(57)【要約】 【課題】金属材料を用いたスピーカ用振動板の強度と同程度の強度が得られ、内部損失を大きく低下させることなくヤング率を比較的大きくすることができるとともに、特に高音域の再生帯域を拡大することができるスピーカ用振動板を提供する。【解決手段】  開示されるスピーカ用振動板は、熱可塑性樹脂から構成される基体と、基体に含有される粒子とを有している。このスピーカ用振動板では、上記基体を構成する熱可塑性樹脂単体の周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいことが必要である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂から構成される基体と、 
前記基体に含有される粒子とを有し、 
前記基体を構成する前記熱可塑性樹脂単体の周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも前記周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きい
ことを特徴とするスピーカ用振動板。 
【請求項２】
熱可塑性樹脂から構成される基体と、 
前記基体に含有される粒子とを有し、 
前記スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するマグネシウムフィルムの周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδよりも前記周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδが大きく、
前記スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するポリエーテルイミドの周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも前記周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きい
ことを特徴とするスピーカ用振動板。 
【請求項３】
熱可塑性樹脂から構成される基体と、 
前記基体に含有される粒子とを有し、 
前記粒子には、フライアッシュ及びシリカフュームが含まれている
ことを特徴とするスピーカ用振動板。 
【請求項４】
前記基体を構成する前記熱可塑性樹脂単体の周波数２００Ｈｚ及び３ｋＨｚのそれぞれにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも前記周波数２００Ｈｚ及び３ｋＨｚのそれぞれにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きい
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載されるスピーカ用振動板。
【請求項５】
前記粒子には、フライアッシュ及びシリカフュームが含まれている
ことを特徴とする請求項１、２又は４のいずれかに記載されるスピーカ用振動板。
【請求項６】
前記フライアッシュの粒径は、前記シリカフュームの粒径よりも大きい
ことを特徴とする請求項３又は５に記載されるスピーカ用振動板。
【請求項７】
前記粒子には、中空状を呈する粒子が含まれている 
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載されるスピーカ用振動板。
【請求項８】
前記粒子には、放熱機能を有する粒子が含まれている 
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載されるスピーカ用振動板。
【請求項９】
前記基体には、放熱機能を有する繊維が含有され、 
全体重量に対する前記熱可塑性樹脂の重量の割合は、 
前記全体重量に対する前記粒子の重量の割合及び、 
前記全体重量に対する前記放熱機能を有する繊維の重量の割合に比べて小さい
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載されるスピーカ用振動板。
【請求項１０】
前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンである 
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載されるスピーカ用振動板。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載されるスピーカ用振動板と、磁気回路と、フレームとを備え、
前記スピーカ用振動板及び前記磁気回路は、前記フレームに支持され、
前記スピーカ用振動板は、ドーム状を呈している 
ことを特徴とするスピーカ装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話、携帯ラジオあるいはＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯用電子機器、車載等に搭載されるスピーカ装置に使用して好適なスピーカ用振動板及びこのスピーカ用振動板を有するスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカ用振動板には、密度が０．８ｇ／ｃｍ３以下の微小中空粒子を３０〜６０重量％の割合で含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下でかつ弾性率が１８０００ｋｇ／ｃｍ２以上であるものがある。上記熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン−１又はこれらの混合物である（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。
【０００３】
また、従来のスピーカ用振動板には、比重が０．９１以上であり、かつ結晶化度が７０％以上である超高結晶性ポリプロピレンを含む成形材料を成形して構成されているものもある。このスピーカ用振動板では、曲げ弾性率及び衝撃強さをともに向上させるために、上記成形材料が、超高結晶性ポリプロピレン６０〜９０重量％及び平均繊維長６ｍｍ以上の繊維系フィラー１０〜４０重量％を含んでいる（例えば、特許文献２参照。）。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。
【０００４】
以上説明したスピーカ用振動板には、縦断面形状が前面側（音波の放射側）に突き出た略ドーム形状を呈しているドーム形振動板と呼ばれるものがある。このような従来のドーム形振動板には、ドーム状部と、このドーム状部の外周部側に形成されたエッジ状部と、上記ドーム状部と上記エッジ状部との間に形成され、ボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部とを有しているものがある。この従来のドーム形振動板では、上記凹部の開口部又はこの開口部近傍を補強する補強部を備え、この補強部と上記ドーム状部とが一体成形されている（例えば、特許文献３参照。）。以下、この技術を第３の従来例と呼ぶ。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８４４９６号公報（請求項１，請求項２，［０００７］〜［００１７］）
【特許文献２】特開平１１−７５２９０号公報（請求項１，請求項３，［０００５］，［０００７］，［００１４］，［００１５］，［００１７］、図５）
【特許文献３】特開２００７−２３５５５３号公報（請求項１，請求項３，［０００７］，［００１１］，［００１２］，［００１６］〜［００２１］、図２〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した第１及び第２の従来例では、金属材料を用いたスピーカ用振動板と同程度に十分な強度は得られないという問題があった。また、上記した従来のスピーカ用振動板では、スピーカ用振動板の物性の１つであるヤング率を大きくすることに限界があるという問題があった。さらに、上記した従来のスピーカ用振動板のうち、熱可塑性樹脂を用いたスピーカ用振動板は、その物性（例えば、強度、ヤング率、内部損失等）が、一般に、用いた熱可塑性樹脂の物性に大きく影響されるという問題があった。
【０００７】
また、上記した第３の従来例のようなドーム形振動板は、材質により、ソフトドームの振動板とハードドームの振動板に大別される。ソフトドームの振動板には、綿、絹、化繊等の布類にフェノール系樹脂やシリコーン系樹脂等の樹脂を含浸して加熱成形後、制動材を塗布したものがある。一方、ハードドームの振動板には、アルミニウム、チタン、ベリリウム等の金属材料やボロン等のセラミックス材料の他、プラスチックフィルム、紙、フェノール樹脂、ＦＲＰ（プラスチック強化繊維）などを成形したものがある。
【０００８】
このうち、ハードドームの振動板は、高域共振周波数を可聴域外に設定することが可能である一方、低音域から高音域にかけて、内部損失がソフトドームの振動板に比べて小さく、特に中音域や高音域におけるピークディップが分割振動、分割共振が要因でソフトドームの振動板に比べて大きいという問題がある。一方、ソフトドームの振動板は、中音域や高音域におけるピークディップがハードドームの振動板に比べて小さいが、高域共振周波数は可聴域に存在するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができるスピーカ用振動板及びスピーカ装置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】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載される発明に係るスピーカ用振動板は、熱可塑性樹脂から構成される基体と、前記基体に含有される粒子とを有し、前記基体を構成する前記熱可塑性樹脂単体の周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも前記周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載される発明に係るスピーカ用振動板は、熱可塑性樹脂から構成される基体と、前記基体に含有される粒子とを有し、前記スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するマグネシウムフィルムの周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδよりも前記周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδが大きく、前記スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するポリエーテルイミドの周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも前記周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に記載される発明に係るスピーカ用振動板は、熱可塑性樹脂から構成される基体と、前記基体に含有される粒子とを有し、前記粒子には、フライアッシュ及びシリカフュームが含まれていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項１１に記載される発明に係るスピーカ装置は、請求項１乃至１０のいずれかに記載されるスピーカ用振動板と、磁気回路と、フレームとを備え、前記スピーカ用振動板及び前記磁気回路は、前記フレームに支持され、前記スピーカ用振動板は、ドーム状を呈していることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。 
本発明は、金属材料を用いたスピーカ用振動板と同程度の強度が得られ、内部損失を大きく低下させずにヤング率を比較的大きくできるとともに、特に高音域の再生帯域を拡大できるスピーカ用振動板を提供することを目的とする。そのために、本発明者らは、スピーカ用振動板の材質面や製造面などから鋭意検討した結果、スピーカ用振動板として、熱可塑性樹脂から構成される基体と、この基体に含有される粒子とを有し、上記基体を構成する上記熱可塑性樹脂単体の周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも上記周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいものを用いることにより上記の目的を達成できることを見出して本発明を完成した。
【００１５】
また、上記の目的は、スピーカ用振動板が、熱可塑性樹脂から構成される基体と、この基体に含有される粒子とを有し、当該スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するマグネシウムフィルムの周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδよりも周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδが大きく、当該スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するポリエーテルイミドの周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいことによっても達成することができる。
【００１６】
さらに、上記の目的は、  スピーカ用振動板が、熱可塑性樹脂から構成される基体と、この基体に含有される粒子とを有し、粒子には、フライアッシュ及びシリカフュームが含まれていることによっても達成することができる。
【００１７】
本発明の実施の形態では、スピーカ用振動板を構成する熱可塑性樹脂は、例えば、加熱により成形できる程度まで可塑性が得られる樹脂を意味し、その種類は特に制限されず、フイルムやシートなどのスピーカ用振動板に成形できる熱可塑性樹脂であればいずれも使用することができる。しかも、熱可塑性樹脂は、重合度、平均分子量、メルトフローレートなどの物性上の制限を特に受けない。熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート／テレフタレート、ポリブチレンイソフタレート／テレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンイソフタレート／テレフタレート、ポリ（ｐ−ヒドロキシ安息香酸／エチレンテレフタレート）、非液晶性半芳香族ポリエステル、非液晶性全芳香族ポリエステルなどのポリエステル、ポリカーボネート、脂肪族ポリアミド、脂肪族−芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミドなどのポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンオキシド、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンなどのオレフィン系重合体、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／１−ブテン共重合体、エチレン／プロピレン／非共役ジエン共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／酢酸ビニル／メタクリル酸グリシジル共重合体及びエチレン／プロピレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、ＡＢＳなどのオレフィン系共重合体、ポリエステルポリエーテルエラストマー、ポリエステルポリエステルエラストマー等のエラストマーから選ばれる、公知の任意の１種又は２種以上の熱可塑性樹脂の混合物が挙げられる。
特に、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド，ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリウレタン、液晶ポリマーの１種又は２種以上の混合物等が、流動性及び充填性の点から好適に使用することができる。
【００１８】
また、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板において、熱可塑性樹脂から構成される基体には、粒子が含有されている必要がある。この粒子としては、熱可塑性樹脂組成物をスピーカ用振動板に成形・加工する際の熱や圧力などによって破壊したり溶融せずに熱可塑性樹脂中で微粒子単体の形態を保ち得るものであればその種類は限定されない。しかし、図１に示すように、熱可塑性樹脂から構成される基体１には、この粒子として、フライアッシュ（Fly Ash）２及びシリカフューム（Silica Fume）３が含まれていることが好ましい又は必要である。
【００１９】
ここで、フライアッシュとは、すす、灰など、燃焼廃ガス中に含まれる固体の粒子状物質であって、集じん灰及びボイラ、ガス冷却室、再燃焼室で補集されたばいじんを総称したものをいう。一方、シリカフュームとは、高純度の二酸化シリコンの非晶質球状微粒子が主成分であって、フェロシリコン、電融ジルコニア、金属シリコンの製造時に発生する非常に細かい球状を呈する微粒子をいう。
【００２０】
フライアッシュは、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とし、少量成分として、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、一酸化チタン（ＴｉＯ）などが含まれている。一方、シリカフュームは、非晶質の二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とし、少量成分として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）などが含まれている。
【００２１】
フライアッシュには、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１規格によりフライアッシュＩ〜IV種があり、本発明の実施の形態では、当該ＪＩＳ規格のフライアッシュＩ種を用いる。このように、フライアッシュであってもフライアッシュII種〜IV種等ではなく、フライアッシュＩ種とシリカフュームとの組み合わせを用いることにより、他のフライアッシュII種〜IV種等を用いる場合よりも、得られる材料の流動性が高くなり、成形収縮率が低減されるとともに薄肉の成形が可能となり、本発明の目的を極めて良好に達成することができる。
【００２２】
また、本発明の実施の形態において、フライアッシュＩ種は、球形粒子が含まれる割合が高いので、ボールベアリング効果が極めて高く、さらに未燃炭素が最も少ないため、吸油量がもっとも少なく、高充填でも流動性の低下が小さいという機能を有している。
【００２３】
特に、上記したフライアッシュＩ種及びシリカフュームの各平均粒径は、シリカフュームの平均粒径が、フライアッシュＩ種の平均粒径の１０分の１以下、好ましくは２０分の１以下で、より好ましくは４０分の１以上であることが、これらの特定の２種のフライアッシュＩ種とシリカフュームを密に高充填して、高温試験後の樹脂成分の収縮が抑えられ、寸法安定性を向上させるために好ましい。上記平均粒径は、走査形電子顕微鏡を用いて写真を撮影し、各粒子の長径と短径を測定して、それぞれ平均長径と平均短径を計算し、その平均長径と平均短径との平均により求められるものである。
【００２４】
このように粒径の異なるフライアッシュＩ種とシリカフュームとを組み合わせて混在させることにより、多重粒度構成フィラーとし、当該フライアッシュＩ種の間に当該粒径のシリカフューム粒子が入り込む多重粒度構成とすることができる。これにより、樹脂材料中に大量の無機フィラーを密に充填することができるとともに、図２に示すように、溶融樹脂４が流動する際に、ボールベアリング効果を十分に発揮することができ、溶融樹脂４の流動性が向上するので、スピーカ用振動板の薄肉成形が可能となるとともに、寸法精度を向上させることができる。
【００２５】
また、粒径の小さいシリカフュームは、樹脂材料中に一次粒子が充填されているのみならず、該一次粒子が凝集して、適度な大きさを有する２次〜４次塊合粒子を形成して、比較的大きい粒間の間隙を充填して、ボールベアリング効果を発揮することも可能である。
さらに、当該フライアッシュＩ種やシリカフュームは、その表面が、若干の凹凸を有する形状であることが、射出成形時に溶融樹脂中での転がり性を増大するためには好ましい。
【００２６】
該フライアッシュＩ種は粒径が０．５〜８０μｍのもの、望ましくは０．５〜５０μｍのものを好適に使用でき、また該シリカフュームは粒径が０．０１〜０．５μｍのもの、望ましくは０．０５〜０．５μｍのものを好適に使用でき、特にかかる粒径範囲のフライアッシュＩ種とシリカフュームとを組み合わせて用いることにより、樹脂材料中に密に充填されることができるとともに、より効果的なボールベアリング効果を発揮することができ、寸法精度を向上させることができる。
かかる粒径は、上記したように、走査形電子顕微鏡により測定した値である。
【００２７】
また、特に、これらのフライアッシュＩ種とシリカフュームとは球状を呈しているものが好適であり、上記ボールベアリング効果を最大に発揮することができる。ここで、「球状」とは、完全な球形である真球を意味するのみならず、多少の楕円形、ひょうたん形等や、これらの形状の表面がある程度微妙な凹凸を有する粒状等の球形に近似した立体形状のものを含む意であり、繊維状や板状、鱗片状等の２次元的な形状のものを除くものであり、好適には真球が望ましい。すなわち、粒状は比較的真球に近い形状をなしており、例えば、平均長径／平均短径が１以上３未満のものが好適に挙げられる。このように、繊維状や板状、鱗片状等の２次元的な形状のフィラーを除くことにより、無機フィラーを樹脂材料中に充填しても流動性の低下がゆるやかであり、良好な流動性を確保することができる。
【００２８】
フライアッシュＩ種とシリカフュームの配合割合は、質量比にして２０／８０〜８０／２０、好ましくは３５／６５〜６５／３５であり、かかる範囲外であると流動性が低下して複雑な形状の成形品を得ることが困難になる場合があるからである。
【００２９】
本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板では、上記したように、熱可塑性樹脂から構成される基体に、以上説明した粒子が含有されていることにより、上記基体を構成する上記熱可塑性樹脂単体の周波数１ｋＨｚにおける常温（例えば、２０℃）での貯蔵弾性率Ｅ'（剛性）よりも上記周波数１ｋＨｚにおける常温（例えば、２０℃）での貯蔵弾性率Ｅ'（剛性）が大きくなる。例えば、基体がポリプロピレンからなる場合、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板の貯蔵弾性率Ｅ'（剛性）は、ポリプロピレンのみからなるスピーカ用振動板の貯蔵弾性率Ｅ'（＝４．４×１０９Ｎ／ｍ２）よりも大きい。このように、本発明の実施の形態によれば、スピーカ用振動板の貯蔵弾性率Ｅ'を比較的大きくすることができるので、高域限界周波数はより高域側（可聴域外）にシフトさせることができるとともに、音響特性を向上させる、特に、中域でのディップを比較的小さくする、ことができる。
【００３０】
また、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板において、上記した粒子には、中空状を呈する粒子が含まれていることが好ましい。中空状を呈する粒子としては、例えば、ガラスバルン、シラスバルン、フライアッシュバルン、セラミックバルン、パーライト、カーボンバルンなどの無機微小中空粒子、フェノール樹脂バルン、エポキシ樹脂バルン、サランバルンなどの有機微小中空粒子などを挙げることができる。これらの微小中空粒子のうち、均一性、取扱い性等の点で、上記無機微小中空粒子が好ましく用いられる。このように、中空状を呈する粒子が熱可塑性樹脂から構成される基体に含有されていることにより、スピーカ用振動板の重量を比較的小さくしつつ、貯蔵弾性率Ｅ'（剛性）を大きくすることができる。 
【００３１】
また、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板では、上記した粒子には、放熱機能を有する粒子が含まれていることが好ましい。ここで、放熱機能を有する粒子としては、例えば、雲母（マイカ：mica）を挙げることができる。雲母とは、アルミニウム（Ａｌ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、鉄（Ｆｅ）等を含んだケイ酸塩鉱物の粉砕物である。雲母には、例えば、白雲母（muscovite：ＫＡｌ２ＡｌＳｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２）や金雲母（phlogopite：ＫＭｇ３ＡｌＳｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２）がある。白雲母は、電気絶縁性に優れている。一方、金雲母は、特に、耐熱性に優れている。
【００３２】
熱可塑性樹脂から構成される基体に、放熱機能を有する粒子を含有させることにより、このスピーカ用振動板を備えたスピーカ装置を駆動している最中にボイスコイルから生じるジュール熱によってスピーカ用振動板の温度が高まり、スピーカ用振動板の物性（弾性率や内部損失）が大きく変化してしまうこと、スピーカ用振動板の物性が大きく変化することにより音響特性が大きく変化してしまうこと等を抑止することができる。
【００３３】
また、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板では、熱可塑性樹脂から構成される基体には、放熱機能を有する繊維が含有され、スピーカ用振動板の全体重量に対する熱可塑性樹脂の重量の割合は、上記全体重量に対する粒子の重量の割合及び、上記全体重量に対する上記放熱機能を有する繊維の重量の割合に比べて小さいことが好ましい。放熱機能を有する繊維としては、例えば、カーボンファイバーが好ましい。
【００３４】
熱可塑性樹脂から構成される基体に放熱機能を有する繊維が含有されていることにより、このスピーカ用振動板を備えたスピーカ装置を駆動している最中にボイスコイルから生じるジュール熱によってスピーカ用振動板の温度が高まり、スピーカ用振動板の物性（弾性率や内部損失）が大きく変化してしまうこと、スピーカ用振動板の物性が大きく変化することにより音響特性が大きく変化してしまうこと等を抑止することができる。これにより、長時間に亘って安定した音響特性を提供することができる。
【００３５】
また、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板では、熱可塑性樹脂から構成される基体と、この基体に含有される粒子とを有し、スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するマグネシウムフィルムの周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδよりも周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδが大きく、スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するポリエーテルイミドの周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいことが必要である。
【００３６】
本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板は、スピーカ用振動板と略同じ厚みを有するマグネシウムフィルムの周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接ｔａｎδよりも周波数１ｋＨｚにおける常温での損失正接（内部損失）ｔａｎδが大きいので、特に高域におけるピーク・ディップを比較的小さくすることができ、音響特性を平坦にすることができる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板では、基体を構成する熱可塑性樹脂単体の周波数２００Ｈｚ及び３ｋＨｚのそれぞれにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも周波数２００Ｈｚ及び３ｋＨｚのそれぞれにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいことが好ましい。このように構成すれば、低い周波数や高い周波数にて共振がスピーカ用振動板に生じた場合であっても、スピーカ用振動板の物性（貯蔵弾性率Ｅ'）が安定して比較的大きいので、安定した音響特性を提供することができる。 
【００３８】
本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板の成形用樹脂材料には、必要に応じて、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、発泡剤、離形剤、耐衝撃改良剤等の添加剤が配合されていても良い。
【００３９】
上記成形用樹脂材料を調製するには、上記樹脂と、上記粒子と、さらに必要に応じて添加される熱安定剤等とを、所定の割合で均一に混合する。混合方法については、特に限定はなく、これらの成分を均一に混合できれば良く、予めフライアッシュＩ種とシリカフュームとを混合して混合粉体としておくことも、これらの材料を同時に混合することも可能である。上記成形用樹脂材料を調製する際には、含有させた粒子が破壊されずに熱可塑性樹脂中に均一に分散されるように、混合、混練条件を選択する必要がある。
【００４０】
具体的には、熱可塑性樹脂、粒子等をバンバリーミキサー、ニーダー、ロールを用いて混合した後、単軸又は２軸押出機等の加熱溶融混練機を用いることにより製造することができ、特に、得られるフィラー高充填樹脂材料の均一性の点から、２軸押出機を好適に用いることが好ましい。
【００４１】
また、配合する熱可塑性樹脂も、得られた組成物の組成均一性、混練性などから、用いるフライアッシュＩ種やシリカフュームと同様な小径化又は粉末状に加工して用いることが取り扱い上特に好ましく、ペレット状、粉末状いずれの形状のものを用いても良く、フライアッシュＩ種やシリカフュームの配合量が大きい場合には、小径化又は粉末状のものを用いることが製造効率の点から好ましい。
【００４２】
射出成形を用いる場合には、上記樹脂と、上記フライアッシュＩ種とシリカフュームとを混合して、例えばペレット状に成形し、これを射出成形用の原料として用いることが好ましく、当該熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度で、上記フライアッシュＩ種とシリカフュームと樹脂等との混合材料を溶融混練して、射出用ペレット状原料にする。上記ペレット状原料は、射出成形機内部の加熱シリンダ内で再び溶融・混練されて、射出装置によって所望する形状の金形内に充填されて、成形品を得ることができる。
【００４３】
上記成形用樹脂材料は、通常の成形加工方法で目的の成形品とすることができる。例えば、射出成形、押出成形、プレス成形、インジェクション成形などの公知の成形法を利用することができる。特に射出成形では、さらに、三次元の任意の形状に精度よく成形でき、複雑な形状や自由な形状の薄肉の成形品等を再現性よく、かつ寸法精度性よく製造することができる。
【００４４】
ここで、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板を適用するのに好適なスピーカ装置の構成の一例について図面を参照して説明する。図３は、そのようなスピーカ装置１１の構成を示す断面図である。このスピーカ装置１１は、例えば、図３に示すように、上面視で略円形状に形成されたプレート１２、永久磁石等の磁石１３及びヨーク１４を有する磁気回路１５を有している。
【００４５】
この磁気回路１５において、ヨーク１４の開口縁部とプレート１２の端部間に磁気間隙１５ａが形成されている。磁気回路１５の外周部には、筒形状のスピーカフレーム（フレーム）１６が配置され、フレーム１６の支持部１６ａによりドーム形振動板（スピーカ用振動板）１７を支持している。このドーム形振動板１７は、ボイスコイル１８を磁気回路１５の磁気間隙１５ａに振動可能に支持している。
【００４６】
ドーム形振動板１７は、上記した熱可塑性樹脂から構成される基体と、この基体に含有される粒子とを有し、上記基体を構成する上記熱可塑性樹脂単体の周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'よりも上記周波数１ｋＨｚにおける常温での貯蔵弾性率Ｅ'が大きいものからなる。このドーム形振動板１７は、図３に示すように、ドーム状部２１、エッジ状部２２及び凹部２３を有している。
【００４７】
ドーム状部２１は、ドーム形振動板１７の中央部に設けられている。エッジ状部２２は、ドーム状部２１の外周部側に形成されている。エッジ状部２２は、詳細には図３に示すようダンパ部２２ｂを備えている。ダンパ部２２ｂは、例えば、断面凸形状、断面凹形状、断面波形状など各種形状に形成されている。また、エッジ状部２２の外周端部２２ａは、フレーム１６に固定されている。また、エッジ状部２２の内周側には、凹部２３が形成されている。
【００４８】
凹部２３は、ドーム状部２１とエッジ状部２２との間に形成され、略断面Ｕ字形状の溝部を備えている。この凹部２３内には、図３に示すように、ボイスコイル１８が配置されている。このボイスコイル１８は、例えば、接着剤によりドーム形振動板１７に接着されて固定されている。エッジ状部２２と凹部２３とが一体成形されている。
【００４９】
本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板は、上記したように、例えば、基体がポリプロピレンからなる場合、その貯蔵弾性率Ｅ'（剛性）は、ポリプロピレンのみからなるスピーカ用振動板の貯蔵弾性率Ｅ'からなるスピーカ用振動板の貯蔵弾性率Ｅ'よりも大きくなる。このように、本発明の実施の形態によれば、スピーカ用振動板の貯蔵弾性率Ｅ'を大きくすることができるので、高域限界周波数はより高域側（可聴域外）にシフトさせることができるとともに、音響特性を向上させる、特に、中域でのディップを比較的小さくする、ことができる。
【００５０】
したがって、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板でドーム形スピーカ装置を構成した場合には、マグネシウム(Ｍｇ)からなるスピーカ用振動板でドーム形スピーカ装置と比較して、ポリプロピレン（ＰＰ）からなるスピーカ用振動板の弾性率より大きい弾性率及びマグネシウム（Ｍｇ）からなるスピーカ用振動板の内部損失より大きい内部損失をそれぞれ得ることができる。このように、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板は，再生帯域が広く、指向特性、過渡特性、音質などが良好という特長を有するドーム形スピーカ装置、中でも、中域のスピーカ装置、トゥイータ（高音用スピーカ装置）に適用することにより、その機能を十分に発揮することができる。
【００５１】
ここで、図４に本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板と比較例について、損失正接（内部損失）ｔａｎδとヤング率との関係の一例を示す。図４において、Ａは、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板が有する性質の領域である。Ａ内の●は後述する実施例に係るスピーカ用振動板が有する性質である。一方、Ｂは、比較例であるスピーカ用振動板が有する性質の領域である。比較例であるスピーカ用振動板は、カーボンファイバーが混在するポリプロピレン（ＰＰ）から構成されている。Ｂ内の□はポリプロピレン（ＰＰ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質である。また、△はマグネシウム（Ｍｇ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質、×はポリエーテルイミドのみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質である。
【００５２】
次に、図５に本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板と比較例について、材料と強度との関係の一例を示す。図５において、Ａは、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板が有する性質の領域である。一方、Ｒ１は比較例１である樹脂材料が有する性質の領域、Ｒ２は比較例２である充填材料を用いた樹脂材料が有する性質の領域、Ｍは金属材料が有する性質の領域である。樹脂材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。充填材料を用いた樹脂材料としては、例えば、繊維や無機材料（含：フィラー）を充填したポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）などが挙げられる。
【００５３】
図４及び図５から分かるように、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板Ａは、金属材料に近い物性を有し、内部損失をある程度維持しつつ、ヤング率を大きくすることができる。このようにヤング率を大きくすることができるので、再生帯域を拡大でき、特に高音域の再生帯域を拡大することができる。一方、比較例であるスピーカ用振動板Ｂは、ポリプロピレン（ＰＰ）の物性への依存性が大きく、より広い自由度の確保が困難であることが分かる。
【００５４】
このように、本発明の実施の形態によれば、金属材料を用いたスピーカ用振動板と同等の強度が得られ、かつ内部損失を大きく低下させることなく、ヤング率を大きくすることができる。ヤング率を比較的大きくできるので、再生帯域を拡大することができ、特に高音域の再生帯域を拡大することができる。また、本発明の実施の形態によれば、フライアッシュとシリカフュームとを用いることにより、熱可塑性樹脂の物性がスピーカ用振動板の物性に与える影響を低減することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明の実施例についてさらに詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５６】
本発明の実施例に係るスピーカ用振動板は、ポリプロピレン（ＰＰ）と、カーボンファイバーと、シリカフシュームと、フライアッシュと、マイカとを、それぞれ配合比率１６％（ＰＰ）：４０％（カーボンファイバー）：３４％（シリカフシューム＋フライアッシュ）：１０％（マイカ）で配合した後、通常の射出成形ではなく、射出圧縮及び高速成形機を使用して成形した。これにより、更なる薄肉化を図ることができた。
【００５７】
図６及び図７に本発明の実施例に係るスピーカ用振動板と比較例について、周波数とヤング率との関係の一例及び、周波数と内部損失（ｔａｎδ）との関係の一例を示す。図６及び図７において、直線ａは本実施例に係るスピーカ用振動板が有する特性直線、直線ｂはマグネシウム（Ｍｇ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する特性直線、直線ｃはマイカが１０％含有されたポリプロピレンから構成されているスピーカ用振動板が有する特性直線である。また、直線ｄはポリプロピレンのみから構成されているスピーカ用振動板が有する特性直線、直線ｅはポリエーテルイミドのみから構成されているスピーカ用振動板が有する特性直線である。
【００５８】
図６からは、マグネシウム（Ｍｇ）のみから構成されているスピーカ用振動板等と比較して、本実施例に係るスピーカ用振動板がすべての周波数にわたって小さいものの、他の材料（ポリプロピレン、ポリエーテルイミド）から構成されるスピーカ用振動板のヤング率に対し、比較的大きいヤング率が得られることが分かる。また、図７からは、マグネシウム（Ｍｇ）のみから構成されているスピーカ用振動板と比較して、本実施例に係るスピーカ用振動板がすべての周波数にわたって、大きい内部損失δが得られることが分かる。 
【００５９】
図８に本発明の実施例に係るスピーカ用振動板と比較例について、内部損失（ｔａｎδ）と伝播速度との関係の一例を示す。図８において、○は本発明の実施例に係るスピーカ用振動板が有する性質、Ａは本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板が有する性質の領域である。熱可塑性樹脂の種類やフィラーの量をコントロールすることにより図８に示すＡの範囲内で諸物性（比重や硬さ、ヤング率、内部損失）を調整することができる。熱可塑性樹脂も種類違いにより、セラミック系、金属系に近い物性になる。セラミックや金属系材料は形状の制約があるが、本実施の形態に係るスピーカ用振動板は、熱可塑性樹脂から構成されているので、形状の自由度がある。
【００６０】
また、フィラーを高充填することにより、高温試験後の熱可塑性樹脂成分の収縮を抑えることができる。さらに、上記した球状フィラーの他、繊維系フィラー、板状フィラーと組み合わせることにより、強度(ヤング率)が向上する。また、球状の中空フィラーを含有させることより、流動性を損なわず、軽量化を図ることができる。
【００６１】
一方、図８において、▲はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質、▽はチタン（Ｔｉ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質、△はマグネシウム（Ｍｇ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質である。また、▼はポリプロピレン（ＰＰ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質、□はポリ・フェニレン・サイファイド（ＰＰＳ：poly phenylene sulfide）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質、■はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）のみから構成されているスピーカ用振動板が有する性質である。図８からは、本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板は、内部損失ｔａｎδも伝播速度もともに所望の値を得ることができることが分かる。 
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の実施の形態では、本発明をスピーカ用振動板のみに適用する例を示したが、これに限定されず、寸法精度、高耐熱、薄肉成形の特長を活かし、スピーカ用振動板とボイスコイルボビンとの一体成形品も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】フライアッシュ及びシリカフュームが含有された熱可塑性樹脂の構成を示す概念図である。
【図２】フライアッシュ及びシリカフュームが含有された熱可塑性樹脂が流動する様子を示す概念図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板を適用したドーム形スピーカ装置の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板と比較例について、内部損失（ｔａｎδ）とヤング率との関係の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るスピーカ用振動板と比較例について、材料と強度との関係の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係るスピーカ用振動板と比較例について、周波数とヤング率との関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施例に係るスピーカ用振動板と比較例について、周波数と内部損失（ｔａｎδ）との関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係るスピーカ用振動板と比較例について、内部損失（ｔａｎδ）と伝播速度との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…基体、２…フライアッシュ、３…シリカフューム、１１…スピーカ装置、１２…プレート、１３…磁石、１４…ヨーク、１５…磁気回路、１５ａ…磁気間隙、１６…フレーム、１６ａ…支持部、１７…ドーム形振動板（スピーカ用振動板）、１８…ボイスコイル１８、２１…ドーム状部、２２…エッジ状部、２２ａ…外周端部、２２ｂ…ダンパ部、２３…凹部、 
【図１】
2009290665.tif 000002
【図２】
2009290665.tif 000003
【図３】
2009290665.tif 000004
【図４】
2009290665.tif 000005
【図５】
2009290665.tif 000006
【図６】
2009290665.tif 000007
【図７】
2009290665.tif 000008
【図８】
2009290665.tif 000009