(57)【要約】【課題】電線やケーブルなどの線条体のプラスチック樹脂表面に、印字方向の長さが短いエンボス文字を鮮明に加工できるエンボスロールを提供する。【解決手段】版面１７ｆに、被エンボス加工体１４の加工面に押し付けられて凸字断面形状のエンボス文字１４ｔを形成する凹字断面形状の凹加工部１２を有するエンボスロール１７において、その凹加工部１２に、被エンボス加工体１４に押し付けられた時に凹加工部１２内に発生する圧力の上昇を抑えるための穴２０を形成する。これにより、凹加工部１２が被エンボス加工体１４の加工面に押し付けられた時に、凹加工部１２内の空気が穴２０に流れ込むと共に、その凹加工部１２内にプラスチック樹脂１４が十分に入り込み、識別するのに十分な高さのエンボス文字１４ｔが形成される。【選択図】　　　　図１
2004034651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
版面に、被エンボス加工体の加工面に押し付けられて凸字断面形状のエンボス文字を形成する凹字断面形状の凹加工部を有するエンボスロールにおいて、上記凹加工部に、上記被エンボス加工体に押し付けられた時に上記凹加工部内に発生する圧力の上昇を抑えるための穴が形成されていることを特徴とするエンボスロール。
【請求項２】
上記穴は、少なくとも拗音文字や促音文字などの小さな文字、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」及び数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字を加工するための上記凹加工部内に形成されている請求項１に記載のエンボスロール。
【請求項３】
上記穴は上記凹加工部の内壁から外部まで貫通する貫通孔からなる請求項１又は２に記載のエンボスロール。
【請求項４】
上記被エンボス加工体は、電線やケーブルなどの線条体を形成する際に用いられ、導体の外周に押出被覆される絶縁体からなる請求項１から３のいずれかに記載のエンボスロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線やケーブルなどの線条体の製造ラインにおいて、導体に押出被覆された直後の高温で軟化状態にあるプラスチック樹脂の表面に、線条体の種別などの識別文字・記号を表示するエンボス文字を加工するためのエンボスロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電線やケーブルなどの線条体は、識別文字・記号が印字されているが、その１つの手段としてエンボス加工がある。製造ラインにおいて、導体の外周に押出被覆された直後の高温で軟化状態にあるプラスチック樹脂の表面に、線条体の種別などを示す識別文字・記号がエンボス加工されている。
【０００３】
図６に一般的なエンボス加工機の概略を示す。
【０００４】
図６に示すように、エンボス加工機５は、矢印ｌ方向に流れる線条体製造ライン上の導体１の外周に絶縁体、例えばプラスチック樹脂４を押出被覆するための押出成形機２と、押出直後の軟化状態のプラスチック樹脂４を冷却して固形化するための冷却水槽８との間に配置されており、電線の一側でかつ押出成形機２のクロスヘッド３の出口側近傍に設けられた円盤状のエンボスロール７及び電線の他側に設けられ押圧を調整しながらエンボスロール７を電線のプラスチック樹脂４に押し付ける押さえロール６とを備えている。
【０００５】
このエンボスロール７は、円盤状本体７ａの外周部に、被エンボス加工体である電線の外周の一部に密着する形状の版面７ｆが形成されており、その版面７ｆに凹字断面形状の凹加工部１０が形成されている（図２参照。図２は図６のＩＩ−ＩＩ線矢示断面図である。）。
【０００６】
このエンボスロール７を用いてエンボス加工するに際しては、図示されていない送出装置から送り出された導体１の外周に、押出成形機２のクロスヘッド３にて、高温で軟化状態のプラスチック樹脂４を被覆して電線を形成した後、そのプラスチック樹脂４の樹脂温度が下がって固形化する前に、プラスチック樹脂４の表面にエンボスロール７の凹加工部１０を、押さえロール６で押圧を調整しながら押し付けることにより、凸字断面形状の押し跡が付けられる。
【０００７】
そして、その押し跡が付けられた電線を冷却水槽８に浸漬して、プラスチック樹脂４を固形化させることにより、エンボス文字４ｔ（図２参照）が形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして形成されるエンボス文字４ｔは、製品の種別や製造年、製造会社等の識別用に施されるものであるが、凸字断面形状の押し跡からなるエンボス文字４ｔの周囲の平滑部分からの高さが低かったり、エンボス文字４ｔと平滑部分との境界が不鮮明であったりすると、暗所作業下でのケーブルの施工取扱者の作業性の低下や、誤識別による接続ミスなどの発生原因となり得るため、より高い識別性が求められており、非常に重要な品質管理要素である。
【０００９】
そのため、エンボス加工作業においては、被覆直後の軟化状態のプラスチック樹脂４は、線速（ライン速度）が遅すぎて冷却水槽８に入るまでに時間が掛かると、時間経過と共にエンボス文字４ｔが流れて平らになり、エンボス文字４ｔが不鮮明になってしまうため、線速を速くしてエンボス文字４ｔが鮮明なうちに急冷したり、また、エンボスロール７自体を冷却し、押出被覆されるプラスチック樹脂４との温度差を大きくし、エンボス文字４ｔの鮮明度を向上させている。
【００１０】
しかしながら、線速が速すぎると、エンボスロール７の凹加工部１０をプラスチック樹脂４に押し付ける時間が短かくなり、これもまたエンボス文字４ｔが不鮮明になってしまう。また、エンボスロール７自体を冷却するには、製造ライン上に冷却装置を組み込む必要があり、製造コストが上昇してしまう。
【００１１】
またさらに、エンボス文字４ｔを鮮明に出そうと押さえロール６で電線を強く押さえることも考えられるが、押圧が大きすぎると電線が偏平化したり、押された部分のプラスチック樹脂４の被覆厚が薄くなったりして、電線の絶縁性能に悪影響を及ぼす。
【００１２】
このように、プラスチック樹脂４へのエンボス加工作業は、線速や押さえロール６の押圧の大きさ等に影響されやすく、鮮明なエンボス文字４ｔを形成することが非常に難しいという問題があった。
【００１３】
特に、拗音文字や促音文字などの小さな文字や、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」、数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字を加工した場合には、さらに鮮明度が低く、歩留まりの低下や顧客クレームなどの大きな要因であった。
【００１４】
これらのエンボス文字４ｔの不鮮明化の原因について説明する。
【００１５】
図７に従来のエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向の断面を示す。図７に示すように、被覆直後の軟化状態のプラスチック樹脂４は、エンボスロール７の版面に加工されている凹加工部１０が押し付けられて識別に必要な高さｈの押し跡が付けられるまでに、瞬間的ではあるが、ある一定の時間Ｔｓが必要になる。
【００１６】
この時間Ｔｓは、プラスチック樹脂４の粘性やエンボス文字４ｔの大きさ、顧客の要求度（例えばエンボス文字４ｔの高さ）によって決まる時間である。
【００１７】
図８（ａ）に印字方向の長さが長いエンボス文字を加工したときの従来のエンボスロールと電線のプラスチック樹脂との接触部分の印字方向の断面を示し、図８（ｂ）に図８（ａ）の状態からＴａ時間経過後の従来のエンボスロールと電線のプラスチック樹脂との接触部分の印字方向の断面を示す。
【００１８】
図８（ａ）に示すように、比較的大きな文字や、印字方向の長さが長いアルファベット（「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、…等）、印字方向の長さが長い数字（「２」、「３」、「４」、…等）をエンボス加工する場合、矢印ｆ方向にエンボスロール７が回転し、プラスチック樹脂４の表面に識別に必要な高さの押し跡（エンボス文字４ｔ）が付くまでに必要な時間Ｔｓが経過するまで、エンボスロール７の凹加工部１０内の空気がプラスチック樹脂４の押圧によって大気中に自然に排出される。
【００１９】
その後、ある時間Ｔａが経過した後の状態では、図８（ｂ）に示すような位置関係となり、エンボスロール７の凹加工部１０は完全に塞がれ、凹加工部１０内の空気が排出される個所は存在しなくなるが、既にプラスチック樹脂４には識別に十分な高さｈのエンボス文字４ｔが形成されており、識別性の問題とはならない。
【００２０】
図９に印字方向の長さが短いエンボス文字を加工したときの従来のエンボスロールと電線のプラスチック樹脂との接触部分の印字方向の断面を示す。
【００２１】
これに対して、図９に示すように、拗音文字や促音文字などの小さな文字や、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」、数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字を加工する場合、エンボスロール７の凹加工部１０は、エンボス文字４ｔの幅ｗが狭いため、プラスチック樹脂４に識別に必要な高さの押し跡が付くまでの時間Ｔｓが経過する前、すなわちエンボス文字４ｔの高さが識別に必要な高さになる前に、プラスチック樹脂４によってエンボスロール７の凹加工部１０が完全に塞がれてしまい、凹加工部１０内の空気の逃げ場が無くなってしまう。そして、塞がれた凹加工部１０内の圧力が上昇し、軟化状態のプラスチック樹脂４の高さが低く抑えられてしまい、それらのエンボス文字４ｔの鮮明度が低くなるという現象が起きる。
【００２２】
この関係は、エンボスロール７に形成された凹加工部１０の印字方向の長さ（ｍｍ）をＬｓ、プラスチック樹脂４に識別に必要な高さｈの押し跡が付くまでの時間（ｓｅｃ）をＴｓ、ライン速度（ｍｍ／ｓｅｃ）をＳとすると、以下の数１式で表され、この数１式が成立する条件でエンボス加工された製品は、十分な識別性があるエンボス文字４ｔが加工されていないことになる。
【００２３】
【数１】Ｌｓ≦Ｔｓ・Ｓ
そこで、本発明の目的は、電線やケーブルなどの線条体のプラスチック樹脂表面に、印字方向の長さが短いエンボス文字を鮮明に形成できるエンボスロールを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、版面に、被エンボス加工体の加工面に押し付けられて凸字断面形状のエンボス文字を形成する凹字断面形状の凹加工部を有するエンボスロールにおいて、凹加工部に、被エンボス加工体に押し付けられた時に凹加工部内に発生する圧力の上昇を抑えるための穴が形成されているものである。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、穴は、少なくとも拗音文字や促音文字などの小さな文字、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」及び数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字を加工するための凹加工部内に形成されているものである。
【００２６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、穴は凹加工部の内壁から外部まで貫通する貫通孔からなるものである。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の構成に加え、被エンボス加工体は、電線やケーブルなどの線条体を形成する際に用いられ、導体の外周に押出被覆される絶縁体からなるものである。
【００２８】
上記構成によれば、凹加工部が被エンボス加工体の加工面に押し付けられた時に、凹加工部内の空気が穴に流れ込むと共に、その凹加工部内に十分にプラスチック樹脂が入り込み、識別するのに十分な高さのエンボス文字が形成される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３０】
上述したように、エンボス加工において鮮明度が低いエンボス文字が形成されるという現象は、加工面が弾性を有する被エンボス加工体、例えば押出被覆直後の軟化状態のプラスチック樹脂の表面にエンボスロールの凹加工部が押し付けられた時に、その凹加工部内にプラスチック樹脂の一部が入り込んで識別に必要な高さになる前に、凹加工部が完全に塞がれてしまい、凹加工部内の圧力が上昇してエンボス文字の高さが低く抑えられてしまうことによって生じる。
【００３１】
本発明者らはこのことに着目し、本発明にあっては、少なくとも比較的内部の圧力が上昇しやすい、拗音文字や促音文字などの小さな文字や、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」、数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字の凹加工部に、圧力の上昇を抑えるための穴を形成したエンボスロールを提供する。
【００３２】
図１に本発明の一実施の形態のエンボスロールに形成された凹加工部の、印字方向と垂直な断面を示す。
【００３３】
図１に示すように、このエンボスロール１７は、円盤状本体１７ａの外周部に、被エンボス加工体、例えば導体１１の外周に押出被覆されたプラスチック樹脂１４の外周の一部に密着する形状、この場合、断面Ｕ字形状の版面１７ｆが形成されており、その版面１７ｆに凹字断面形状の凹加工部１２が形成されている。
【００３４】
さらに、この凹加工部１２内には圧力を逃がすための穴、例えば凹加工部１２の内壁から外部まで貫通する貫通孔からなる排気孔２０が形成されている。
【００３５】
この排気孔２０はエンボスロール１７の凹加工部１２内の圧力の変動に即応できるように、内径は極力大きく、また、排気部分の長さは極力短く形成されている。
【００３６】
次に、作用を図３を用いて説明する。
【００３７】
図３に、図１のエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向の断面を示す。
【００３８】
図３に示すように、拗音文字や促音文字などの小さな文字や、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」、数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字を形成する場合、エンボスロール１７の凹加工部１２は、印字方向の長さが短いため、プラスチック樹脂１４に識別に必要な高さの押し跡が付くまでの時間Ｔｓが経過する前、すなわちエンボス文字１４ｔの高さが識別に必要な高さｈになる前に、プラスチック樹脂１４によってエンボスロール１７の凹加工部１２が完全に塞がれてしまうが、凹加工部１２内の空気が排気孔２０を通って外部に逃げ、凹加工部１２内の圧力が上昇しないため、その凹加工部１２内にプラスチック樹脂１４が十分に入り込み、識別するのに十分な高さｈのエンボス文字１４ｔが形成される。
【００３９】
このように、凹加工部１２に排気孔２０を形成することにより、エンボスロール１７に形成された凹加工部１２の印字方向の長さＬｓ（ｍｍ）と、プラスチック樹脂１４に識別に必要な高さｈの押し跡が付くまでの時間Ｔｓ（ｓｅｃ）と、ライン速度Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）との間に、上述した数１式の関係が成立する条件でエンボス加工を行っても、拗音文字や促音文字などの小さな文字や、ドットやコンマ、コロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」、数字の「１」等の印字方向の長さが短いエンボス文字を鮮明に形成することができる。
【００４０】
これにより、エンボス文字の不鮮明による歩留まりの低下を改善することができ、電線やケーブルの製造コストを低下できると共に、ケーブルの施工取扱者の作業性向上、誤認識の防止を図ることができる。
【００４１】
また、本発明を用いたエンボス加工は、線速や押さえロールの押圧の大きさ等に影響されないため、容易にエンボス文字を加工することが可能であると共に、スピードアップすることができ、生産性の向上も図ることができる。
【００４２】
次に、本発明と従来技術とによりエンボス加工を行い、形成されたエンボス文字の高さを比較する。
【００４３】
被エンボス加工体としては、外径２０ｍｍの円形圧縮導体に、押出成形機によって約２２０℃に混練溶融された絶縁体としてのポリエチレンを３ｍｍの厚さで被覆した外径２６ｍｍの配電用電線を用い、この電線を線速２０ｍ／ｍｉｎで引き取っている線条体製造ライン上でエンボス加工を行う場合について説明する。
【００４４】
尚、エンボス加工機は、押出成形機からの距離が４５０ｍｍ、冷却水槽までの距離が３００ｍｍの位置に配置されているものとする。
【００４５】
本発明の実施例としては、内径１ｍｍ、深さが２ｍｍのドットマークの凹加工部に、内径１ｍｍの排気孔を形成したエンボスロールを用い、比較例として、内径１ｍｍ、深さが２ｍｍのドットマークの凹加工部のみが形成された従来のエンボスロールを用いた。
【００４６】
その結果、実施例のエンボスロールにより形成されたエンボス文字の高さは約０．３５ｍｍであったのに対し、比較例のエンボスロールにより形成されたエンボス文字の高さは約０．１５ｍｍであった。
【００４７】
このように、本発明の実施例のように凹加工部に排気孔を形成することにより、直径１ｍｍのドットマークの高さが約０．２ｍｍ高くなり、比率にして２．３倍に上昇するという結果が得られた。
【００４８】
このことから、本発明により、エンボス文字を鮮明に形成でき、識別性を格段に向上できることが確認できた。
【００４９】
同様に、識別しにくい拗音文字や促音文字などの小さな文字、コンマやコロン、括弧などの区切り符号、アルファベットの小文字や大文字の「Ｉ」、数字の「１」等の識別文字を形成するための凹加工部にも排気孔を形成しエンボス加工を行った結果、従来よりも鮮明なエンボス文字を形成することができた。更に、それ以外のエンボス文字にも適用することにより、上述したドットマークほどに顕著ではないまでも、エンボス文字の鮮明度を改善できることが確認できた。
【００５０】
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。
【００５１】
図４に本発明の他の実施の形態であるエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向の断面を示す。
【００５２】
図４に示すように、このエンボスロール２７は、被エンボス加工体としての電線のプラスチック樹脂１４に押し付けられた時に凹加工部１３内に発生する圧力を逃がす穴が、凹加工部１３の底部に形成された窪み３０からなるものである。
【００５３】
この窪み３０は、凹加工部１３を深く掘り下げることにより形成されており、エンボスロール２７の凹加工部１３をプラスチック樹脂１４に押し付けたときに発生する凹加工部１３内の圧力を逃がすのに十分な大きさ（内径・深さ）で形成されている。
【００５４】
このように構成することにより、凹加工部１３がプラスチック樹脂１４に押し付けられた時に、凹加工部１３内の空気が窪み３０の中に流れ込み、凹加工部１３内の圧力がほとんど上昇しない。これにより、その凹加工部１３内にプラスチック樹脂１４が十分に入り込み、識別に十分な高さｈのエンボス文字１４ｔが形成される。
【００５５】
また、図５に、図１に示したエンボスロールの変形例を示す。
【００５６】
図５に示すように、このエンボスロール３７は、回転軸が接続されていない側の円形側面の中心部に吸気口３７ｃが形成された円盤状本体３７ａに、各凹加工部１５と吸気口３７ｃとの間にそれぞれ貫通孔４０が形成されている。そして、その吸気口３７ｃに、真空吸引用の設備、例えば自在継手４１を介してポンプ５０が接続管４２により接続されているものである。
【００５７】
尚、エンボスロール３７に両持ちの回転軸が接続されている場合には、その回転軸内に排気通路が形成されると共に、回転軸の端部に上述した自在継手４１が設けられ、ポンプ５０の接続管４２が接続されるように構成される。
【００５８】
このように構成することにより、ポンプ５０が駆動されると各貫通孔４０を通して凹加工部１５内から空気が吸引され、これに伴い凹加工部１５内にプラスチック樹脂が十分に入り込み、高さがより高いエンボス文字が形成される。従って、より鮮明度に優れたエンボス加工が可能になる。
【００５９】
尚、本実施の形態では、被エンボス加工体として電線のプラスチック樹脂１４を用いた場合について説明したが、これ以外にも、凹加工部１２に押し付けられた時にその凹加工部１２内を密閉するようなゴムなどに適用することで本実施の形態と同様の効果が期待できる。
【００６０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、電線やケーブルなどの線条体のプラスチック樹脂表面に、印字方向の長さが短いエンボス文字を鮮明に形成できるエンボスロールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向と垂直な断面拡大図である。
【図２】従来のエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向と垂直な断面拡大図である。
【図３】図１のエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向の断面拡大図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向の断面拡大図である。
【図５】図１のエンボスロールの変形例を示す概略図である。
【図６】従来のエンボスロールが取り付けられたエンボス加工機の概略図である。
【図７】従来のエンボスロールに形成された凹加工部の印字方向の断面拡大図である。
【図８】（ａ）は印字方向の長さが長いエンボス文字を加工したときの従来のエンボスロールと電線のプラスチック樹脂との接触部分の印字方向の断面拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の状態からＴａ時間経過後の従来のエンボスロールと電線のプラスチック樹脂との接触部分の印字方向の断面拡大図である。
【図９】印字方向の長さが短いエンボス文字を加工したときの従来のエンボスロールと電線のプラスチック樹脂との接触部分の印字方向の断面拡大図である。
【符号の説明】
１２　凹加工部
１４　プラスチック樹脂
１４ｔ　エンボス文字
１７　エンボスロール
１７ｆ　版面
２０　排気孔（穴）
【図１】
2004034651.tif 000003
【図２】
2004034651.tif 000004
【図３】
2004034651.tif 000005
【図４】
2004034651.tif 000006
【図５】
2004034651.tif 000007
【図６】
2004034651.tif 000008
【図７】
2004034651.tif 000009
【図８】
2004034651.tif 000010
【図９】
2004034651.tif 000011