ビーズミルでより強いせん断力で羽毛化させる必要がある。ビーズミルも前記したようにビーズ繊維間あるいは繊維同士での摩擦によって繊維長を短くすることなく羽毛化を促進することができる。
【００５１】
ビーズの種類や量によって羽毛化の程度を制御できるが、セルロースを多く含む天然繊維の場合は、廉価なガラスビーズで十分にＢＥＴ比表面積が１ｍ2／ｇ以上の微細化繊維を加工することができる。
【００５２】
本発明で製造される微細化繊維は、平均繊維長が０．５ｍｍ以上が好ましい。より好ましくは０．７ｍｍ以上であり、この繊維長とすることで抄紙時には繊維間の十分な絡み合いを与えることができる。
【００５３】
本発明で使用する天然繊維に特に制約はないが、表面が４層の複層構造を有する竹繊維においては、摩擦による羽毛化が効率よく実現できることから好ましい。
【００５４】
本発明の請求項１の製造方法にて得られた請求項２から請求項４の天然繊維は、剛直で軽い抄紙部品が得られることから、スピーカ用振動板、スピーカ用サブコーン、スピーカ用ダストキャップ等のスピーカ用抄紙部品に用いることが有用である。
【００５５】
特に高剛性と軽量化が求められるスピーカ用振動板には最適である。
【００５６】
請求項２から請求項４の微細化叩解された天然繊維を用いる方法に特に規定はない。
【００５７】
好ましい例としては、他天然セルロースと混合して混抄し、スピーカ用抄紙部品に仕上げる方法や、抄紙部品の表面の片面あるいは両面に、デッピングやスプレーや吸引堆積等の公知の手段で塗布する方法が挙げられる。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明を何ら限定するものではない。
【００５９】
（実施例１）
長さが約１０ｃｍの竹繊維５００ｇを、３リッターの加圧ニーダで２５ｒｐｍの回転数で２０分間処理した。
【００６０】
処理後の平均繊維長は２．５ｍｍであり、カナダ標準叩解度は７５０ｍｌであった。
【００６１】
これを濃度３％程度の水分散液にし、３リッターのビーズミルにガラスビーズを１００ｇ入れて２０分間処理した。
【００６２】
得られた繊維の平均繊維長は、１ｍｍであった。
【００６３】
カナダ標準叩解度は測定不能であり、ＢＥＴ比表面積を測定すると２．２２ｍ2／ｇであった。
【００６４】
（比較例１）
実施例１の加圧ニーダ処理品を１％水分散液にした後、圧力式ホモジナイザーで処理を試みた。
【００６５】
結果は、繊維が詰まってしまい加工できなかった。
【００６６】
（比較例２）
長さが約１０ｃｍの竹繊維を約０．５ｍｍにカット後１％水分散液にし、圧力式ホモジナイザーで５０ＭＰａ圧力下で５回循環させた。
【００６７】
できた繊維の平均繊維長は０．４２ｍｍ、カナダ標準叩解度は８０ｍｌ、ＢＥＴ比表面積は０．９５ｍ2／ｇであった。
【００６８】
（比較例３）
比較例２の０．５ｍｍにカットした竹繊維を実施例１と同様にビーズミルで処理した。平均繊維長は０．３４ｍｍ、カナダ標準叩解度は測定不能、ＢＥＴ比表面積は２．１ｍ2／ｇであった。
【００６９】
（実施例２）
実施例１の途中の加圧ニーダ処理品を９０ｗｔ％、実施例１の微細化繊維１０ｗｔ％を用いて、平板と１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作製した。
【００７０】
平板を測定したところ、音速は３５００ｍ／ｓ〜４０００ｍ／ｓであった。
【００７１】
（比較例４）
実施例１の途中の加圧ニーダ処理品のみで平板と１６ｃｍ径のスピーカ用振動板を作製した。
【００７２】
測定された音速は３０００ｍ／ｓ〜３２００ｍ／ｓであった。
【００７３】
（比較例５）
木材パルプをビータで７００ｍｌに叩解したもので、平板とスピーカ用振動板を作製した。
【００７４】
測定された音速は２３００ｍ／ｓ〜２５００ｍ／ｓであった。
【００７５】
（実施例３）
比較例４の平板と振動板にスプレーで乾燥後重量が、約０．３ｇの実施例１の微細化繊維を吹き付けた。
【００７６】
平板の音速は３８００ｍ／ｓ〜４５００ｍ／ｓであった。
【００７７】
（音質評価）
実施例２、比較例４、比較例５、実施例３の振動板を用いたスピーカを組み立てた後、５名の人員で試聴評価を実施した。
【００７８】
評価の観点は、ア）音のクリア感、イ）音の迫力、ウ）音のしっとり感を各３点で９点／人  計４５点満点で評価した。
【００７９】
実施例２は、３９点、比較例４は、３０点、比較例５は、２１点、実施例３は、４１点であった。
【００８０】
以上の結果から、本発明にかかる製造方法で得られた微細化繊維をスピーカ用抄紙部品に利用すると高音質なスピーカが実現できることが明らかになった。
【００８１】
また、本発明の工法はスケールアップが容易で、低コストのスピーカ用抄紙部品を得ることができ、スピーカの低コスト化に寄与することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかるスピーカ用振動板の製造方法は、微細化繊維をスピーカ用抄紙部品に利用することで高音質スピーカが実現できることから、高音質化と低コスト化の両立が必要な各種音響機器に使用される微細化天然繊維やスピーカ用構成部品の製造方法や生産設備に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態のスピーカ用抄紙振動板の製造方法および生産設備を示す概念図
【図２】本発明のスピーカ用振動板の断面図
【図３】従来のスピーカ用抄紙振動板の製造方法および生産設備を示す概念図
【符号の説明】
【００８４】
Ａ  叩解手段
Ｂ  抄紙手段
Ｃ  加圧手段
Ｄ  抜き手段
Ｅ  叩解手段
Ｆ  微細化手段
１  ビータ
２  回転刄
３  金型
４  金網
５  金型
【図１】
0004952487.tif 000002
【図２】
0004952487.tif 000003
【図３】
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