(57)【要約】【課題】高炭化率音響振動板を製造するにあたって、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製造工程中で発生する振動板中の微細な孔をふさぐとともに、該振動板をスピーカとして使用した場合の音色の劣化を防止する。【解決手段】焼成することにより炭化する自然材料を用いて音響振動板形状のワークを成形する工程Ｓ１１と、工程Ｓ１１で得られたワークの内部及び表面にポリイミドを含む樹脂膜を形成させる工程Ｓ１２と、ワークを略非酸化性の雰囲気下で焼成して自然材料と樹脂膜とを炭化させる工程Ｓ１３と、工程Ｓ１３で得られたワークの内部及び表面にポリイミドを含む樹脂膜Ｓ１５を形成させる工程とを有する。【選択図】図１
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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自然材料を用いて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の内部及び表面にポリイミドを含む樹脂膜を形成させる工程と、
該ワークを略非酸化性の雰囲気下で焼成して前記自然材料と前記樹脂膜とを炭化させる工程と、
該工程で得られたワークの内部及び表面にポリイミドを含む樹脂膜を形成させる工程
とを有することを特徴とする音響振動板の製造方法。
【請求項２】
焼成することにより炭化する自然材料を用いて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の内部及び表面にフェノール樹脂を含む樹脂膜を形成させる工程と、
該ワークを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、
該ワークを略非酸化性の雰囲気下で焼成して前記自然材料とフェノール樹脂とを炭化させる工程と、
該工程で得られたワークの内部及び表面にポリイミドを含む樹脂膜を形成させる工程
とを有することを特徴とする音響振動板の製造方法。
【請求項３】
自然材料とフェノール樹脂との炭化物により形成された多孔質性炭化物又は自然材料とポリイミドとの炭化物により形成された多孔質性炭化物の内部又は表面の少なくともいずれかにポリイミドの樹脂膜が配置されていることを特徴とする音響振動板。
【請求項４】
請求項１または２のいずれかの製造方法で製造された請求項３記載の音響振動板。
【請求項５】
請求項３または４のいずれかに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、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の音響振動板として、炭素化率の高い振動板が注目されている。炭素化率の高い振動板を、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し、有機物を炭素化させることで得ようとする場合に、炭素化と同時に振動板に微細な孔が多数発生する。この微細な孔の発生が原因で、振動板をスピーカとして使用した場合に、空気漏れの現象がおこる。空気漏れは、音色の劣化に繋がるため、スピーカ用の音響振動板としては防止しなければならない課題である。
【０００３】
スピーカ用の音響振動板からの空気漏れ現象とは、次のとおりである。すなわち、スピーカに組み込まれた音響振動板は、電気信号に応答して振動するが、音響振動板が振動することで周囲の空気を押したり引いたりする。その結果、電気信号に応じた空気の疎密波（波の進む方向と同じ方向に振動する縦波）が生じ、その粗密波を人間が音として知覚する。この一連の動作の中で、音響振動板の表面から裏面を貫通する孔が存在すると、周囲（特に前面）の空気が音響振動板の振動に応じて押したり引いたりされなくなるため、空気の疎密波が生じなくなる。その結果、スピーカ全体として空気の疎密波の量が減少し、人間が音として知覚する量が少なくなる。
【０００４】
また、音響振動板の表面から裏面を貫通する孔の中を、音響振動板の振動に応じて新たな空気の流れが発生するため、本来の空気の疎密波とは異なる空気の疎密波が発生することによるいわゆるノイズ音が発生し、音色の劣化につながる。
【０００５】
従来の炭素化した音響振動板の先行技術を見ると、特許文献１（特開昭６０−５４５９６号公報）では、炭素化した表面にボロンやベリリウム等の金属薄膜層を構成する例を開示している。しかしながら、特許文献１に記載された発明では、より剛性の優れた振動板が得られるとしているにとどまり、空気漏れ対策には触れていないし、金属薄膜層による空気漏れ防止の効果も不明である。また、特許文献１に記載された発明では、金属薄膜層の上にアクリルラッカー等を塗布するとその後の取り扱い性が向上するとあるが、空気漏れ対策には触れていないし、空気漏れ防止の効果も不明である。
【０００６】
特許文献２（特公昭５７−３１３５６号公報）は、特許文献１と同様に、焼成炭化した表面にボロンやベリリウムの薄膜層を構成することにより、より剛性の優れたスピーカ用振動板を提供する。しかしながら、特許文献２に記載された発明も、空気漏れ対策については触れていないし、薄膜層による空気漏れ防止の効果も不明である。
【０００７】
特許文献３（特開２００２−３４０９６号公報）は、焼成後の多孔質表面に染料ないし顔料の混合液を含浸させ、表面色を作るとあるだけで、空気漏れ対策には触れていないし、空気漏れ防止の効果も不明である。
【０００８】
上述の通り、特許文献１〜３に示す例では、焼成前の材料も塗布材料も異なるばかりでなく、空気漏れを防止するための有効な対策がなされていないか、又は不十分な内容であった。
【０００９】
一方、自然振動板材料を高温で焼成し、有機物を炭素化させる場合に、炭素化と同時に体積収縮が発生することが知られている。体積収縮により音の伝播速度が上昇することは、振動板材料としてよい方向であるが、逆に、高い値で保持しなければならない内部損失の値が著しく減少する現象が発生する。
【００１０】
このような内部損失が少ない振動板をスピーカとして使用した場合は、スピーカ自ら発生する歪成分を充分に吸収することが出来なくなるため、周波数特性に乱れが生ずる原因となる。周波数特性の乱れは、スピーカの音色の劣化となり、スピーカ用の音響振動板としては、防止しなければならない課題である。
【００１１】
従来の炭素化した音響振動板の先行技術例を見ても、内部損失と音の伝播速度の両方を大きく保つ工夫は見られない。例えば、特許文献４（特開平６−３０３６９５号公報）では、天然繊維を抄紙して得た振動板材料にポリオレフィンポリオールとポリイソシアネートとを混合したゲル状粘弾性体を含浸させることにより、内部損失を大きく保つことが出来るとある。しかし、このゲル状粘弾性体は、内部損失の値を大きく保つことが出来るが、同時に音の伝播速度を著しく小さくする欠点を持っている。また、石油原料から得られる物質であり、地球環境保護に役立つ手段ではない。
【００１２】
特許文献５（特開平６−４６４９１号公報）では、微生物セルロースを振動板材料に含浸または塗布することにより、高弾性と高内部損失が得られるとしているが、微生物セルロースは高価であり、産業的に有効な手段になり得ていない。
【００１３】
上述の通り、特許文献４又は５に示される例は、含浸あるいは塗布により内部損失の値を大きく保とうとするものであるが、充分に有効な手段とは言えない内容であった。
【００１４】
上記課題を改善するために、本出願人は特許文献６（特開２００７-０６０６２８号公報）を提案しているが、さらに振動板の機械的強度、伝播速度を高い値に設定させること等が期待されていた。
【特許文献１】特開昭６０−５４５９６号公報
【特許文献２】特公平５７−３１３５６号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０９６号公報
【特許文献４】特開平６−３０３６９５号公報
【特許文献５】特開平６−４６４９１号公報
【特許文献６】特開２００７−６０６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高炭化率音響振動板を製造するにあたって、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製造工程中で発生する振動板中の微細な孔をふさぐとともに、該振動板をスピーカとして使用した場合の空気漏れによる音色の劣化を防止することを目的としてなされたものである。
【００１６】
更に、本発明は、高炭化率音響振動板の強度的向上を実現させ、該振動板のスピーカ組み立て時の取り扱い性向上と、スピーカとしての強度的信頼性の向上を図ることを目的としている。
【００１７】
また更に、本発明は、音響振動板の内部損失を増強させ、該振動板をスピーカとして使用した場合のひずみ成分を吸収させることにより周波数特性を向上させることを目的としてなされたものである。
【００１８】
更に、本発明は、高炭化率音響振動板の耐熱性向上を実現させ、該振動板を使用したスピーカの熱的信頼性を向上させることを目的としている。
【００１９】
また更に、本発明は、音響振動板の内部損失を増強させると共に、該振動板をスピーカとして使用した場合に、より優れた音響特性とするために該振動板の伝播速度を高い値に設定させることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明では、まず、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、音響振動板形状のワークを成形する。次いで、得られたワークの内部及び表面にポリイミド膜か又はフェノール樹脂膜を形成させた後、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。その後、焼成後のワークにポリイミドを含む樹脂膜を形成させることにより、空気漏れ防止、強度的向上と内部損失増大、さらに伝播速度の増加を実現させることができる。
【００２１】
本発明において「自然材料」とは、木材、紙パルプ、天然繊維（植物系も動物系も含む）とその織物や紐、皮革、あるいは以上のものを組み合わせたもの等のような自然界に存在する材料および自然界に存在する材料を加工した材料を意味する。自然材料は、炭素を含んだ微細な形状を持つ、という利点がある。なお、以下の実施形態においては、自然材料として木綿繊維及び針葉樹繊維を用いる場合を説明するが、他にも、麻繊維、広葉樹繊維等が利用可能である。
【００２２】
本発明において「ポリイミド」とは、その分子内に反復単位としてイミド基をもつ樹脂のことである。また、本発明に於けるポリイミドの生成方法は、所謂溶液塗布法、電着塗装法、蒸着重合法等の製造方法を用いることが可能である。ワークの細部にまで樹脂が入り込める点、溶剤を使用しない点、電気的接点が不用な点等を考慮すれば、本発明に於いては、蒸着重合法を用いるのが好ましい。蒸着重合法によるポリイミド膜の生成は、ワークが音響振動板形状の自然材料である場合も高炭化率音響振動板である場合も同じであるが、まず、真空中で加熱蒸発させた原料モノマー（ピロメット酸二無水物とオキシジアニリン）を真空中で予め加熱されていたワーク上で反応させ、ポリアミド酸膜をワーク上に作製し、ワーク温度を更に上げることにより、ポリイミド化することで、ポリイミド膜を生成させる。  
ポリイミドの長期耐熱性（ＵＬ規格）は略２４０〜２８０℃であり、高炭化率音響振動板の全体を該ポリイミドにて被覆することにより、スピーカ使用環境下では充分な耐熱性が得られる。
【００２３】
本発明において「フェノール樹脂」は、低沸点（８０℃以下程度）のアルコール類（メタノール、エタノール、酢酸エチルなど）を溶剤として、フェノール樹脂を溶解させたものを用いることが、生産性と歩留まり率の向上の点で好ましい。  
なお、略非酸化性の雰囲気下で焼成して自然材料を炭化させる工程により得られたワークに対して、ポリイミドを塗布する部位は、空気漏れを効果的に防止することができ、且つ内部損失等の物理的特性が均質になるのであれば特に限定されるものではないが、ワークの端面には、木材および天然繊維等の多数の微細な細胞の端部が多数開口しており、炭化された後も、同じ形状を維持しているので、空気漏れを防止する点からも、補強する点からも、この部位に塗布することは必須であり、また効果的である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の製造方法による音響振動板は、微細な孔をふさぐことにより、該音響振動板を用いたスピーカの駆動時に空気漏れが生じないため、音色の劣化を防止することができる。
【００２５】
また、音響振動板中の微細な孔をふさぐことにより、強度が向上するので、該音響振動板を用いてスピーカを組み立てる際に破損しにくくなり、取り扱い性を向上させることができる。
【００２６】
また、音響振動板中の微細な孔を内部損失の大きい物質で満たすことにより、音響振動板全体として、内部損失を増大させることが出来、該振動板をスピーカとして使用した場合のひずみ成分を吸収させることにより周波数特性を向上させることができる。
【００２７】
また、ポリイミドは２００℃を超える高温の長期環境下でも使用できる材質であるため、該環境下でのスピーカに本発明の音響振動板を使用することができる。また、高出力のスピーカにも本発明の音響振動板を使用することができる。
【００２８】
フェノール樹脂による目止め効果とポリイミドによる目止め効果を比較すると、フェノール樹脂に比べてポリイミドの方が付きまわり性が良好なため、少量の付着量で目止め効果を発揮することが出来る。よって、ポリイミドを用いることにより、フェノールの場合よりも、軽く且つ空気漏れの少ない振動板を得ることが可能である。また、ポリイミドの方が内部損失の大きい物性であるため、少量の付着量で大きな内部損失が得られ、フェノール樹脂の場合よりも、軽くて且つ内部損失の大きい振動板を得ることが可能である。今回採用する蒸着重合法によるポリイミドを用いた目止めは、溶剤を使用しないので、環境に悪影響が少なく、作業性も良好な工程となる。よって、溶剤タイプのフェノール樹脂の場合よりも環境に悪影響を及ぼしにくく、低コストの振動板が得られる。ポリイミドは、耐熱性が高いため、フェノール樹脂を用いた場合に比べて高温度に耐えることが可能であり、フェノール樹脂の場合よりも、更に高温度環境化に使用するスピーカに適合する可能性が大きい。
【００２９】
フェノール樹脂による自然材振動板への含浸効果とポリイミドの含浸効果を比較する。ポリイミドは、フェノール樹脂に比べて付きまわり性が良好なため、自然材振動板の内部の大部分にポリイミドが侵入する。よって、これを炭素化すると、フェノール樹脂を用いた場合よりも、高密度の高炭化率音響振動板が得られるとともに、後工程の目止め工程で用いられるポリイミドの付着量を少なくすることが出来、フェノール樹脂の場合とは違った物性が得られる。その結果、振動板物性に変化を持たせること、即ち、設計の自由度を広げることが可能となる。また、該振動板をスピーカとして使用した場合には、該振動板の伝播速度を高い値に設定させることができ、より優れた音響特性とすることが可能になる。なお、自然材振動板に対するフェノール樹脂又はポリイミドの付加は、含浸以外に、噴霧、散布、塗布、注入等により行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、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。
【００３１】
図１の第１の工程Ｓ１１では、図２（ａ）に示す如く、予め中心部分をコーン形状（円錐台形状）に形成した網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２５％の長さ方向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パルプ（針葉樹繊維をクラフト法にてパルプ化し更にこのパルプ化した繊維を漂白したもの）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。なお、矢印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、網１０１は、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。
【００３２】
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。矢印１０６は真空吸引流を表している。
【００３３】
図１の第２の工程Ｓ１２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、二つのガス導入口１０８を持つ真空槽１０７中に設置し、排気口１１２から排気することにより、真空槽１０７中の真空度を上げた後に、ピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）とオキシジアニリン（ＯＤＡ）とを２つのガス導入口１０８よりそれぞれ真空槽１０７中に導入する。予め略２００℃に加熱されていた抄紙物１０４上及び内部には、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応生成物が生じる。更に反応生成物と抄紙物１０４を略３００℃で略一時間で加熱すると、反応生成物がほぼ完全にポリイミド化する（蒸着重合）。
【００３４】
次いで、図１の第３の工程Ｓ１３では、図２（ｆ）に示す如く、ポリイミドを蒸着重合させた抄紙物１０４を真空加熱炉１０９に入れ、略無酸素雰囲気（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４時間保持した後、常温まで冷却し、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炭化物（多孔質性炭化物）となる。なお、１１１は窒素ガス等の導入口、１１２は窒素ガス等の排出口である。
【００３５】
次いで、図１の第４の工程Ｓ１４では、図２（ｇ）に示す如く、この多孔性炭化物１１３の本体コーン部分を切削にて切り出す。なお、抄紙時に抄紙物１０４のコーン形状の部分と他のフラット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、これを目安に回転砥石やレーザカッタ等で切削することで、精度ある形状を得ることが出来る。
【００３６】
次いで、図１の第５の工程Ｓ１５では、図２（ｈ）に示す如く、第２の工程で使った真空槽１０７（図２（ｅ）参照）中に多孔性炭化物１１３を設置して、排気口１１２から排気することにより真空槽１０７中の真空度を上げた後に、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとを二つのガス導入口１０８よりそれぞれ真空槽１０７中に導入する。予め略２００℃に加熱されていた多孔性炭化物１１３の表面全体及び内部にピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物を生成する。所定量の反応物が生成後、多孔性炭化物１１３を略３００℃で略一時間で加熱して、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物をほぼ完全にポリイミド化させる。多孔性炭化物１１３の表面（端面も含む）及び内部にポリイミドを蒸着重合させたポリイミド樹脂膜を有する振動板１１４が出来る。
【００３７】
ポリイミドを蒸着重合させた振動板１１４は、目止め効果が充分にあり、音響振動板として用いたときの空気漏れが防止できる。また、ポリイミドが振動板１１４の微細な孔中に浸透して、ポリイミド樹脂膜を振動板１１４の内部および表面に形成することにより、音響振動板としての機械的強度を向上させることができる。更に、振動板１１４内に内部損失の大きいポリイミドが充填されることにより内部損失を増強させ、該振動板をスピーカとして使用した場合のひずみ成分を吸収させることにより周波数特性を向上させることができる。なお、ポリイミドの中には、様々な物があるが、ここでのポリイミドは、芳香族ポリイミドを前提としている。蒸着重合への適用を考えると芳香族ポリイミドがもっとも優れたポリイミドと考えられる。
【００３８】
ポリイミド硬化物を蒸着重合させた振動板１１４は、多孔性炭化物１１３に比べて重量増加が略５ｗｔ％であったが、おおむね音響振動板に求められる重量の範囲であった。また、内部損失ｔａｎδもポリイミド蒸着重合前の０．０１８から含浸後の０．０３に増大し、多孔性炭化物１１３に比べて略５０％向上した。ポリイミド蒸着重合前後の音の伝播速度と内部損失ｔａｎδの関係を図３に示す。伝播速度は高い値を維持していることが分かる。
【００３９】
なお、第１の実施形態において「略無酸素雰囲気」としては、窒素ガスを用いることが、窒素ガスを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。
【００４０】
第１の実施形態では、ポリイミドの蒸着重合法を用いた例を説明しているが、尿素樹脂の蒸着重合も可能である。その場合は、ジフェニルメタンジイソシアネートとジアミノフェニルエーテルをそれぞれ加熱してガス化して、真空中に導入することで、略１８０℃に保たれたワーク上で、前記二つの物質を反応させながら、表面に尿素樹脂膜を形成させることができる。蒸着重合特有の付きまわりの良さはあるが、得られた尿素樹脂膜の耐熱性は８０℃以下であり、スピーカとしては、実用上に問題がある。
【００４１】
（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４、図５は第２の実施形態の製造方法の説明図である。
【００４２】
図４の第１の工程Ｓ２１では、図５（ａ）に示す如く、予め中心部分をコーン形状（円錐台形状）に形成した網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２５％の長さ方向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パルプ（針葉樹繊維をクラフト法にてパルプ化し更にこのパルプ化した繊維を漂白したもの）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。矢印２０３は抄紙時の吸引方向であり、図５（ｂ）の２０４が抄紙物である。網２０１は、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。
【００４３】
網２０１上の抄紙物２０４から水分を除去するため、図５（ｃ）に示す如く、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。２０６は真空吸引流を表している。
【００４４】
図４の第２の工程Ｓ２２では、図５（ｄ）に示す如く、抄紙物２０４を網２０１から外し、図５（ｅ）に示す如く、直ちに抄紙物２０４を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１５ｗｔ％）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中に入るようにする。
【００４５】
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。
【００４６】
次いで、図４の第３の工程Ｓ２３では、図５（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、略無酸素雰囲気（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するので、抄紙物２０４は多数の微細な孔が形成された多孔性炭化物となる。なお、２１１は窒素ガス等の導入口、２１２は窒素ガス等の排出口である。
【００４７】
次いで、図４の第４の工程Ｓ２４では、図５（ｇ）に示す如く、この多孔性炭化物の本体コーン部分２１３を切削にて切り出す。なお、抄紙時に抄紙物２０４のコーン形状の部分と他のフラット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、これを目安に回転砥石やレーザカッタ等で切削することで、精度ある形状を得ることが出来る。
【００４８】
次いで、図４の第５の工程Ｓ２５では、図５（ｈ）に示す如く、真空槽２１５中に、多孔性炭化物（の本体コーン部分）２１３を設置して、排気口２１７から排気することにより真空槽２１５中の真空度を上げた後に、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとを二つのガス導入口２１６よりそれぞれ真空槽２１５中に導入する。予め略２００℃に加熱されていた多孔性炭化物２１３の表面及び内部に、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物が生成する。所定量（例えば、多孔性炭化物２１３に対して重量が略５ｗｔ％増加する程度の量）の反応物を生成させた後、多孔性炭化物２１３を略３００℃で略一時間で加熱して、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物をほぼ完全にポリイミド化させる。多孔性炭化物２１３の表面（端面も含む）及び内部にポリイミドを蒸着重合させたポリイミド樹脂膜を有する振動板２１４が出来る。
【００４９】
振動板２１４は、多孔性炭化物２１３に比べて重量増加が略５ｗｔ％であったが、おおむね音響振動板に求められる重量の範囲であり、また、内部損失ｔａｎδもポリイミド蒸着重合前の０．０１８から含浸後の０．０３に増大し、多孔性炭化物２１３に比べて略５０％向上した。ポリイミド蒸着重合前後の音の伝播速度と内部損失ｔａｎδの関係を図６に示す。振動板２１４は、第１の実施形態において示す炭化前のポリイミド蒸着重合と比べると、炭化前のフェノール含浸の付きまわりが良くないため、第１の実施の形態に係る振動板１１４に比べて、特に音の伝播速度において劣る。この傾向は、炭化後のポリイミド蒸着重合が同じであっても変わらない。
【００５０】
しかし、第２の実施形態に係る振動板２１４は、第１の実施形態に係る振動板１１４と同様に、振動板２１４の内部及び表面に柔軟な皮膜が形成されるため、音響振動板とした時に、製造作業上の取り扱いが容易になり、スピーカを組み立てる時の破損を防ぐことが出来る。また、音響振動板としたときの内部損失が大きくなるため、スピーカの周波数特性が改善される。
【００５１】
なお、第２の実施形態において「略無酸素雰囲気」としては、窒素ガスを用いることが、窒素ガスを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。
【００５２】
（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７と図８は、第３の実施形態の製造方法の説明図である。
【００５３】
図７の第１の工程Ｓ３１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、ドーム形状（半円形）に形成された切削物３０１を得る。なお、切削物３０１の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。８００℃加熱する場合は、約２５％の収縮を見込んでその分大きく形成する。また、桧材のブロックは、主な木材繊維方向が、図８（ａ）のドーム形状に対して、略水平方向になるように切削することとする。
【００５４】
図７の第２の工程Ｓ３２では、図８（ｂ）に示す如く、この切削物３０１を、二つのガス導入口３０３を持つ真空槽３０２中に設置し、排気口３０４から排気することにより真空槽３０２中の真空度を上げ、その後、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとを二つのガス導入口３０３よりそれぞれ真空槽３０２中に導入する。予め略２００℃に加熱されていた切削物３０１上及び内部に、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物を生成させる。更に、前記反応生成物と切削物３０１を略３００℃で略一時間加熱して、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物をほぼ完全にポリイミド化させる。
【００５５】
次いで、図７の第３の工程Ｓ３３では、図３（ｃ）に示す如く、ポリイミドを蒸着重合させた切削物３０１を真空加熱炉３０５に入れ、略無酸素雰囲気（例えば窒素ガス雰囲気）の中で、ヒータ３０６によって常温から８００℃まで加熱する。８００℃で４時間保持した後、常温まで冷却し、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するので、ポリイミドを蒸着重合させた切削物３０１は多数の微細な孔が形成された多孔性炭化物となる。なお、３０７は窒素ガス等の導入口、３０８は窒素ガス等の排出口である。
【００５６】
次いで、図７の第４の工程Ｓ３４では、図８（ｄ）に示す如く、切削物３０１のフラット部分を切削にて削除し、ドーム部分３０９を削り出す。なお、第１の工程の切削時にあらかじめドーム形状部分とフラット部分との境界部分に小さな段差を形成しておくと、これを目安に切削することで、精度良くフラット部分を削除できる。
【００５７】
次いで、図７の第５の工程Ｓ３５では、図８（ｅ）に示す如く、第２の工程Ｓ３２で使った真空槽３０２中に、多孔性炭化物３０９を設置して、排気口３０４から排気することにより真空槽３０２中の真空度を上げた後に、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとを二つのガス導入口３０３よりそれぞれ真空槽３０２中に導入する。予め略２００℃に加熱されていた多孔性炭化物３０９の表面全体及び内部に、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物が生成する。所定量の反応物が生成後、多孔性炭化物３０９を略３００℃で略一時間で加熱して、ピロメリト酸二無水物とオキシジアニリンとの反応物をほぼ完全にポリイミド化させる。多孔性炭化物３０９の表面（端面も含む）及び内部にポリイミドを蒸着重合させたポリイミド樹脂膜を有する振動板３１０が出来る。  
ポリイミドを蒸着重合させた振動板３１０は、目止め効果が充分にあり、音響振動板としたときの空気漏れが防止できる。また、ポリイミドが多孔性炭化物の孔中まで浸透して、ポリイミドを炭化物の内部および表面に形成することにより、音響振動板としての機械的強度を向上させると共に、内部損失の大きいポリイミドが充填されることによりその多孔性炭化物の内部損失を増強させ、該振動板をスピーカとして使用した場合のひずみ成分を吸収させることにより周波数特性を向上させることができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係るスピーカを図９（ａ）の断面図を用いて説明する。図９（ａ）に示すスピーカ７００は、第１乃至第２の実施形態のいずれかの製造方法により作製可能なコーン形状の音響振動板７０１ｂを用いている。音響振動板７０１ｂは、例えば図９（ｂ）に示すように、コーン形状の多孔質性炭化物７１３の内部及び表面にポリイミドの樹脂膜が形成されている。図９（ａ）に示すスピーカは、この音響振動板７０１ｂ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７０１ｂの中心部に所定の形状のボイス・コイル７０３のボビン（予め所定のダンパー７０４が接着されている）を接着してある。なお、接着の際に、接着性を向上させる目的でサンドペーパー等による表面の荒らし、または、適当なプライマーによる表面処理をすることで、更に接着力が向上する。
【００５９】
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に接着にて取り付けてある。ハウジング７０５内には、予め所定の磁気回路７０６が設置されている。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いる。金属線は、ハウジング７０５に取り付けてある端子ボビン（予め所定のダンパー７０４が接着されている）に接着してある。
【００６０】
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、スピーカが完成する。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。
【００６１】
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、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。
【００６２】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るスピーカを図１０（ａ）の断面図を用いて説明する。図１０（ａ）に示すスピーカ８００は、第３の実施形態の製造方法により作製可能なドーム形状の音響振動板８０１を用いている。音響振動板８０１としては、例えば、図１０（ｂ）に示すように、内部または表面にポリイミドの樹脂膜が形成された振動板８１４を用いることができる。図１０（ａ）に示すスピーカは、この音響振動板８０１の外周部に所定の形状のゴムエッジ８０２を全周にわたって接着し、音響振動板８０１の外周部に所定の形状のボイス・コイルおよびボイス・コイル・ボビン８０３が接着されている。
【００６３】
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８０４に接着にて取り付けてある。ハウジング８０４には、所定の磁気回路部品である、トッププレート８０５、マグネット８０６、ヨーク８０７が予め設置されている。ボイス・コイル８０３からは、通電用の金属線（図示せず）が外部に引き出されている。金属線は、ハウジング８０４に取り付けてある端子ボビン（図示せず、予め金属製のハウジング８０４と絶縁されている）に接続されている。
【００６４】
磁気回路は、ドーナツ状のトッププレート８０５、ドーナツ状のマグネット８０６、及びヨーク８０７等から成り、トッププレート８０５とヨーク８０７の間に形成された磁気ギャップ８０８にボイス・コイル８０３が遊挿されている。マグネット８０６を着磁することで、スピーカとして完成する。なお、８１０は音を広く拡散させるためのデフューザであり、８１１は余計な振動音を吸収させるための吸音材である。
【００６５】
図１９（ａ）に示すスピーカ８００は、同じ形状に作られた木材製音響振動板を有する一般的なスピーカと比較して、歪の少ないクリアーな再生音が得られる良好な音響特性となっている。
【００６６】
以上、具体例を挙げて本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、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。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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】本発明の第１実施形態に係る音響振動板の特性を示すグラフである。
【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２実施形態の説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る音響振動板の特性を示すグラフである。
【図７】本発明の製造方法の第３実施形態の説明図である。
【図８】本発明の製造方法の第３実施形態の説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るスピーカの実施形態の断面図であり、図９（ａ）はスピーカ全体の構成を示し、図９（ｂ）は振動板を示す。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るスピーカの実施形態の断面図であり、図１０（ａ）はスピーカの全体構成を示し、図１０（ｂ）は振動板を示す。
【符号の説明】
【００６８】
１０１…網
１０２…分散液
１０３…矢印
１０４…抄紙物
１０５…熱風
１０６…矢印
１０７…真空槽
１０８…ガス導入口
１０９…真空加熱炉
１１０…ヒータ
１１２…排気口
１１３…多孔性炭化物
１１４…振動板
２０１…網
２０２…分散液
２０３…矢印
２０４…抄紙物
２０５…熱風
２０７…アルコール溶液
２０８…超音波振動子
２０９…真空加熱炉
２１０…ヒータ
２１３…多孔性炭化物
２１４…振動板
２１５…真空槽
２１６…ガス導入口
２１７…排気口
３０１…切削物
３０２…真空槽
３０３…ガス導入口
３０４…排気口
３０５…真空加熱炉
３０６…ヒータ
３０９…多孔性炭化物
３１０…振動板
７００…スピーカ
７０１ｂ…音響振動板
７０２…ゴムエッジ
７０３…ボイス・コイル
７０４…ダンパー
７０５…スピーカ用ハウジング
７０６…磁気回路
７０７…プレート
７０８…マグネット
７０９…ポール
７１０…磁気ギャップ
７１３…多孔質性炭化物
８００…スピーカ
８０１…音響振動板
８０２…ゴムエッジ
８０３…ボイス・コイル
８０４…スピーカ用ハウジング
８０５…トッププレート
８０６…マグネット
８０７…ヨーク
８０８…磁気ギャップ
８１０…デフューザ
８１１…吸音材
８１４…振動板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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