(57)【要約】【課題】  金属導体と絶縁樹脂材料との接着強度が、ケーブル内の各金属導体毎に、あるいは同一の金属導体上の長手方向の位置によってばらつきのない高品質のフラットケーブル生産することのできるフラットケーブルの製造方法及び製造装置を得る。【解決手段】  並列に配置した複数本の金属導体１４を絶縁樹脂材料２１で一括被覆して形成するフラットケーブルの製造方法において、金属導体１４を絶縁樹脂材料２１で被覆する工程の前に、金属導体１４又は絶縁樹脂材料２１の少なくとも一方にコロナ放電するコロナ処理工程を実施して、その材料の表面を活性化する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置した複数本の金属導体を絶縁樹脂材料で一括被覆して形成するフラットケーブルの製造方法であって、
前記金属導体を前記絶縁樹脂材料で被覆する工程の前に、前記金属導体又は前記絶縁樹脂材料にコロナ放電するコロナ処理工程を実施、または前記金属導体及び前記絶縁樹脂材料の双方にコロナ放電するコロナ処理工程を実施することを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁樹脂材料を絶縁フィルムとし、前記金属導体を前記絶縁フィルムでラミネートすることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブルの製造方法。
【請求項３】
複数のリールより繰り出される金属導体を水平方向に整列させる整線手段と、前記整線手段を通過して整列した前記金属導体にコロナ放電するコロナ放電部と、前記コロナ放電部を通過した前記金属導体の両面に供給される絶縁フィルムを加熱融着するラミネータとを装備したことを特徴とするフラットケーブルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器の配線等に使用されるフラットケーブルの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種機器内配線が複雑化するのに対応して、配線作業の省力化や誤配線防止のため、ビデオ機器、音響機器、ＯＡ機器、コンピュータ機器等の内部配線用の電線として、フラットケーブルの普及が拡大している。
【０００３】
フラットケーブルは、並列に配置した複数本の金属導体を絶縁樹脂材料で一括被覆して平坦な帯状に形成したもので、中でも、絶縁樹脂材料を絶縁フィルムとし、平角導体を絶縁フィルムでラミネートして形成したラミネート型フラットケーブルの普及が目覚ましい。
【０００４】
ラミネート型フラットケーブルの製造方法としては、水平方向に整列状態にして走行する複数本の平角の金属導体の両面に絶縁フィルムを供給し、金属導体を挟んで対向する絶縁フィルム同士をラミネータ（加熱ロール）で挟んで加熱融着させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−８３５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ラミネート型フラットケーブルでは、金属導体と絶縁フィルムとの接着強度の最低値保証等を行うために、ピール試験を実施する。この試験は、図２に示すように、金属導体１を挟んで融着している絶縁フィルム３，４の一方の絶縁フィルム４を除去した状態で、導体１を他方の絶縁フィルム３上から、矢印Ａに示す９０°方向に引っ張って、剥離に要する荷重を測定することにより、それぞれの金属導体１と絶縁フィルム３との接着強度を判定するものである。
【０００７】
ところが、ピール試験を実施すると、従来のフラットケーブルでは、ケーブル内の各金属導体毎に、あるいは同一の金属導体上でも導体の長手方向の位置によって、絶縁フィルムとの接着強度にばらつきが生じることがあった。
そのため、接着強度の最低値の正確な算出が難しく、接着強度による品質管理や、最低値保証による品質保証が難しいため、平均値での管理にならざるを得なかった。
【０００８】
このような接着強度のばらつきの原因は、導体と絶縁フィルムとの接着には水素結合が影響するところ、金属表面には空気中の水分の付着による水素基が存在するが、通常状態では導体表面における水素基の付着分布が導体間では均一でなく、また同一の金属導体上でも長手方向でばらついていることにあると考察される。
【０００９】
本発明の目的は、金属導体と絶縁樹脂材料との接着強度が、ケーブル内の各金属導体毎に、あるいは同一の金属導体上の長手方向の位置でのばらつきを低減し、従って、接着強度による品質管理や、接着強度の最低値保証による品質保証を行い、高品質のフラットケーブルを生産することのできるフラットケーブルの製造方法及び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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載のフラットケーブルの製造方法は、並列に配置した複数本の金属導体を絶縁樹脂材料で一括被覆して形成するフラットケーブルの製造方法であって、
前記金属導体を前記絶縁樹脂材料で被覆する工程の前に、前記金属導体又は前記絶縁樹脂材料にコロナ放電するコロナ処理工程を実施、または前記金属導体及び前記絶縁樹脂材料の双方にコロナ放電するコロナ処理工程を実施することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る請求項２記載のフラットケーブルの製造方法は、請求項１に記載のフラットケーブルの製造方法において、前記絶縁樹脂材料を絶縁フィルムとし、前記金属導体を前記絶縁フィルムでラミネートすることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る請求項３記載のフラットケーブルの製造装置は、複数のリールより繰り出される金属導体を水平方向に整列させる整線手段と、前記整線手段を通過して整列した前記金属導体にコロナ放電するコロナ放電部と、前記コロナ放電部を通過した前記金属導体の両面に供給される絶縁フィルムを加熱融着するラミネータとを装備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフラットケーブルによれば、コロナ放電を受けた金属導体や絶縁樹脂材料は、表面が活性化されることによって、これらの金属導体や絶縁樹脂材料の表面への空気中の水分の付着が安定化して、水分の付着による水素基の生成が、これらの金属導体や絶縁樹脂材料の表面全域で、均等化される。
その結果、水素基による水素結合を基本とした金属導体と絶縁樹脂材料との間の接着力が均一化され、金属導体と絶縁樹脂材料との接着強度が、ケーブル内の各金属導体毎に、あるいは同一の金属導体上の長手方向での位置におけるばらつきを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るフラットケーブルの製造方法及び製造装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るフラットケーブルの製造方法を実施する製造装置の一実施の形態の概略構成図である。なお、図面を簡明するため、金属導体の両面に、金属導体を挟んで供給する絶縁フィルムの供給系は、一方の側（図示例では金属導体の上側）が省略してある。
【００１５】
図１に示したフラットケーブルの製造装置１０は、ラミネート型フラットケーブルを製造するもので、複数のリール１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…よりそれぞれ繰り出される複数本の平角の金属導体１４を水平方向に整列させる整線手段である整線用くし歯１６と、この整線用くし歯１６を通過して水平方向に整列した金属導体１４にコロナ放電する第１のコロナ放電部１８と、第１のコロナ放電部１８を通過した金属導体１４の両面に供給される絶縁樹脂材料としての絶縁フィルム２１と、金属導体１４の両面に縦添えされた絶縁フィルム２１相互を一対の加熱ロール２３ａ，２３ｂで押圧して加熱融着するラミネータ２３と、金属導体１４に縦添えされる前の絶縁フィルム２１にコロナ放電する第２のコロナ放電部２５とを備えている。
【００１６】
各コロナ放電部１８，２５は、アース電極１８ａ，２５ａと、コロナ放電電極１８ｂ，２５ｂとから構成されている。アース電極１８ａ，２５ａは、金属導体１４や絶縁フィルム２１の走行位置を規制するガイドローラを兼ねている。
【００１７】
第１のコロナ放電部１８とラミネータ２３との間の金属導体１４の走行ライン（パスライン）は、真鍮製のガイドローラ３１ａ〜３１ｅにより規制している。また、第２のコロナ放電部２５とラミネータ２３との間の絶縁フィルム２１の走行ラインは、ガイドローラを兼ねたアース電極２５ａと、ガイドローラ３２とにより規制している。
【００１８】
以上の製造装置１０において、整線用くし歯１６により並列に整列配置された複数本の金属導体１４は、絶縁樹脂材料としての絶縁フィルム２１がラミネータ２３により一括被覆されることで、ラミネート型フラットケーブル２７に形成され、図１に示す矢印Ｃ方向に搬出される。
【００１９】
以上の製造装置１０によるフラットケーブルの製造方法では、金属導体１４を絶縁樹脂材料としての絶縁フィルム２１で被覆する工程の前に、これらの金属導体１４及び絶縁フィルム２１のそれぞれに対して、各コロナ放電部１８，２５において、コロナ処理工程が実施されることになる。
【００２０】
以上に説明した製造装置１０によるフラットケーブルの製造方法によれば、コロナ処理工程によりコロナ放電を受けた金属導体１４や絶縁フィルム２１は、表面が活性化されることによって、これらの金属導体１４や絶縁フィルム２１の表面の濡れ性（液体の表面張力低下作用）を上げることにより空気中の水分の付着が安定化して、水分の付着による水素基の生成が、これらの金属導体１４や絶縁フィルム２１の表面全域で、均等化される。
その結果、ラミネータ２３による絶縁フィルム２１の加熱融着時には、水素基による水素結合を基本とした金属導体１４と絶縁フィルム２１との間の接着力が均一化され、金属導体１４と絶縁樹脂材料との接着強度が、ケーブル２７内の各金属導体１４毎に、あるいは同一の金属導体１４上の長手方向での位置におけるばらつきを低減できる。
従って、ピール試験等の実施により、接着強度の最低値の正確な算出が容易にでき、接着強度による品質管理や、接着強度の最低値保証による品質保証を行い、高品質のフラットケーブルを生産することができる。
【００２１】
しかも、コロナ処理による表面活性化の効力を維持できるのは、約４８時間程度であるが、上記製造装置１０によるフラットケーブルの製造方法では、コロナ処理工程をケーブル製造工程における被覆工程の前に行うもので、一連のケーブル製造工程中にインライン処理として組み込んでいるため、コロナ処理による効力が喪失する前に速やかに金属導体１４を絶縁フィルム２１で被覆する工程を済ませて、コロナ処理の効力を存分に活かして、均質な接着強度のラミネート型フラットケーブル２７を安定して歩留まり良く製造することができる。
【００２２】
また、絶縁樹脂材料を絶縁フィルム２１とし、この絶縁フィルム２１で金属導体１４をラミネートすることで、ばらつきの低減を図って接着強度が均一化した高品質のラミネート型フラットケーブルを比較的容易に生産することができる。
【００２３】
以上の実施形態の作用・効果を確認するために、上記製造装置１０において、第１のコロナ放電部１８によるコロナ処理工程のみを実施して製造したラミネート型フラットケーブル２７の接着強度の試験結果を表１に、また、第２のコロナ放電部２５によるコロナ処理工程のみを実施して製造したラミネート型フラットケーブル２７の接着強度の試験結果を表２に、第１のコロナ放電部１８及び第２のコロナ放電部２５のコロナ処理工程を全て省略して製造した比較用ケーブルと共に、ピール試験を実施して、各導体間での接着強度の差異の比較を行った。
いずれのケーブルも、金属導体１４は導体幅が０．７ｍｍで、１．０ｍｍピッチで並列に整列させた３０本の金属導体１４を絶縁フィルム２１により一括被覆したものである。また、絶縁フィルム２１としては、表１においてはポリエステル系接着剤を使用したプラスチックフィルム（フィルムＡ）を用い、表２においてはそのハロゲンフリー対応品（フィルムＢ）を用いた。なお、ラミネータ２３によるラミネート条件は、線速を１．０ｍ／ｍｉｎ、加熱ロール２３ａ，２３ｂによる加熱温度は７０／１８０℃、とした。
また、各試験では、電流値の調整により各コロナ放電部１８，２５の放電の出力を変えて、放電電流の影響も調べた。
下記の表１、表２は、その試験結果を示したものである。
下記表１、表２において、AVGは平均接着強度、σは接着強度の標準偏差、MAXは最大接着強度、MINは最小接着強度であり、それぞれの接着強度の単位はｇ／０．７ｍｍである。
【００２４】
【表１】
2008021422.tif 000003
【００２５】
【表２】
2008021422.tif 000004
【００２６】
上記表１、表２から明らかなように、コロナ放電の効果は、比較用ケーブルと比較したとき、最小接着強度MINと共に、平均接着強度が上がり、接着力の向上が確認できた。また、接着強度の標準偏差が小さくなり、各導体間で接着強度が均一となった。特に、表１から判るように、放電部の電流値が３．０Ａ〜７．０Ａでは導体間の接着強度とそのばらつきは電流値が変化しても大きく変化せず、安定している。表１から、４．０Ａ付近が接着力の向上と、接着力のばらつきを解消できて最適条件に適していると推量され、本実施の形態の作用・効果が確認できた。
また、表２において、絶縁テープの種類を変えても同等の傾向が確認できた。しかし、絶縁テープに対しコロナ放電を行うより、金属導体に対しコロナ放電を行う方が効果が大きいように見えた。なお、試験結果として表記はしないが、金属導体及び絶縁テープの双方に対しコロナ放電を実施することで、接着力の向上と導体間の接着力のばらつきの解消を確実に図ることができた。
【００２７】
また、上記実施の形態では、絶縁樹脂材料として絶縁フィルム２１を使用するラミネート型フラットケーブルの場合を示したが、本発明の製造方法で形成するフラットケーブルは、絶縁樹脂材料を押出被覆する製造方法の場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るフラットケーブルの製造装置の一実施の形態の概略構成図である。
【図２】ピール試験の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  製造装置
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  リール
１４  金属導体
１６  整線用くし歯（整線手段）
１８  第１のコロナ放電部
１８ａ  アース電極
１８ｂ  コロナ放電電極
２１  絶縁フィルム（絶縁樹脂材料）
２３  ラミネータ
２５  第２のコロナ放電部
２５ａ  アース電極
２５ｂ  コロナ放電電極
２７  ラミネート型フラットケーブル
【図１】
2008021422.tif 000005
【図２】
2008021422.tif 000006