(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースをアミンオキシドからなる溶媒で溶解し、当該溶液をエアーギャップ方式により紡糸して、凝固させることにより得られた再生セルロース繊維の短繊維と、木材パルプ繊維とからなることを特徴とするボイスコイルボビン。
【請求項２】
前記短繊維が木材パルプ繊維に対して、５〜１５％混抄されていることを特徴とする請求項１記載のボイスコイルボビン。
【請求項３】
前記短繊維の繊維長が１〜４ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のボイスコイルボビン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スピーカに用いられるボイスコイルボビンに関し、特に木材パルプ繊維を用いたボイスコイルボビンの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、スピーカに用いるボイスコイルは、アンプから出力された音声電流に忠実に動作して振動板を振動させる機能部品である。従って、ボイスコイルボビンの特性は、スピーカの性能を決定づける１つの重要な要因となる。
【０００３】
このボイスコイルボビンの特性には、振動板を正確に安定して駆動させるために高剛性であること、スピーカの能率を上げるために軽量であること等が要求される。
【０００４】
このような要求を満たすべく、ボイスコイルボビンでは、クラフト紙、金属箔、高分子フィルム等の様々な材料が開発され、使用されてきたが、現在まで主役として一般的に多用されているものは、剛性と重量とのバランスの適当さ、コスト的な理由から、また、振動板に紙を用いたものが多用されており、この紙の振動板との（同一材質であることによる）相接着性からも、クラフト紙を用いたボイスコイルボビンである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のクラフト紙からなるボイスコイルボビンでは、上述のように、剛性と重量とのバランス面は他のボイスコイルボビン材と比べると優れているが、剛性だけについて考えると、少々欠けており、ボイスコイルボビンの剛性としては十分に満足するものであるとはいえない。
【０００６】
このクラフト紙からなるボイスコイルボビンの剛性について詳細に説明すると、クラフト紙は木材パルプ繊維から構成されているのであるが、木材パルプ繊維は繊維自体の結晶化度が小さいことから弾性率が低く、このため剛性が低くなってしまうのである。
【０００７】
このようなクラフト紙の剛性を向上させたものとして、木材パルプ繊維に、アラミド繊維、ガラス繊維等のバインダーを添加して作製したボイスコイルボビンがある。しかし、このようなボイスコイルボビンでは、バインダーを添加することにより重量が増加し、更にバインダーと木材パルプ繊維との材質の差異により木材パルプ繊維とバインダーを接着させるための樹脂が必要となることからも重量が増加するという、新たな問題が生じてしまう。
【０００８】
そこで本発明は、上記従来例に付する欠点を解消し、木材パルプ繊維を用いたボイスコイルボビンに、木材パルプ繊維と同一構造を有し、且つ結晶化度の高いセルロース繊維をバインダーとして用いることにより、高剛性で、軽量なボイスコイルボビンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るボイスコイルボビンは、木材その他の植物、微生物、動物等から抽出されるセルロースをアミンオキシドからなる溶媒で溶解し、当該溶液をエアーギャップ方式により紡糸して、凝固させることにより得られた再生セルロース繊維の短繊維と、木材パルプ繊維とからなることを特徴とし、更に、前記短繊維が木材パルプ繊維に対して５〜１５％混抄されていること、前記短繊維の繊維長が１〜４ｍｍであることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明のボイスコイルボビンでは、木材その他の植物、微生物、動物等から抽出されるセルロースをアミンオキシドからなる溶媒で溶解させる。このアミンオキシドは、空気中でよく揮発し、且つセルロースの溶解性に優れる性質を有している。当該溶液をエアーギャップ方式（乾式紡糸）によって紡糸し、これを凝固させることにより再生セルロース繊維が得られる。このエアーギャップ方式は、細い紡糸口から押し出された紡糸液に溶媒の沸点より幾分高い温度の空気を吹き付けて溶剤を蒸発させる紡糸法である。このエアーギャップ方式による紡糸によってセルロース分子が分散している溶媒（アミンオキシド）が揮発して、セルロース分子間の分子間力が高まる。この状態の紡糸されたセルロースが凝固浴中で延伸される。このエアーギャップ方式、凝固浴の工程で、繊維内部の結晶が成長して、結晶化度の高い再生セルロース繊維が得られる。この再生セルロース繊維を短繊維化し、木材パルプ繊維に混抄して抄造することにより、本発明のボイスコイルボビンが得られる。
【００１１】
このような構成の本発明のボイスコイルボビンでは、上述の工程で得られた再生セルロース短繊維が剛直且つ高結晶化度を有するため、木材パルプ繊維にこれを添加することにより、木材パルプ繊維のみで構成する場合に生じていた木材パルプ繊維同士の絡み合いが緩和され、繊維の結合面積が小さくなって繊維間の隙間が増え、従来の木材パルプ繊維のみで構成されたもの、即ちクラフト紙からなるボイスコイルボビンに比べて密度が小さくなる。ここで、前記した木材パルプ繊維の絡み合いについて説明すると、木材パルプ繊維は繊維自体の結晶化度が小さいことから、パルプスラリー中で繊維のカール及びねじれが生じやすく、これのみで構成すると繊維同士が絡み合いやすくなる。本発明のものでは、再生セルロース繊維の剛直さがこの絡み合いを緩和するのである。
【００１２】
そして、本発明のボイスコイルボビンでは、繊維の結合面積が小さくなることで、この結合面積に起因する弾性率は小さくなるが、高結晶化度を有する再生セルロース繊維自体の高弾性率により、ボイスコイルボビンとしての弾性率は比較的大きいものとなる。
【００１３】
更に、ボイスコイルボビンの剛性については、剛性が弾性率に厚みの３乗を乗じたものに比例することから、本発明のボイスコイルボビンでは、従来のクラフト紙からなるボイスコイルボビンに比べて密度が小さいことから、一定の重量としたとき厚みを大きくすることができ、剛性を高くすることができる。また、両者を略同一剛性とした場合は、本発明のボイスコイルボビンのほうが軽量となる。
【００１４】
このようなボイスコイルボビンでは、当該再生セルロース短繊維の混抄量は、木材パルプ繊維に対して５〜１５％であることが好ましい。５％未満であると本発明の作用効果が発揮されにくく、１５％以上であると当該再生セルロース繊維の木材パルプとの結合力が（無機繊維、有機繊維等より強いが）あまり強くないため、十分満足な強度が得られにくくなっていく。また、当該再生セルロース繊維の繊維長は実験で得られた特性から１〜４ｍｍが好ましく、密度、弾性ともバランスがよく最もボイスコイルボビンの特性として好ましいものは３ｍｍである。
【００１５】
【実施例】
本発明の実施例を詳述する。
【００１６】
環状のアミンオキシドであるＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシド（図１に構造式を示す）の水和物１４ｇ  と、ｎ−ｐｒｏｐｙｌ没食子酸塩８０ｍｇと、セルロース（溶解パルプ）１ｇ  とを３００ｃｃの三角フラスコに投入し、１５ｍｍＨｇの真空下１００℃で１０分間撹拌した後、大気圧下１３０℃のオイルバスにて５分間浸漬し、内容物を取り出した。ここで、ｎ−ｐｒｏｐｙｌ没食子酸塩は反応時の溶解パルプの重合度を安定化させるための酸化防止剤としての役割を果たすものであり、没食子酸塩は具体的には亜鉛、アルミニウム、第２水銀、第３鉄等の金属塩である。
【００１７】
その後、この内容物を１００℃で維持し、２０μｍ  の口金を用いた紡糸装置（図２に模式的に示す）にて紡糸し、１０μｍ  の糸を得た。ここで、口金から凝固浴までのエアギャップは１０ｃｍ、巻取の直線スピードは１００ｍ  ／分であり、凝固浴には２ｍ  のウォーターバスを用いた。巻き取った糸は２４時間水洗した後乾燥し、所定の長さに切断した。
［実施例１、２、３］
未晒し木材パルプをスチール製ビーターにてＣＳＦ４００〜４５０ｃｃまで叩解し、これより得られた木材パルプ繊維に、上述の糸を３ｍｍに切断して得られた再生セルロース繊維を、実施例１では５％、実施例２では１０％、実施例３では１５％添加し、ＪＩＳ  Ｐ８２０９に準じて平板シートを作製した。このシートを所定の大きさに切断して、ボイスコイルボビンを作製した。
［実施例４、５］
未晒し木材パルプをスチール製ビーターにてＣＳＦ４００〜４５０ｃｃまで叩解し、これより得られた木材パルプ繊維に、上述の糸を実施例４では１ｍｍ、実施例５では４ｍｍに切断して得られた再生セルロース繊維を５％添加し、ＪＩＳ  Ｐ８２０９に準じて平板シートを作製した。このシートを所定の大きさに切断して、ボイスコイルボビンを作製した。
［比較例］
未晒し木材パルプをスチール製ビーターにてＣＳＦ４００〜４５０ｃｃまで叩解することにより得られた木材パルプ繊維を用い、ＪＩＳ  Ｐ８２０９に準じて平板シートを作製した。このシートを所定の大きさに切断して、ボイスコイルボビンを作製した。
【００１８】
次に、前記実施例１〜５、比較例のボイスコイルボビンの特性を表１に示す。
【００１９】
【表１】
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表１から明らかなように、実施例のボイスコイルボビンは、従来の木材パルプ繊維のみで構成されたボイスコイルボビンと比較して、密度が低く、弾性率が高く又は同等となっている。このため、ボイスコイルボビンの剛性については、本発明のボイスコイルボビンの方が、密度が小さいことから、一定の重量としたとき厚みを大きくすることができ、剛性が高くなる。また、両者の剛性を略同一とした場合は、本発明のボイスコイルボビンのほうが軽量となる。
【００２０】
更に、各実施例を比較してみると、添加した再生セルロース繊維が同一繊維長である場合は、添加量が増えるほど、密度と弾性率が低くなるのが分かるが、この範囲内の添加量ではいずれも適当に特性のバランスがとれているといえる。但し、この範囲以下であると効果が発揮されにくく、この範囲以上であると十分満足な強度が得られにくくなっていく。また、再生セルロース繊維のする繊維長については、繊維長３ｍｍのものが弾性率が最も高く、密度及び弾性率のバランスが最も適当である。
【００２１】
以上、本発明に係るボイスコイルボビンについて代表的と思われる実施例を基に詳述したが、本発明によるボイスコイルボビンの実施態様は、例えばアミンオキシドはＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドだけでなくジメチルエタノールアミン−Ｎ−オキシドであってもよい等、上記実施例の構造に限定されるものではなく、前記した特許請求の範囲に記載の構成要件を具備し、本発明にいう作用を呈し、以下に述べる効果を有する限りにおいて、適宜改変して実施しうるものである。
【００２２】
【効果】
本発明に係るボイスコイルボビンでは、木材その他の植物、微生物、動物等から抽出されるセルロースをアミンオキシドからなる溶媒で溶解し、当該溶液をエアーギャップ方式により紡糸して、凝固させることにより得られた再生セルロース繊維の短繊維が剛直且つ高結晶化度を有し、これを木材パルプ繊維のバインダとして用いるため、以下に述べる効果を有する。
（１）  木材パルプ繊維同士の絡み合いが、この再生セルロース繊維の剛直さのため緩和され、繊維の結合面積が小さくなり、密度が低くなってボイスコイルボビンの軽量化が図れる。
（２）  再生セルロース繊維が高結晶化度、高弾性率を有することから弾性率は比較的大きく、密度が小さいことから、剛性の向上を図れる。
【００２３】
これにより、振動板を正確に安定して駆動させ、且つスピーカの能率を向上させるボイスコイルを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のボイスコイルボビンで用いたアミンオキシドであるＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドの構造式を示す図。
【図２】実施例のボイスコイルボビンで用いた紡糸装置を説明する図。
【図１】
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【図２】
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