JP4420054B2 - 樹脂板の製造方法とこれを用いたスピーカ用振動板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂板の製造方法とこれを用いたスピーカ用振動板の製造方法に関するものである。

近年、携帯電話機やノートパソコンの需要の増加に伴い、これらに用いられるスピーカにおいても高生産性が求められている。このような市場の要求に応えるべく、スピーカ用振動板として使用される樹脂板の製造方法においては、雌雄一対の金型により樹脂フィルムをプレスする方式が主として行われてきた。

図４は従来のスピーカ用振動板の製造方法に用いる一対の金型の断面図である。

すなわち、従来のスピーカ用振動板の製造方法では、所望の成形型を有する第一の金型１ａと、この第一の金型１ａに嵌合する第二の金型１ｂとで、これら第一の金型１ａ及び第二の金型１ｂの間に支持された樹脂フィルム２を熱プレス成形し、スピーカ用振動板を得ていた。

なお、この先行技術文献としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
特開平６−１３３３９２号公報

そして、第一の金型１ａ及び第二の金型１ｂとを嵌合する方式である従来のスピーカ用振動板の製造方法では、嵌合時に正確な精度が要求されるものであった。これに対し、近年のスピーカ用振動板は複雑な形状を擁したものが増加してきたため、従来のスピーカ用振動板の製造方法による成形では不良が生じやすく、生産性に優れるものではなかった。

そこで、本発明は、スピーカ用振動板の生産性を高めることを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明による樹脂板の製造方法では、成形型を有する第一の金型と、この第一の金型と協働して密閉したチャンバーを形成する第二の金型と、密閉したチャンバー内で上下方向に可動なピストンとを備えた成形機により、第一の金型及び第二の金型が開いた状態で第一の金型及び第二の金型の間に樹脂フィルムを支持する第一の工程と、樹脂フィルムを支持した状態で第一の金型及び第二の金型を型締めするとともに密閉したチャンバーを形成する第二の工程と、密閉したチャンバー内でピストンを作動させて発生した圧縮空気による圧力にて前記第一の金型の成形型に樹脂フィルムを密着させて成形する第三の工程を経て樹脂板を製造するものである。

上記構成により本発明による樹脂板の製造方法では、スピーカ用振動板の生産性を高めることができる。

これは、ピストンを作動させ、圧縮空気の圧力により樹脂フィルムを成形型に密着させて成形させることによる。すなわち、本発明による樹脂板の製造方法では、複雑な形状の成形型においても圧縮空気の圧力にて樹脂フィルムを満遍なく成形型に密着させることが可能であり、スピーカ用振動板の不良の発生を低減することができるのである。さらに、この圧縮空気はピストンを成形型方向に押動するという簡単な動作のみで発生させることができるため、装置の故障も発生しにくい。

この結果、スピーカ用振動板の不良の発生を低減でき、生産性を高めることができるのである。

以下、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法に用いる成形機の構成について図面を用いて説明する。

図１に示すように、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法に用いる成形機は第一の金型３、第二の金型４及びピストン５からなる。

第一の金型３の表面には、所望のスピーカ用振動板の形状に成形した成形型６が設けられており、この成形型６の形状が樹脂フィルム７に転写される。この成形型６が設けられた面から、第一の金型３の背面にかけては背圧孔８が貫通して設けられており、この背圧孔８は樹脂板成形時の空気の吸引及び樹脂板成形後の空気の噴射を行う。また、図示はしていないが第一の金型３の背部には、樹脂板成形前に第一の金型３を加熱するためのヒーターを設置してある。

第二の金型４は、内底部にピストン５を通すためのピストン孔９を有した箱型の形状を備えている。この第二の金型４の縁部１０が、図２に示すように第一の金型３と第二の金型４とを型締めする際に樹脂フィルム７と接触し、密閉されたチャンバー１１を形成する。また、図３に示すようにピストン５を矢印の方向に押動する際には、樹脂フィルム７の破損や不良を防ぐために、樹脂フィルム７の外周をチャンバー１１の外部から内部へとある程度引き込む必要があり、さらに縁部１０と樹脂フィルム７の接触部分から空気が漏れてはならないため、縁部１０の構成材料は樹脂フィルム７の特性を考慮して選定される。また、第一の金型３と同様に、図示はしていないが第二の金型４の側部にはヒーターを設置している。

ピストン５は、図１に示すように、軸１２及び圧縮板１３にて構成され、断面Ｔ字型の形状を有しており、上下方向に往復運動が可能な仕組みとなっている。さらに、圧縮板１３の側部には金型接触部１４が設けられている。この金型接触部１４は、第二の金型４と接触する部分であり、ピストン５押動時にチャンバー１１を密閉するのに有効であるとともに熱の影響を受けにくい耐熱ゴムによって形成されている。また、この金型接触部１４は、摩耗した際に交換する必要があるため、取り外し可能な構成としている。

以下、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法の手順について図面を用いて説明する。

まず、第一の工程では、図１に示すように第一の金型３と第二の金型４が開いた状態で、成形型６と樹脂フィルム７上の所望の転写位置が一致するように、第一の金型３と第二の金型４の間に樹脂フィルム７を支持する。この時、圧縮板１３は第二の金型４の内底部付近に配置されている。なお、第一の工程の前に、第一の金型３及び第二の金型４はヒーター（図示せず）により樹脂フィルム７のガラス転移点以上の温度に加熱されている。本実施の形態は、樹脂フィルム７にＰＥＩ（ポリエーテルイミド）を用いたことより、第一の金型３の加熱温度はＰＥＩのガラス転移点（２２０℃）より高い２３０℃とした。

次に、第二の工程では図２に示すように、第一の金型３と第二の金型４を型締めし、第一の金型３と第二の金型４にて樹脂フィルム７を挟持する。この時、樹脂フィルム７は第一の金型３及び第二の金型４が帯びている熱により、軟化し始める。そして、背圧孔８から空気を吸引することで、この軟化した樹脂フィルム７を成形型６にある程度密着させる。また、第二の金型４の縁部１０は樹脂フィルム７を介して第一の金型３と密着するとともに、圧縮板１３の側部は金型接触部１４を介して第二の金型４と密着しており、この結果、ピストン５と第一の金型３の間には密閉されたチャンバー１１が形成される。

そして、第三の工程ではピストン５を図３の矢印に示す方向に押動することで発生した圧縮空気により樹脂フィルム７に圧力を与え、樹脂フィルム７を成形型６に密着させて成形型６の形状を転写する。ここで、圧縮空気によって樹脂フィルム７に与える圧力は、樹脂フィルム７の破損の可能性を低減するため、最大でも１．０ＭＰａ程度としている。なお、ピストン５を押動させる際、金型接触部１４と第二の金型４の間に隙間が生じることはなく、チャンバー１１から外部に空気が漏れることはない。

最後に、樹脂フィルム７の温度をガラス転移点以下に低下させた後、第一の金型３と第二の金型４を型開きする。さらに、背圧孔８から空気を噴射させ、成形型６の形状が転写された樹脂フィルム７を第一の金型３から剥離させる。この結果、所望の形状の樹脂板を得ることができる。

以下、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法による効果について説明する。

まず、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法ではスピーカ用振動板の生産性を高めることができる。

これは図３に示すように、ピストン５の動作により樹脂フィルム７に圧力を加えていることによる。

すなわち、従来までは金型同士の嵌合によりスピーカ用振動板を製造していたため、金型同士が正確に嵌合せずスピーカ用振動板に不良が発生することが数多く見受けられたが、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法では圧縮空気の圧力を用いているため、複雑な形状の成形型であっても樹脂フィルム７を満遍なく密着させることが可能となり、不良の発生を低減することができるのである。さらに、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法によると、圧縮空気はピストン５の往復運動という簡単な動作により発生させることができ、装置の故障が発生しにくく設備コストを安価に抑えることができる。この結果、スピーカ用振動板の生産性を向上させることができるのである。

さらに、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法では、樹脂フィルム７にピストン５を用いて圧力を加える方式としているため、樹脂フィルム７に加える圧力を段階的に制御することが可能である。すなわち、ピストン５の押動速度および押動位置を調整すれば、樹脂フィルム７に加える圧力を調節できるのである。したがって、急激に圧力をかけてしまうと材料の破断が発生しやすい薄い材料の樹脂フィルム７などにおいては、加える圧力を段階的に制御することで少しずつ引き伸ばしながら成形することができ、樹脂板の不良の発生を抑制することができる。

また、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法では第一の工程の前に、予め第一の金型３を樹脂フィルム７のガラス転移点以上の温度に加熱している。この結果、シート状の樹脂フィルム７は、第二の工程において第一の金型３が近づくにつれ軟化し、第三の工程においては樹脂フィルム７がガラス転移点以上の温度となることで、成形型の形状を転写することが可能となる。したがって、スピーカ用振動板の生産性を向上させることができる。

なお、第一の金型３の加熱は、第一の金型３の背部に固定されたヒーターにより行われている。したがって、第二の工程及び第三の工程では、第一の金型３は固定されたヒーターから離れているため、次第に第一の金型３の温度は低下していく。この結果、第三の工程で第一の金型３及び樹脂フィルム７の温度はガラス転移点以下の温度となり、樹脂フィルム７は成形型６の形状が転写された状態で固化する。つまり、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法では、樹脂フィルム７の冷却のための装置を必要とせず、低コストにて樹脂板を製造することができ、スピーカ用振動板の生産性を向上させることができる。

また、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法では、樹脂フィルム７に加える圧力を０．８ＭＰａ以上としている。すなわち、樹脂フィルム７に加える圧力を０．８ＭＰａ以上として成形することで、樹脂フィルム７をより強く成形型６に密着させることができ、複雑な形状の成形型６であっても高い精度にて成形することが可能である。なお、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法において０．８ＭＰａ以上の圧力を加えることが可能であるのは、上述したように本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法では圧力を段階的に加えていくことが可能であるゆえである。

以上のように、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法によるとスピーカ用振動板製造の生産性を高めることができることから、特に小型のスピーカ用振動板の製造方法において有用である。

また、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法によると品質に優れたスピーカ用振動板を提供することが可能であるため、本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法によって製造されたスピーカ用振動板を用いたスピーカや、さらにこのスピーカを用いた電子機器を高品質化させることができる。

なお、本発明における樹脂板の製造方法に用いる成形機はコスト性に優れたものであり、スピーカ用振動板の製造にかかる費用を削減できるため、スピーカの生産性の向上に貢献することができる。

本発明における樹脂板の製造方法によると、スピーカ用振動板の生産性を向上させることができ、特に小型の複雑な形状を有したスピーカ用振動板や、深い振動板形状のスピーカ用振動板の生産に有用である。

本発明の一実施の形態における樹脂板の製造方法の第一の工程の成形機の断面図 同第二の工程における成形機の断面図 同第三の工程における成形機の断面図 従来の樹脂板の製造方法に用いる金型の断面図

符号の説明

３ 第一の金型
４ 第二の金型
５ ピストン
６ 成形型
７ 樹脂フィルム
８ 背圧孔
９ ピストン孔
１０ 縁部
１１ チャンバー
１２ 軸
１３ 圧縮板
１４ 金型接触部

Claims (5)

1. 成形型を有する第一の金型と、
   この第一の金型と協働して密閉したチャンバーを形成する第二の金型と、
   前記密閉したチャンバー内で往復運動を行うピストンとを備えた成形機による樹脂板の製造方法であり、
   前記第一の金型及び前記第二の金型が開いた状態で前記第一の金型及び前記第二の金型の間に樹脂フィルムを支持する第一の工程と、
   前記樹脂フィルムを支持した状態で前記第一の金型及び前記第二の金型を型締めするとともに前記密閉したチャンバーを形成する第二の工程と、
   前記密閉したチャンバー内で前記ピストンを作動させて発生した圧縮空気による圧力にて前記第一の金型の成形型に前記樹脂フィルムを密着させて成形する第三の工程を含む樹脂板の製造方法。
2. 前記第一の工程の前に、前記第一の金型を前記樹脂フィルムのガラス転移点以上の温度に加熱する加熱工程を含む請求項１に記載の樹脂板の製造方法。
3. 前記加熱工程における加熱は前記第一の金型の背部に配置されたヒーターにより行われ、前記加熱工程終了後に前記第一の金型はヒーターから前記第二の金型の方向に移動する請求項１に記載の樹脂板の製造方法。
4. 前記圧縮空気による圧力は０．８ＭＰａ以上とした請求項１に記載の樹脂板の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の樹脂板の製造方法を用いたスピーカ用振動板の製造方法。

Images