(57)【要約】【課題】絶縁電線の生産性を向上させた場合であっても、絶縁電線の長手方向における絶縁層の厚さを均一にすることができる。【解決手段】塗料供給槽により走行線の外周上に絶縁塗料を塗布する塗布工程と、走行線の外周上に塗布した絶縁塗料を焼付炉により焼き付ける焼付工程と、温度検出器により検出した走行線の温度に基づいて、前記絶縁塗料が塗布される前の走行線の温度が所定の温度となるように、冷却機構により走行線を冷却する冷却工程と、を少なくとも含み、塗布工程と焼付工程と冷却工程とを繰り返すことにより、走行線上に絶縁層を形成する絶縁電線の製造方法である。【選択図】図１
2014137900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料供給槽により走行線の外周上に絶縁塗料を塗布する塗布工程と、
前記走行線の外周上に塗布した前記絶縁塗料を焼付炉により焼き付ける焼付工程と、
温度検出器により検出した前記走行線の温度に基づいて、前記絶縁塗料が塗布される前の前記走行線の温度が所定の温度となるように、冷却機構により前記走行線を冷却する冷却工程と、を少なくとも含み、
前記塗布工程と前記焼付工程と前記冷却工程とを繰り返すことにより、前記走行線上に絶縁層を形成することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項２】
前記冷却工程では、前記温度検出器により、前記塗料供給槽に導入される前の前記走行線の温度を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項３】
前記走行線の走行速度をＶ、前記走行線の導体の断面積と等しい断面積を有する円の直径をＤとしたとき、Ｖ×Ｄが１５以上６０以下となるように前記走行線を走行させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項４】
走行線の外周上に絶縁塗料を塗布する塗料供給槽と、
前記走行線に塗布した前記絶縁塗料を焼き付ける焼付炉と、
前記走行線の温度を検出する温度検出器と、
前記走行線を冷却する冷却機構と、
前記温度検出器により検出した前記走行線の温度に基づいて、前記走行線の温度が所定の温度となるように、前記冷却機構を制御する制御機構と、を備える
ことを特徴とする絶縁電線の製造装置。
【請求項５】
前記温度検出器は、前記塗料供給槽の上流側に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の絶縁電線の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線の製造方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータや変圧器などの電気機器のコイルには、絶縁電線が用いられている。絶縁電線は、導体と、導体の外周上に形成された絶縁被膜（絶縁層）とを備えている。絶縁電線には、断面が略円形状の導体を用いた丸型電線や、断面が略矩形状の導体（以下、平角導体ともいう）を用いた平角電線などがあり、コイルの用途や形状に応じて選択される。
【０００３】
絶縁電線は、例えば、以下に示すように導体を所定の速度で走行させながら製造される。まず、走行機により導体を走行させて、走行線とする。この走行線を塗料供給槽に導入し、走行線の外周上に絶縁塗料を塗布する。次に、絶縁塗料が塗布された走行線を焼付炉に導入し、絶縁塗料を焼き付けて硬化させることで絶縁層とする。そして、絶縁層が所定の厚さとなるまで、これらの工程を複数回繰り返して、絶縁電線を得る（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
近年、モータや変圧器などの電気機器には小型化が要求されており、それに用いられるコイルにも小型化が要求されている。コイルの小型化は、絶縁電線の占積率を向上させることで図られている。占積率の向上のため、絶縁電線としては丸型電線よりも平角電線が用いられるようになっており、また、その絶縁層は薄く均一であることが要求されるようになっている。
【０００５】
ただし、絶縁電線を製造する場合、特に平角電線を製造する場合、絶縁塗料を均一に塗布しても、形成される絶縁層の付き回りが不均一となりやすい、といった問題がある。すなわち、絶縁電線の周方向における絶縁層の厚さが不均一となりやすい。この現象は、塗布した絶縁塗料が硬化前に表面張力で流れ、その状態で硬化したために生じる。例えば、平角導体に絶縁塗料を均一に塗布した場合、平角導体のコーナー部では、絶縁塗料が表面張力により流れて厚さが薄くなるのに対して、コーナー部分を挟む平面部では、コーナー部分から流れた絶縁塗料により盛り上がって厚くなる。このように絶縁塗料が流れた状態で硬化することによって、形成される絶縁層は厚さが不均一となる。
【０００６】
絶縁層の付き回りを改善する方法は、絶縁塗料の粘度を高くして、表面張力による絶縁塗料の流れを抑制することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１０９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、絶縁電線の製造においては、走行線を塗料供給槽や焼付炉などに導入し、絶縁層を形成するが、このときの走行線の走行速度は、絶縁電線の生産性に対応している。絶縁電線の製造においては、走行線の走行速度を高速化することにより生産性を向上させることができる。
【０００９】
しかしながら、従来においては、走行線の走行速度には上限があり、その走行速度を高速化させて生産性をさらに向上させることが困難となっていた。走行速度を高速化する場合、始めのうちは絶縁塗料の粘度が高く、絶縁層の付き回りを均一にできるものの、製造時間の経過とともに絶縁塗料の粘度を高く一定に維持することが困難となるため、製造中に絶縁塗料の流れ性が次第に変化し、絶縁層の付き回りが不均一となる傾向にある。つまり、製造される絶縁電線においては、長手方向において、絶縁層の付き回りが次第に不均一となり、絶縁層の厚さが不均一となる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、生産性を向上させた場合であっても、絶縁電線の長手方向における絶縁層の厚さを均一にすることができる絶縁電線の製造方法、およびその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、
塗料供給槽により走行線の外周上に絶縁塗料を塗布する塗布工程と、前記走行線の外周上に塗布した前記絶縁塗料を焼付炉により焼き付ける焼付工程と、温度検出器により検出した前記走行線の温度に基づいて、前記絶縁塗料が塗布される前の前記走行線の温度が所定の温度となるように、冷却機構により前記走行線を冷却する冷却工程と、を少なくとも含み、前記塗布工程と前記焼付工程と前記冷却工程とを繰り返すことにより、前記走行線上に絶縁層を形成する絶縁電線の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の第２の態様によれば、
前記冷却工程では、前記温度検出器により、前記塗料供給槽に導入される前の前記走行線の温度を検出する、第１の態様の絶縁電線の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の第３の態様によれば、
前記走行線の走行速度をＶ、前記走行線の導体の断面積と等しい断面積を有する円の直径をＤとしたとき、Ｖ×Ｄが１５以上６０以下となるように前記走行線を走行させる、第１の態様または第２の態様の絶縁電線の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明の第４の態様によれば、
走行線の外周上に絶縁塗料を塗布する塗料供給槽と、前記走行線に塗布した前記絶縁塗料を焼き付ける焼付炉と、前記走行線の温度を検出する温度検出器と、前記走行線を冷却する冷却機構と、前記温度検出器により検出した前記走行線の温度に基づいて、前記走行線の温度が所定の温度となるように、前記冷却機構を制御する制御機構と、を備える絶縁電線の製造装置が提供される。
【００１５】
本発明の第５の態様によれば、
前記温度検出器は、前記塗料供給槽の上流側に設けられている、第４の態様の絶縁電線の製造装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、絶縁電線の生産性を向上させた場合であっても、絶縁電線の長手方向における絶縁層の厚さを均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る製造方法により得られる絶縁電線の断面を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る絶縁電線の製造装置の構成概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る絶縁電線の製造工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〈本発明者が得た知見〉
本発明の一実施形態の説明に先立ち、本発明者が得た知見について説明をする。
【００１９】
絶縁層の付き回りを均一にするには、絶縁塗料の粘度を高く、一定に維持することが考えられる。しかし、上述したように、平角電線などの絶縁電線を製造する際に走行線の走行速度を高速化すると、絶縁電線の長手方向に対して絶縁層の付き回りが不均一となり、その厚さが不均一となる。特に、絶縁層の厚さが３０μｍよりも大きい場合、その厚さの不均一さが顕著となり、厚さのバラつきが大きくなる。
【００２０】
本発明者は、絶縁塗料の粘度を高く維持し、表面張力による絶縁塗料の流れを抑制したにもかかわらず、走行速度を高速化する場合には絶縁層の付き回りが不均一となったことから、走行線の走行速度が絶縁塗料の粘度変化に影響を及ぼすものと考えた。この点につき、本発明者は鋭意検討を行い、走行速度を高速化する場合、走行線の温度が上昇し、その温度上昇にともなって絶縁塗料の温度が上昇することによって、絶縁塗料の粘度が低下することを見出した。
【００２１】
走行速度を高速化する場合、以下に示すように、走行線の温度が上昇し、絶縁塗料の粘度が低下する。
絶縁電線は、導体を走行させた走行線の外周に絶縁塗料を塗布する塗布工程と、絶縁塗料を焼き付ける焼付工程とを繰り返すことによって製造される。走行速度を高速化すると、焼き付け後に走行線が十分に冷却されないため、走行線の温度が上昇する。走行線は絶縁塗料中を通過するため、走行線の温度が上昇すると、絶縁塗料に伝熱することで、絶縁塗料の温度が上昇し、その粘度が低下することとなる。しかも、走行速度を高速化する場合、製造工程（絶縁塗料の塗布や焼き付けなど）のサイクルが早くなり、焼き付けのペースも早くなるため、走行線の温度上昇がより大きくなる。そして、走行線の温度上昇にともなう絶縁塗料の温度上昇がより大きくなり、その粘度の低下が増大する。この結果、製造される絶縁電線では、長手方向において、絶縁層の付き回りが不均一となり、絶縁層の厚さが不均一となる。つまり、走行速度を高速化すると、走行線の温度が上昇し、それにともなって絶縁塗料の温度が次第に上昇するため、製造時間の経過とともに絶縁塗料の粘度が低下して、絶縁電線の長手方向において絶縁層の付き回りが不均一となる。
【００２２】
この点、絶縁塗料を加熱または冷却し、その温度および粘度を一定に制御することによって、絶縁層の付き回りを改善することも考えられる。しかし、走行線に塗布する絶縁塗料の量が少ない場合、つまり、例えば厚さ５０μｍなどの薄い絶縁層を形成する場合、塗布される絶縁塗料が少なく、絶縁塗料の熱量が走行線の熱量と比較して小さいため、絶縁塗料の温度が走行線の温度に近付くこととなり、その粘度を一定とすることが困難となる。
【００２３】
一方、走行線の温度は、走行速度だけでなく、昼夜、季節、天候などの絶縁電線を製造する環境によっても変化する。これらの環境の変化によれば、気温が変化するため、走行線が焼付工程の後に空冷される際の冷却の程度が異なることとなる。冷却の程度が異なると、走行線の温度が異なり、絶縁塗料の温度および粘度も異なる。これにより、絶縁電線の長手方向において、絶縁層の付き回りが不均一となる。
【００２４】
このように、絶縁塗料は、走行速度や気温などによる走行線の温度変化に対応して、その温度および粘度が変化することとなっていた。この結果、製造される絶縁電線では、長手方向において、絶縁層の付き回りが不均一となり、厚さが不均一となっていた。
【００２５】
以上のことから、本発明者は、走行線の走行速度を高速化した場合であっても、絶縁電線の製造中における走行線の温度変化を抑制すれば、絶縁塗料の温度変化を抑制し、その粘度の変化を抑制することができる、という着想に至った。すなわち、絶縁塗料を塗布する直前の走行線の温度が所定の温度となるように、走行線を冷却しつつ絶縁電線を製造すれば、走行線の走行速度を高速化した場合であっても、絶縁層の厚さの不均一を抑制することができる、との見解を得た。本発明は、以上の知見に基づきなされたものである。
【００２６】
〈本発明の一実施形態〉
以下、本発明の一実施形態に係る絶縁電線の製造方法およびその製造装置について説明をする。本実施形態では、図１に示すように、導体２と、導体２の外周上に形成された絶縁層３とを有する絶縁電線１を製造する。この絶縁電線１の製造には、例えば、図２に示す絶縁電線の製造装置を用いる。図１は、本発明の一実施形態に係る製造方法により得られる絶縁電線の断面を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る絶縁電線の製造装置の構成概略図である。
【００２７】
なお、以下では、走行する導体２を走行線として説明するが、焼付炉４０に導入されるまでの走行線を走行線２´、焼付炉４０を通過し、冷却機構５０に導入されるまでの走行線を走行線２´´として説明をする。
【００２８】
（１）絶縁電線の製造装置
本実施形態の絶縁電線の製造装置１００は、図２に示すように、導体２を走行させる走行機１０，１０の間の走行経路において、走行線２´の外周上に絶縁塗料Ｐを塗布する塗料供給槽２０と、走行線２´の外周上に塗布した絶縁塗料Ｐの塗布量を調整する塗布ダイス３０と、走行線２´に塗布した絶縁塗料Ｐを焼き付ける焼付炉４０と、焼付炉４０を通過した走行線２´´を冷却する冷却機構５０と、走行線２´の温度を検出する温度検出器６０と、を備え、さらに、温度検出器６０により検出した走行線２´の温度に基づいて、塗料供給槽２０で絶縁塗料Ｐが塗布される直前の走行線２´の温度が所定の温度となるように走行線２´´を冷却するべく冷却機構５０を制御する制御機構７０を備える。また、走行経路には、走行線２´および走行線２´´をガイドする上部プーリー８１および下部プーリー８２を備える。
【００２９】
走行機１０，１０は、走行線２´，２´´を所定の速度で走行させる。走行線２´，２´´は、図２中の矢印方向に示すように、下部プーリー８２に掛けられて上方側へ導かれ、塗料供給槽２０、塗布ダイス３０、焼付炉４０を通過した後、上部プーリー８１に掛けられて下方側へ導かれ、冷却機構５０を通過し、下部プーリー８２で上方側へ導かれる。走行線２´，２´´は、最終的に、このサイクルを複数回経て絶縁電線１となり、回収される。
【００３０】
走行機１０，１０の間における導体２の走行速度は、特に限定されないが、遅すぎると生産性が低くなる。一方、速すぎると製造装置１００に負荷がかかるおそれがある。導体２の走行速度は、走行する導体２（走行線２´）の断面積により決定される。具体的には、導体２の走行速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、導体２の断面積（ｍｍ２）と等しい断面積（ｍｍ２）を有する円の直径（ｍ）をＤとしたとき、Ｖ×Ｄが１５以上６０以下となるように導体２を走行させることが好ましい。図１に示すように、導体２が平角状の断面を有する場合、その断面積をＳ（ｍｍ２）とすると、同じ断面積Ｓを有する円における直径がＤとなる。Ｖ×Ｄが６０を超えると、絶縁塗料の粘度を高く維持できず、その流れを抑制することが困難となる。一方、Ｖ×Ｄが１５未満となると、走行速度が遅く、生産性が低くなるおそれがある。なお、図１は、導体２が平角状の断面を有する場合を図示するが、導体２の断面形状は特に限定されない。導体２の断面形状としては、例えば、円形状とすることもできる。円形状の場合、その直径がＤとなる。
【００３１】
塗料供給槽２０は、樹脂を含有する絶縁塗料Ｐを収容しており、走行線２´を下方側から上方側へ走行させるような構造を有している。塗料供給槽２０は、走行線２´が通過する際に、走行線２´の外周上に絶縁塗料Ｐを付着（塗布）させる。塗料供給槽２０は所定の温度で加熱されており、収容される絶縁塗料Ｐは所定の粘度となるように調整されている。
【００３２】
塗布ダイス３０は、走行線２´を挿通できるような大きさの開口部（図示略）を有している。塗布ダイス３０は、絶縁塗料Ｐが塗布された走行線２´が開口部に挿通される際に、余分な絶縁塗料Ｐを除去し、走行線２´の外周上の塗布量を調整することで、絶縁塗料Ｐを所定の塗布厚さとする。塗布ダイス３０の開口部は、絶縁塗料Ｐの塗布量（塗布厚さ）が所定の数値となるような大きさを有している。なお、塗布ダイス３０は、塗布ダイスホルダー（図示略）により支持されている。
【００３３】
焼付炉４０は、走行線２´の外周上に塗布された絶縁塗料Ｐを加熱により焼き付ける。焼付炉４０を通過した走行線２´´においては、加熱により絶縁塗料Ｐから絶縁層３が形成される。なお、焼付炉４０においては、絶縁塗料Ｐを加熱するため、走行線２´´の導体２の温度が上昇する。そして、伝熱により、塗料供給槽２０に導入される走行線２´の導体２の温度を上昇させ、絶縁塗料Ｐの温度を上昇させるおそれがある。しかし、後述するように、絶縁塗料Ｐの温度は、冷却機構５０により変動が抑制されている。
【００３４】
冷却機構５０は、走行線２´´を冷却し、その導体２の温度を低下させる。これにより、走行線２´への伝熱を抑制し、走行線２´が所定の温度となるように調整している。冷却機構５０は、後述する制御機構７０に電気的に接続されており、例えばブロアなどの回転数が制御機構７０により制御されている。冷却機構５０としては、特に限定されず、例えば一次冷却塔、二次冷却塔、プーリー冷却フード、冷却送風機などが挙げられ、これらを複数組み合わせてもよい。複数組み合わされる場合は、複数のうちの少なくとも１つの冷却機構５０が制御機構７０と電気的に接続されるようにする。
【００３５】
温度検出器６０は、走行線２´の温度を検出する。温度検出器６０は、後述する制御機構７０に電気的に接続されており、温度検出器６０が検出した走行線２´の温度を制御機構７０が参照できるように構成されている。温度検出器６０は、走行経路において設置される場所は特に限定されず、例えば走行線２´´の温度を検出する場所に温度検出器６０を設置することでもよい。ただし、走行する導体２の温度は、長手方向において均一ではなく、導体２が位置する場所によって異なっている。例えば、塗料供給槽２０に導入される走行線２´と、焼付炉４０を通過した後の走行線２´´とでは、温度が異なっている。また、絶縁塗料Ｐの温度上昇に最も影響を及ぼすのは、塗料供給槽２０に導入される前の走行線２´の温度となっている。これらを考慮すれば、温度検出器６０は、塗料供給槽２０の上流側に位置することが好ましい。これにより、絶縁塗料Ｐに導入される直前の走行線２´の温度を測定し、絶縁塗料Ｐの温度をより厳密に制御することが可能となり、その粘度低下をさらに抑制することができる。なお、温度検出器６０としては、特に限定されないが、非接触式であることが好ましい。
【００３６】
制御機構７０は、冷却機構５０および温度検出器６０に電気的に接続されている。制御機構７０は、温度検出器６０で検出した走行線２´の温度を参照し、その温度に基づいて、塗料供給槽２０に導入される前の走行線２´の温度が所定の温度となるように、焼付炉４０を通過した走行線２´´を冷却するべく冷却機構５０を制御する。所定の温度とは、絶縁塗料Ｐの温度を上昇させないような温度、または上昇させたとしても絶縁塗料Ｐの粘度を大きく低下させないような温度を示す。所定の温度は、絶縁塗料Ｐの種類によって異なるため、絶縁塗料Ｐの種類に応じて適宜選択される。制御機構７０によれば、温度検出器６０で検出した走行線２´の温度をフィードバックして、冷却機構５０による冷却を制御する。そして、塗料供給槽２０に導入される前の走行線２´の温度を所定の温度となるように制御する。つまり、制御機構７０によれば、絶縁電線１の製造中において、塗料供給槽２０に導入される前の走行線２´の温度上昇を抑制し、走行線２´の温度上昇にともなう絶縁塗料Ｐの温度上昇を抑制する。走行速度は、制御機構７０から冷却機構５０への出力がゼロの時に走行線２´の温度が、所定の温度の上限以上となる走行速度を適用する。制御機構７０としては、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）と、フラッシュメモリやＨＤＤなどの記憶装置と、を備えたコンピュータとして構成されている。
【００３７】
（２）絶縁電線の製造方法
本実施形態に係る絶縁電線の製造方法について、上述した製造装置１００を用いて絶縁電線１を製造する場合について説明をする。
【００３８】
上述したように、本実施形態に係る製造方法は、製造時における絶縁塗料Ｐの粘度低下を抑制するため、走行線２´の温度が所定の温度となるように走行線２´´を冷却しつつ、絶縁電線１を製造する。
すなわち、本実施形態の絶縁電線の製造方法は、塗料供給槽２０により走行線２´の外周上に絶縁塗料Ｐを塗布する塗布工程と、走行線２´の外周上に塗布した絶縁塗料Ｐを焼付炉４０により焼き付ける焼付工程と、温度検出器６０により検出した走行線２´の温度に基づいて、絶縁塗料Ｐが塗布される前の走行線２´の温度が所定の温度となるように、冷却機構５０により走行線２´´を冷却する冷却工程と、を少なくとも含み、塗布工程と焼付工程と冷却工程とを繰り返す。これにより、導体２上に絶縁層３を形成する。
【００３９】
具体的には、図３に示すように、絶縁電線を製造する。図３は、本発明の一実施形態に係る絶縁電線の製造工程を示すフロー図である。
【００４０】
まず、走行機１０，１０により導体２を所定の速度で走行させる。導体２としては、特に限定されず、銅または銅合金などの金属材料からなるものを用いることができる。また、その断面形状は、例えば略円形状（丸型形状）や略矩形状（平角形状）など適宜選択することができる。また、その導体径は、用途に応じて最適なものを適宜選択することが可能であり、例えば直径を０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることができる。平角導体では、厚さ０．５ｍｍ×幅０．５ｍｍ以上厚さ５．０ｍｍ×幅５．０ｍｍ以下の寸法とすることができる。
【００４１】
（塗布工程Ｓ１０）
続いて、塗布工程として、走行線２´を塗料供給槽２０に導入し、走行線２´の外周上に絶縁塗料Ｐを塗布する。絶縁塗料Ｐとしては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、樹脂として、ポリイミド，ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルスルフィド、フェノキシ樹脂を含有するものが挙げられる。また、絶縁塗料Ｐは、塗料供給槽２０において加熱され、所定の粘度に調整されている。絶縁塗料Ｐの粘度は、用いる導体２の断面形状により異なるが、絶縁塗料Ｐの流れ性を制御する観点から高いことが好ましい。例えば、平角形状の導体２の場合、２０００ｍＰａ以上２００００ｍＰａ以下であることが好ましい。粘度が２０００ｍＰａ未満となると、絶縁塗料Ｐの流れ性の制御が困難となり、絶縁層３の付き回りが不均一となるおそれがある。一方、粘度が２００００ｍＰａを超えると、粘度が高すぎるため、導体２の径によっては、導体２を走行させる際の負荷が大きくなり、絶縁電線１の長手方向の伸びが大きくなり、導体２や絶縁層３の寸法精度が低下するおそれがある。
【００４２】
（塗布量調整工程Ｓ２０）
続いて、塗布量調整工程として、絶縁塗料Ｐを塗布した走行線２´を塗布ダイス３０に導入し、挿通させる。塗布ダイス３０は所定の大きさの開口部を有している。この塗布ダイス３０の開口部に走行線２´を挿通させることで、絶縁塗料Ｐの塗布量（塗布厚さ）が所定となるように、走行線２´の外周上に塗布する絶縁塗料Ｐの塗布量を調整する。
【００４３】
（焼付工程Ｓ３０）
続いて、焼付工程として、絶縁塗料Ｐが塗布された走行線２´を焼付炉４０に導入し、加熱により焼き付ける。絶縁塗料Ｐは、加熱により溶剤が乾燥し、所定の厚さの絶縁層３となる。焼付工程において、絶縁塗料Ｐが塗布された走行線２´は、絶縁層３が形成されて走行線２´´となる。絶縁塗料Ｐを焼き付ける際の加熱温度や加熱時間は、塗布する絶縁塗料Ｐの種類によって異なるが、加熱温度は２５０℃以上６００℃以下が好ましく、加熱時間は５秒以上１００秒以下が好ましい。なお、焼付工程では、走行線２´´の温度が上昇し、塗料供給槽２０に導入される前の走行線２´の温度を上昇させるおそれがあるが、後述する冷却工程により、走行線２´´の温度を低下させている。
【００４４】
（空冷工程Ｓ４０）
続いて、焼付炉４０を通過した走行線２´´を空冷する。この空冷においては、絶縁層３を冷却する。
【００４５】
（冷却工程Ｓ５０）
続いて、冷却工程として、焼付炉４０を通過した走行線２´´を冷却機構５０に導入し、冷却する。走行線２´´を冷却することにより、塗料供給槽２０に導入される前の走行線２´を冷却する。走行線２´の温度は、塗料供給槽２０に収容される絶縁塗料Ｐの温度に影響を及ぼすため、走行線２´の温度を低下させることにより、絶縁塗料Ｐの温度および粘度の変動を抑制する。
【００４６】
冷却工程においては、温度検出器６０により検出された温度に基づいて、走行線２´の温度が所定の温度となるように、焼付炉４０を通過した走行線２´´を冷却する。このとき、再度塗料供給槽２０に導入される走行線２´の温度も低下して、所定の温度となる。所定の温度としては、例えば、塗布される絶縁塗料Ｐの粘度が２０００ｍＰａ以上２００００ｍＰａ以下の範囲となるような温度を示す。冷却の際には、温度検出器６０により走行線２´の温度を検出し、その検出された温度に基づいて、例えば冷却機構５０におけるブロアの回転数をフィードバック制御することで、走行線２´の温度を所定の温度とする。これにより、走行線２´の温度上昇を抑制し、走行線２´の温度変化にともなう絶縁塗料Ｐの温度変化、および粘度変化を抑制することができる。なお、走行線２´を塗料供給槽２０に導入する際には、塗料供給槽２０に導入する前に走行線２´の温度を所定の温度に加温してもよい。
【００４７】
そして、上述した塗布工程Ｓ１０から冷却工程Ｓ５０を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことによって、絶縁層３の厚さを所定の厚さとする。これにより、図１に示すような、導体２と導体２の外周上に形成された絶縁層３とを備える絶縁電線１を得る。
【００４８】
〈本発明の実施形態に係る効果〉
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００４９】
本実施形態によれば、塗料供給槽により走行線の外周上に絶縁塗料を塗布し、焼付炉により絶縁塗料を焼き付けた後に、温度検出器により検出した走行線の温度に基づいて、塗料塗布槽に導入される直前の走行線の温度が所定の温度となるように、冷却機構により走行線を冷却している。これにより、走行線の温度を所定の温度として、その温度上昇を抑制しており、走行線の温度上昇による絶縁塗料の温度上昇、および粘度低下を抑制することができる。そして、絶縁電線の長手方向における絶縁層の厚さが均一な絶縁電線を得ることができる。また、走行線の温度上昇を抑制しているため、走行線の走行速度を高速化することが可能であり、絶縁電線の生産性を向上させることができる。また、走行線の温度上昇を抑制しているため、気温などの環境による絶縁塗料の温度変化も抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、温度検出器により、塗料供給槽に導入される前の走行線の温度を検出している。これにより、塗料供給槽に収容される絶縁塗料の温度をより制御することが可能となり、絶縁塗料の粘度低下をさらに抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、走行線の走行速度をＶ、走行線の導体の断面積と等しい断面積を有する円の直径をＤとしたとき、Ｖ×Ｄが１５以上６０以下となるように走行線を走行させている。これにより、導体の断面積に合わせて最適な走行速度とすることが可能であり、絶縁電線の生産性を向上させることができる。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の実施例について具体的に説明をするが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００５３】
（１）材料
以下の実施例および比較例において用いた材料は次のとおりである。
【００５４】
導体として、厚さが２．０ｍｍ、幅が３．５ｍｍ、角Ｒが０．３ｍｍの平角導体を用いた。この平角導体は、その断面積と等しい断面積を有する円の直径（Ｄ値）が２．９７ｍｍであった。
【００５５】
絶縁塗料として、ポリイミド樹脂（東レ製、トレニース）を用いた。
【００５６】
（２）絶縁電線の製造装置
本実施例では、上述した絶縁電線の製造装置を用いており、冷却機構として、二次冷却塔、上部プーリーカバー、および下部プーリー冷却フードを組み合わせた。また、非接触の温度検出器は、塗料供給槽の上流側に設け、塗料供給槽に導入される前の平角導体の温度を検出した。
【００５７】
（３）絶縁電線の製造
上記製造装置を用いて、絶縁電線を製造した。
実施例１では、走行機により平角導体を１０ｍ／ｍｉｎで走行させた。走行線（走行する平角導体）を塗料供給槽に導入し、通過させることにより、走行線の外周に絶縁塗料を塗布した。次に、塗布ダイスにより絶縁塗料の塗布厚さを調整して、焼付炉において絶縁塗料を焼き付けて絶縁層を形成した。次に、温度検出器により検出した温度に基づいて、絶縁層が形成された走行線の温度が４０℃となるように、走行線を冷却した。これらの工程を１サイクルとして、絶縁層の厚さが４０μｍとなるように、複数繰り返すことで、絶縁電線を製造した。そして、本実施例では、４８時間継続して絶縁電線を製造した。
なお、実施例１では、３０℃時の粘度が９０００ｍＰａ・ｓの絶縁塗料を用いており、絶縁塗料が塗布される前の走行線の温度が４０℃となるように冷却することにより、絶縁塗料の温度を３８℃〜３９℃として、塗布時の絶縁塗料の粘度を６４００ｍＰa・ｓ〜６６００ｍＰａ・ｓに調整した。また、実施例１では、気温の変化が１５℃〜２２℃であり、気温のバラつきが７℃であった。
【００５８】
実施例２および３では、絶縁電線を製造する環境を変更した以外は、実施例１と同様の条件で絶縁電線を製造した。実施例２では、気温の変化が２０℃〜２６℃（バラつき６℃）であり、絶縁塗料の温度を３９〜４０℃として、塗布時の絶縁塗料の粘度を６１００ｍＰa・ｓ〜６４００ｍＰａ・ｓに調整した。また、実施例３では、気温の変化が３０℃〜３６℃（バラつき６℃）であり、絶縁塗料の温度を４０〜４１℃として、塗布時の絶縁塗料の粘度を５９００ｍＰa・ｓ〜６１００ｍＰａ・ｓに調整した。
【００５９】
実施例４では、走行線の走行速度を１７ｍ／ｍｉｎに変更した以外は、実施例２と同様の条件で絶縁電線を製造した。なお、このときの絶縁塗料の温度を４０℃として、塗布時の絶縁塗料の粘度を６１００ｍＰａ・ｓに調整した。
【００６０】
実施例５では、用いる絶縁塗料を変更した以外は、実施例２と同様の条件で絶縁電線を製造した。具体的には、３０℃時の粘度が１３０００ｍＰa・sの絶縁塗料を用いており、絶縁塗料が塗布される前の走行線の温度が５１℃となるように冷却することにより、絶縁塗料の温度を４９℃〜５０℃として、塗布時の絶縁塗料の粘度を６２００ｍＰａ・ｓ〜６４００ｍＰａ・ｓに調整した。
【００６１】
比較例１〜３では、冷却機構を設けない以外は、実施例と同様にして絶縁電線を製造した。
【００６２】
実施例、比較例の製造条件を以下の表１に示す。
【００６３】
【表１】
2014137900.tif 000003
【００６４】
（４）評価方法
次に、上記で得られた絶縁電線について、以下の方法により評価した。
【００６５】
（絶縁層の厚さの均一さ）
得られた絶縁電線の絶縁層について、長手方向に対する厚さの均一さを評価した。具体的には、得られた絶縁電線の長さ方向における断面をランダムに１１箇所取得した。得られた各断面について、図１に示す４点（Ａ〜Ｄ）における厚さを測定し、最も厚い箇所（最厚箇所）と最も薄い箇所（最薄箇所）との差から、厚さのバラつきを算出した。本実施例では、厚さのバラつきが１０μｍ以下の場合を合格とし、１０μｍよりも大きい場合を不合格とした。
【００６６】
実施例１〜５においては、絶縁層の厚さのバラつきが８μｍ（最薄厚さ：３２μｍ、最厚厚さ：４０μｍ）であり、バラつきが小さく抑制されていることが確認された。
【００６７】
比較例１においては、走行線を冷却しなかったため、走行線の温度が４２〜４８℃の間で変化することが確認された。そして、走行線の温度変化により絶縁塗料の粘度が塗装時に変動したことから、形成される絶縁層の厚さは、長手方向に不均一となっており、厚さのバラつきが１２μｍ（最薄厚さ：３０μｍ、最厚厚さ：４２μｍ）であった。
【００６８】
比較例２においては、走行線を冷却せずに、気温が高い環境で製造したため、走行線の温度が４７〜５３℃の間で変化した。そして、走行線の温度変化に対応して、絶縁塗料の温度が４３〜４９℃の間で変化し、塗布時の絶縁塗料の粘度が４４５０ｍＰａ・ｓ〜５５００ｍＰａ・ｓの間で変化した。この結果、形成された絶縁層は、絶縁電線の長手方向における厚さのバラつきが１６μｍ（最薄厚さ：２８μｍ、最厚厚さ：４４μｍ）となったことが確認された。
【００６９】
比較例３においては、走行線を冷却せずに走行速度を高速化したため、走行線の温度が６０〜６６℃と高い範囲で変化した。そして、走行線の温度変化に対応して、絶縁塗料の温度が５５〜６０℃の間で変化し、塗布時の絶縁塗料の粘度が３０５０ｍＰａ・ｓ〜３６００ｍＰａ・ｓの間で変化した。この結果、形成された絶縁層は、絶縁電線の長手方向における厚さのバラつきが２５μｍ（最薄厚さ：２３μｍ、最厚厚さ：４８μｍ）となったことが確認された。
【００７０】
（絶縁層の付き回り）
得られた絶縁電線の絶縁層について、その角Ｒにおける厚さを測定し、絶縁塗料の流れによる絶縁層の付き回りを評価した。
実施例１〜５においては、絶縁塗料の粘度を高く維持することができたため、角Ｒからの絶縁塗料の流れを抑制し、絶縁層の付き回りを均一にできることが確認された。
これに対して、比較例１〜３においては、絶縁塗料の粘度を高く維持することができず、角Ｒから絶縁塗料が流れ、形成される絶縁層の付き回りが不均一となったことが確認された。
【００７１】
（５）評価結果
以上に示すように、本発明によれば、走行線の温度が所定の温度となるように、走行線を冷却することによって、走行線の温度上昇にともなう絶縁塗料の温度上昇、その粘度低下を抑制することができる。また、気温などの環境による絶縁塗料の粘度低下を抑制することができる。これにより、絶縁塗料を塗布し、焼き付けして形成された絶縁層の厚さの不均一を、絶縁電線の長手方向に対して抑制するとともに、走行線の走行速度を高速化して、絶縁電線の生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１    絶縁電線
２    導体
２´  走行線
３    絶縁層
１０  走行機
２０  塗料供給槽
３０  塗布ダイス
４０  焼付炉
５０  冷却機構
６０  温度検出器
７０  制御機構
８１  上部プーリー
８２  下部プーリー
１００  製造装置
Ｐ      絶縁塗料
【図１】
2014137900.tif 000004
【図２】
2014137900.tif 000005
【図３】
2014137900.tif 000006