(57)【要約】【課題】生産性を低下させることなく、線状材に均一に液体を付着させる。【解決手段】線状材２０を液体３０に浸漬した後に上方に引き上げるように走行させる線状材２０への液付着方法である。表面に液体３０が付着して上方に走行する線状材２０に対し、その斜め上方からガスを吹き付けて線状材２０の表面に付着した余分な液体３０を線状材２０に沿って下方に落とすと共に、線状材２０に沿って下方に落ちた余分な液体３０によって線状材２０の表面に形成された液溜まり３１に対し、その側方から液溜まり３１の液体３０を吸引除去する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状材を液体に浸漬した後に上方に引き上げるように走行させる線状材への液付着方法であって、
表面に液体が付着して上方に走行する線状材に対し、その斜め上方からガスを吹き付けて該線状材の表面に付着した余分な液体を該線状材に沿って下方に落とすと共に、該線状材に沿って下方に落ちた余分な液体によって該線状材の表面に形成された液溜まりに対し、その側方から該液溜まりの液体を吸引除去する液付着方法。
【請求項２】
請求項１に記載された液付着方法において、
上記線状材へのガスの吹き付けを、該線状材を挟んだ両側から行う液付着方法。
【請求項３】
請求項２に記載された液付着方法において、
上記線状材を挟んだ両側からのガスの吹き付けを段違いで行う液付着方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された液付着方法において、
上記線状材が導体線であり且つ上記液体がワニスである液付着方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された液付着方法において、
上記線状材が平板状線状材である液付着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は線状材を液体に浸漬した後に上方に引き上げるように走行させる線状材への液付着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導体線を絶縁被覆する方法として、導体線にワニスを通過させて電着塗装した後、加熱することにより被膜を形成させるものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１及び２には、平角状導体線の上に水分散ワニスを電着塗装した後、その電着層を焼付け処理し、その平角状導体の平坦部において絶縁層を連続的に形成する平角状超薄膜絶縁電線の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３２０５７３号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、導体線をワニスに浸漬した後に上方に引き上げるように走行させ、それによって導体線の表面にワニスを付着させる方法では、ワニスの粘度や表面張力の影響により導体線によるワニスの持ち出し、つまり、導体線へのワニスの付着が過剰となる箇所が生じる場合がある。そして、このようなワニスが過剰に付着した箇所では加熱の際に発泡する虞がある。また、このようなワニスの不均一な付着は線速度が速い程顕著となることから、線速度を遅くすることにより抑制可能であるが、それでは生産性の低下を招いてしまう。
【０００６】
本発明の課題は、生産性を低下させることなく、線状材に均一に液体を付着させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、線状材を液体に浸漬した後に上方に引き上げるように走行させる線状材への液付着方法であって、
表面に液体が付着して上方に走行する線状材に対し、その斜め上方からガスを吹き付けて該線状材の表面に付着した余分な液体を該線状材に沿って下方に落とすと共に、該線状材に沿って下方に落ちた余分な液体によって該線状材の表面に形成された液溜まりに対し、その側方から該液溜まりの液体を吸引除去するものである。
【発明の効果】
【０００８】
線状材にガスを吹き付けて線状材の表面に付着した余分な液体を線状材に沿って下方に落とし、それによって線状材への液体の付着の均一化を図ったとしても、落ちた液体で形成される液溜まりが一定量を超えると、線状材に過剰な液体が付着して持ち上げられる虞があるが、本発明によれば、線状材に沿って下方に落ちた余分な液体によって線状材の表面に形成された液溜まりの液体を吸引除去するので、かかる液溜まりが一定量を超えるのを防止でき、結果として、生産性を低下させることなく、線状材に均一に液体を付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る絶縁被覆装置を示すブロック図である。
【図２】電着塗装機を示す説明図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は複数の吹出ノズルの位置関係を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は吹出ノズルと吸引ノズルとの位置関係を示す説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は複数の吸引ノズルの位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係る絶縁被覆装置１０を示す。この本実施形態に係る絶縁被覆装置１０は、導体線２０（線状材）にワニス３０（液体）を電着塗装して絶縁被覆するのに用いられるものである。
【００１２】
本実施形態に係る絶縁被覆装置１０は、送出機１１を備え、その側方に第１のシーブ１２、その斜め下方に第２のシーブ１２、その上方に第３のシーブ１２、その斜め下方に回転駆動機１３、その下方に第４のシーブ１２、及びその側方に巻取機１４がそれぞれ設けられた構成を有する。そして、本実施形態に係る絶縁被覆装置１０は、送出機１１及び巻取機１４のそれぞれが導体線用のボビンの取付が可能に構成されており、送出機１１に加工対象の導体線２０が巻き付けられたボビンが取り付けられ、そこから引き出された導体線２０が、第１〜第３のシーブ１２、回転駆動機１３、及び第４のシーブ１２に順に巻き掛けられて走行し、巻取機１４に取り付けられたボビンに巻き付けられるように構成されている。
【００１３】
本実施形態に係る絶縁被覆装置１０は、送出機１１と第１のシーブ１２との間に焼鈍炉１５、第２のシーブ１２と第３のシーブ１２との間に電着塗装機１６及び焼付炉１７、並びに回転駆動機１３と第４のシーブ１２との間に絶縁検査機１８がそれぞれ設けられている。そして、本実施形態に係る絶縁被覆装置１０は、導体線２０が、焼鈍炉１５では横方向に、電着塗装機１６及び焼付炉１７では上方に、及び荷電用電極では下方にそれぞれ走行するように構成されている。また、本実施形態に係る絶縁被覆装置１０は、走行する導体線２０を電極（例えば陽極）に接続する手段が設けられている。
【００１４】
図２は電着塗装機１６を示す。
【００１５】
この電着塗装機１６は、筒状の電極（例えば陰極）が設けられた電着バス１６１を有し、そして、その電着バス１６１にワニス３０が満たされ、ワニス３０中の電極を通過した導体線２０が液面から上方に走行するように構成されている。導体線２０の走行方向は、鉛直方向に対する傾斜角度が１５°以内であることが好ましく、０°であることが最も好ましい。また、この電着塗装機１６は、電着バス１６１の上方に、上から順に導体線２０の走行方向に沿って設けられた吹付ノズル１６２及び吸引ノズル１６３を有する。なお、吹付ノズル１６２はコンプレッサー等に接続され、また、吸引ノズル１６３は真空ポンプ等に接続されている。
【００１６】
吹付ノズル１６２は、ノズル口が、上方に走行する導体線２０に対し、その斜め上方からガスを吹き付けるように向き設定されている。導体線２０に対するガスの吹き付け角度θ１は０°以上６０°未満であることが好ましく、５〜２０°であることがより好ましい。吹付ノズル１６２は、ノズル口が電着バス１６１に満たされたワニス３０の液面から１００〜１０００ｍｍ上方に位置付けられていることが好ましく、２００〜６００ｍｍ上方に位置付けられていることがより好ましい。吹付ノズル１６２は、走行する導体線２０の線振れ（約１ｍｍ）を考慮すると、ノズル口が上方に走行する導体線２０の側方５〜５０ｍｍの位置に位置付けられていることが好ましく、側方１０〜３０ｍｍの位置に位置付けられていることがより好ましい。吹付ノズル１６２は、単数だけが設けられていてもよく、また、複数が設けられていてもよい。後者の場合には、複数の吹付ノズル１６２は、図３（ａ）に示すように、導体線２０を挟んだ両側からガスの吹き付けを行うように設けられていることが好ましい。複数の吹付ノズル１６２は、図３（ｂ）に示すように、導体線２０を挟んだ両側からのガスの吹き付けを段違いで行うように上下にオフセットして設けられていることが好ましい。吹付ノズル１６２のノズル口径は例えばφ２〜φ１０ｍｍである。なお、ノズル口は幅２ｍｍ以上のスリット等であってもよい。
【００１７】
吸引ノズル１６３は、ノズル口が、上方に走行する導体線２０に対し、その斜め下方から吸引するように向き設定されていてもよく、また、その側方から吸引するように向き設定されていてもよく、さらに、その斜め上方から吸引するように向き設定されていてもよい。吸引ノズル１６３は、ノズル口が吹付ノズル１６２のノズル口から５〜５０ｍｍ下方に位置付けられていることが好ましく、１０〜４０ｍｍ下方に位置付けられていることがより好ましい。吸引ノズル１６３は、走行する導体線２０の線振れ（約１ｍｍ）を考慮すると、ノズル口が上方に走行する導体線２０の側方１〜１０ｍｍの位置に位置付けられていることが好ましく、側方１．５〜４．０ｍｍの位置に位置付けられていることがより好ましい。図２に示すように先端が上下方向に円弧を構成するような形状に形成された吸引ノズル１６３の場合、ノズル口が、円弧中心から上方に走行する導体線２０への最近接位置までを結ぶ線と円弧中心からノズル口までを結ぶ線とのなす角度θ２が０〜４５°となるように設けられていることが好ましい。吸引ノズル１６３のノズル口から走行する導体線２０までの距離は、吹付ノズル１６２のノズル口から走行する導体線２０までの距離よりも短いことが好ましい。吸引ノズル１６３は、平面視で、図４（ａ）に示すように、吹付ノズル１６２と同じ位置に設けられていてもよく、図４（ｂ）に示すように、例えば９０°回転した位置に設けられていてもよく、図４（ｃ）に示すように、吹付ノズル１６２と導体線２０を挟んだ反対側の位置に設けられていてもよい。吸引ノズル１６３は、単数だけが設けられていてもよく、また、複数が設けられていてもよい。後者の場合には、複数の吸引ノズル１６３は、図５（ａ）に示すように、導体線２０を挟んだ両側から吸引を行うように設けられていることが好ましい。また、複数の吹付ノズル１６２は、図５（ｂ）に示すように、吸引を段違い行うように上下にオフセットして設けられていてもよい。吸引ノズル１６３のノズル口径は例えばφ１〜φ５ｍｍである。
【００１８】
以上のような電着塗装機１６は、従来から使用されている既存装置に吹付ノズル１６２及び吸引ノズル１６３を後付することによって容易に構成することができる。
【００１９】
次に、本実施形態に係る絶縁被覆装置１０を用いた導体線２０の絶縁被覆方法（液付着方法を含む）について説明する。
【００２０】
加工対象である導体線２０としては、例えば、断面が直径０．１〜３．０ｍｍの円形導体線、断面が一辺０．１〜１．０ｍｍの方形導体線、幅０．１〜５．０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ以下（好ましくは０．０１〜０．２ｍｍ）、及びそれらの比（アスペクト比）が３：１〜１００：１である平板状導体線等が挙げられる。導体線２０の材質としては、例えば、通常の電気銅（ＪＩＳ Ｃ３１０１の電気用硬銅線）、電気用アルミニウム、銅合金、銅クラッドアルミニウム、ニッケルめっき銅等が挙げられる。
【００２１】
本実施形態に係る絶縁被覆装置１０を稼働させると、導体線２０が、送出機１１に取り付けられたボビンから引き出され、第１〜第３のシーブ１２、回転駆動機１３、及び第４のシーブ１２を順に経由して走行し、巻取機１４に取り付けられたボビンに巻き取られる。導体線２０の線速度は例えば４〜４０ｍ／ｍｉｎである。
【００２２】
このとき、焼鈍炉１５では、導体線２０が加熱されて焼鈍される。加熱温度は例えば１００〜６００℃であり、加熱時間は例えば２〜３０秒である。
【００２３】
電着塗装機１６では、導体線２０が電着バス１６１内のワニス３０に浸漬され、電極バス内の電極との間の電界によって走行する導体線２０の表面にワニス３０が付着して被膜を形成した後、液面から上方に引き上げられる。ここで、ワニス３０としては、例えば、ポリアクリルワニス、エポキシエステルワニス等の水分散型樹脂ワニスが挙げられる。ワニス３０の温度は例えば１０〜５０℃である。ワニス３０の固形分濃度（樹脂製分濃度）は例えば１〜４０質量％である。電極バス内の電極と導体線２０との間の電圧は例えば１０〜１００Ｖである。電着時間は例えば０．５〜１０秒である。
【００２４】
そして、液面から引き上げられた導体線２０に対し、その斜め上方から吹付ノズル１６２からのガスが吹き付けられる。これにより導体線２０の表面に付着した余分なワニス３０が導体線２０に沿って下方に落ち、それによって導体線２０へのワニス３０の付着が均一化する。吹付ノズル１６２から高圧のガスを吹き付ければ、流速の速いダウンフローを得ることができるが、それでは絶縁被膜形成に必要なワニス３０まで落としてしまう虞があるが、図２に示すように、吸引ノズル１６３のノズル口から走行する導体線２０までの距離が吹付ノズル１６２のノズル口から走行する導体線２０までの距離よりも短い場合には、吹付ノズル１６２から低圧のガスを吹き付けても流速の速いダウンフローを得ることができ、効率よくワニス３０の付着の均一化を図ることができる。ここで、ガスとしては、典型的には空気が挙げられ、その他に例えば窒素ガス、ヘリウムやアルゴンなどの不活性ガス等が挙げられる。ガス温度は例えば５〜３５℃である。ガス吹付量は例えば１０〜８０Ｌ／ｍｉｎである。
【００２５】
また、導体線２０に沿って下方に落ちた余分なワニス３０によって導体線２０の表面に形成された液溜まり３１に対し、その側方から吸引ノズル１６３からの吸引がなされて液溜まり３１のワニス３０が吸引除去される。導体線２０にガスを吹き付けて導体線２０の表面に付着した余分なワニス３０を導体線２０に沿って下方に落とし、それによって導体線２０へのワニス３０の付着の均一化を図ったとしても、落ちたワニス３０で形成される液溜まり３１が一定量を超えると、導体線２０に過剰なワニス３０が付着して持ち上げられる虞があるが、このように、導体線２０に沿って下方に落ちた余分なワニス３０によって導体線２０の表面に形成された液溜まり３１のワニス３０を吸引除去すれば、かかる液溜まり３１が一定量を超えるのを防止でき、結果として、生産性を低下させることなく、導体線２０に均一にワニス３０を付着させることができる。吸引ノズル１６３からの吸引位置は液滴が側方に最も突出する位置であることが望ましい。ここで、吸引量は例えば１０〜１００Ｌ／ｍｉｎである。
【００２６】
さらに、複数の吹付ノズル１６２により導体線２０を挟んだ両側からガスの吹き付けを行う場合には、効率的な液切りを行うことができる。複数の吹付ノズル１６２により導体線２０を挟んだ両側からのガスの吹き付けを段違いで行う場合には、吹き付けガスの相互影響による線振れを防止でき、また、細かい条件設定や調整ができ、より効果的に液切りを行うことができる。
【００２７】
また、導体線２０が平板状導体線の場合には、余分なワニス３０を効率的に導体線２０に沿って下方に落とし、液溜まり３１のワニス３０を効率的に吸引除去する観点から、吹付ノズル１６２からのガスの吹き付け及び吸引ノズル１６３からの吸引を平板状導体線２０の板面に対して行うことが望ましい。
【００２８】
焼付炉１７では、導体線２０に付着したワニス３０の乾燥及び硬化による絶縁被膜の形成がなされる。加熱温度は例えば１００〜４００℃であり、加熱時間は例えば１０〜１２０秒である。絶縁被膜の厚さは１．５〜３５μｍである。
【００２９】
絶縁検査機１８では、絶縁被覆された導体線２０の外が電極に接触し、絶縁されているか否かが検査される。
【００３０】
なお、本実施形態では、導体線２０を線状材としたが、特にこれに限定されるものではなく、細径や小サイズの角形の導体を撚り合わせたり、或いは集合させて線状材としたもの等であってもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、ワニス３０を液体としたが、特にこれに限定されるものではなく、ポリエステル、ホルマール、ポリウレタンなどの有機樹脂やポリアミド、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂等を加熱或いは溶剤に溶解させて液体としたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は線状材を液体に浸漬した後に上方に引き上げるように走行させる線状材への液付着方法について有用である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  絶縁被覆装置
１１  送出機
１２  シーブ
１３  回転駆動機
１４  巻取機
１５  焼鈍炉
１６  電着塗装機
１７  焼付炉
１８  絶縁検査機
１６１  電着バス
１６２  吹付ノズル
１６３  吸引ノズル
２０  導体線（線状材）
３０  ワニス（液体）
３１  液溜まり
【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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