(57)【要約】【課題】複数本の導体が上下の絶縁フィルムにより挟まれた状態で絶縁フィルムを超音波振動により溶着してフレキシブルフラットケーブルを製造する際に導体間の間隔が不均一になってしまったり、導体が傾いてしまったりすることが防止されるフレキシブルフラットケーブルの製造方法を提供すること。【解決手段】複数本の導体が上下の絶縁フィルムにより挟まれた状態で、超音波ホーンと、この超音波ホーンに対向配置されると共に各導体の領域に対応する部分に凹溝が形成され、各導体の領域以外の部分に凸条が形成された回転自在なローラアンビルとの間を通過させたときに、絶縁フィルムを超音波振動により溶着してフレキシブルフラットケーブルを製造する方法であって、ローラアンビルへの進入側においては、各導体が一方の絶縁フィルムと共にローラアンビルの凹溝に収容され横揺れが抑制された状態でローラアンビルと超音波ホーンとの間に供給されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等間隔になるように平行配置された複数本の導体が上下の絶縁フィルムにより挟まれた状態で、超音波ホーンと、この超音波ホーンに対向配置されると共に前記各導体の領域に対応する部分に凹溝が形成され、前記各導体の領域以外の部分に凸条が形成された回転自在なローラアンビルとの間を通過させたときに、前記絶縁フィルムを超音波振動により溶着してフレキシブルフラットケーブルを製造する方法であって、前記ローラアンビルへの進入側においては、前記各導体が一方の絶縁フィルムと共に前記ローラアンビルの凹溝に収容され横揺れが抑制された状態で前記ローラアンビルと前記超音波ホーンとの間に供給されるようにしたことを特徴とするフレキシブルフラットケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記各導体が一方の絶縁フィルムと共に前記ローラアンビルの凹溝に共に収容され横揺れが抑制された部分に相当する前記ローラアンビルの外周長さが、５０ｍｍ以上で前記ローラアンビルの円弧角度３０度以上９０度以下の長さであることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブルフラットケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルフラットケーブルの製造方法に関し、更に詳しくは、等間隔になるように平行配置された複数本の導体が上下の絶縁フィルムにより挟まれた状態で、超音波ホーンとローラアンビルとの間を通過させて、絶縁フィルムを超音波振動により溶着してフレキシブルフラットケーブルを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーブルの省スペース化および軽量化を図るために、薄くて柔軟性を有するフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）が提案されている。このＦＦＣとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等からなる２枚の帯状の絶縁フィルムの間に、平行に配置した複数本の導体を挟んで、超音波振動により２枚の絶縁フィルムを溶着した構成のものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＦＦＣを製造するに際しては、図４に示されるようなＦＦＣ製造装置１０１が用いられている。図示されるように、等間隔になるように平行配置された複数本の導体１０３ａ〜１０３ｂを、上下の絶縁フィルム１０７、１０８で挟んで搬送し、超音波振動を付与する上側の超音波ホーン１２１と、この超音波ホーン１２１に対向配置された下側のローラアンビル１２２とからなる超音波溶着装置１２０を用いて、各導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの上下に配置された絶縁フィルム１０７、１０８を超音波振動により溶着することでＦＦＣ１１２が得られる。
【０００４】
この場合、ローラアンビル１２２は回転自在な円筒体形状を有しており、図５に示されるように、その外周面には、周方向に連続する複数の凹溝１２３が形成され、それら凹溝１２３同士の間には、絶縁フィルム１０７、１０８を押圧する複数の凸条１２４が形成されている。導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃとこれらの上下に配置された絶縁フィルム１０７，１０８は、超音波ホーン１２１とローラアンビル１２２の凸条１２４との間で挟持された状態で、超音波振動により溶着される。
【０００５】
超音波溶着装置１２０の最上流側には、銅又は銅合金製線状体からなる複数本の導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが予め巻回収納された３つの導体供給ロール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが設けられ、これら導体供給ロール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの下流側には、導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを等間隔になるように平行配置する上下一対のピッチガイドローラ１０４が設けられている。
【０００６】
更にピッチガイドローラ１０４の下流側には、絶縁フィルム１０７，１０８を供給するためのフィルム供給ロール１０６ａ、１０６ｂが設けられている。各フィルム供給ロール１０６ａ、１０６ｂには、それぞれ長尺な帯状の絶縁フィルム１０７、１０８が予め巻回収納されている。そして、フィルム供給ロール１０６ａ，１０６ｂの下流側には、導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを上下の絶縁フィルム１０７，１０８で挟むガイドローラ１０９が設けられている。
【０００７】
そして、超音波溶着装置１２０の下流側には、溶着された２枚の絶縁フィルム１０７、１０８の幅方向両端の耳部を切断して所定の幅にするためのカッター１１１が設けられている。カッター１１１に切断されると図６または図７に示されるようなＦＦＣ１１２が得られる。カッター１１１により所定の幅に切断されたＦＦＣ１１２はカッター１１１の下流側に設けられたケーブル巻き取りロール１１３によって巻回収納される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３２４４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このようにＦＦＣ１１２を製造するに際しては、超音波ホーン１２１による溶着前において、導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに超音波ホーン１２１の振動が伝わって導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが横揺れしていることが原因で、導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ間の間隔が不均一なＦＦＣ１１２が製造されてしまうことがあった。
【００１０】
このような不具合について図５を用いて説明する。図５（ａ）は図４に示されるローラアンビル１２２のＤ−Ｄ断面、図５（ｂ）は図４に示されるローラアンビル１２２のＥ−Ｅ断面を示している。
【００１１】
図５（ａ）に示されるように、超音波溶着前の導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃには、超音波ホーン１２１からの振動が伝わってそれぞれ左右方向に横揺れが発生している。また、図５（ｂ）に示されるように超音波ホーン１２１の直前では導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、下方の絶縁フィルム１０８と共にローラアンビル１２２の外周面に設けられた凹溝１２３に収容され始めるが、依然として導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃには左右方向に横揺れが発生している。
【００１２】
そして、このように超音波ホーン１２１による溶着直前においても、導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに横揺れが発生し、導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃがローラアンビル１２２の凹溝１２３の中央に収容される前に溶着が行われると、図６に示されるように導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの間隔Ｐが不均一になったＦＦＣ１１２や、図７に示されるように導体１０３ａ，１０３ｂが傾いた状態になってしまったＦＦＣ１１２が製造されてしまうことがあった。
【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、等間隔になるように平行配置された複数本の導体が上下の絶縁フィルムにより挟まれた状態で、超音波ホーンとローラアンビルとの間を通過させて、絶縁フィルムを超音波振動により溶着してフレキシブルフラットケーブルを製造するに際し、導体間の間隔が不均一になってしまったり、導体が傾いてしまったりすることが防止されるフラットケーブルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明に係るフラットケーブルの製造方法は、等間隔になるように平行配置された複数本の導体が上下の絶縁フィルムにより挟まれた状態で、超音波ホーンと、この超音波ホーンに対向配置されると共に前記各導体の領域に対応する部分に凹溝が形成され、前記各導体の領域以外の部分に凸条が形成された回転自在なローラアンビルとの間を通過させたときに、前記絶縁フィルムを超音波振動により溶着するに際して、前記ローラアンビルへの進入側においては、前記各導体が一方の絶縁フィルムと共に前記ローラアンビルの凹溝に収容され横揺れが抑制された状態で前記ローラアンビルと前記超音波ホーンとの間に供給されるようにしたことを要旨とするものである。
【００１５】
この場合、前記各導体が一方の絶縁フィルムと共に前記ローラアンビルの凹溝に共に収容され横揺れが抑制された部分に相当する前記ローラアンビルの外周長さが、５０ｍｍ以上で前記ローラアンビルの円弧角度３０度以上９０度以下の長さである構成にすると良い。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成を有するフレキシブルフラットケーブルの製造方法によれば、絶縁フィルムを超音波振動により溶着するに際して、ローラアンビルへの進入側においては、各導体が一方の絶縁フィルムと共にローラアンビルの凹溝に収容され横揺れが抑制された状態でローラアンビルと超音波ホーンとの間に供給されるので、超音波ホーンによる各導体の横揺れが抑えられ、上述した不具合が解消される。これにより、導体間の間隔が均一なフレキシブルフラットケーブルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）の製造方法に用いられるＦＦＣ製造装置の概略構成を示した図、図２（ａ）〜（ｃ）は、図１のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を順に示した図である。
【００１８】
図示されるようにＦＦＣ製造装置１は、所定の搬送経路の最上流側に、銅又は銅合金製線状体からなる導体３ａ〜３ｃが予め巻回収納された３つの導体供給ロール２ａ、２ｂ、２ｃが設けられ、この下流側に導体３ａ〜３ｃを所定間隔に平行配置するように案内する上下一対のピッチガイドローラローラ４，４が設けられている。
【００１９】
図１に示すように、更にピッチガイドローラ４，４の下流側には、絶縁フィルム７，８を供給するためのフィルムロール６ａ、６ｂが設けられている。各フィルムロール６ａ、６ｂには、それぞれ長尺な帯状の絶縁フィルム７、８が予め巻回収納されている。
【００２０】
フィルムロール６ａ、６ｂの下流側には、ガイドローラ９が設けられている。ガイドローラ９は、導体３ａ，３ｂ，３ｃをフィルムロール６ａ、６ｂから供給された絶縁フィルム７、８に挟まれた状態にしたフィルム積層体１０として超音波溶着装置２０に供給する（図２（ｂ）参照）。
【００２１】
そして、ガイドローラ９の下流側には、超音波溶着装置２０が設けられている。超音波溶着装置２０は、超音波発生器からの振動エネルギーを付与するための超音波ホーン２１とローラアンビル２２が対向配置されて構成される。
【００２２】
図２（ｂ）に示されるように、超音波ホーン２１とローラアンビル２２は、導体３ａ，３ｂ，３ｃを上下の絶縁フィルム７、８で挟んでなるフィルム積層体１０を上下から挟むように配置されている。
【００２３】
超音波溶着装置２０の超音波ホーン２１は、上側の絶縁フィルム７の上面に対してその幅方向全体に亘ってフラットに摺接可能な板状部材として形成されている。この超音波ホーン２１には、図示しない超音波振動発生機構（振動子等）より発生した超音波振動が付与されて、上側の絶縁フィルム７から下側の絶縁フィルム８への縦方向に振動可能に構成されている。
【００２４】
超音波溶着装置２０のローラアンビル２２は、回転自在な円筒体形状を有しており、その外周面には、絶縁フィルム８の下面に当接される複数の凹溝２３と凸条２４とが形成されている。
【００２５】
図２（ａ）に示されるように、超音波溶着装置２０のローラアンビル２２には、略円柱状の外周面に導体３ａ，３ｂ，３ｃの領域に対応する部分の絶縁フィルム８の下面に接する凹溝２３が、ローラアンビル２２の周方向に連続して形成されている。各凹溝２３同士の間隔は、導体３ａ，３ｂ，３ｃ間の間隔Ｐに応じて形成されている。また、各凹溝２３の幅は、導体３ａ，３ｂ，３ｃの幅Ｗに応じて決められる。
【００２６】
更に、ローラアンビル２２には、各導体３ａ，３ｂ，３ｃの領域以外に対応する部分の絶縁フィルム８の下面に接触する凸条２４が、ローラアンビル２２の周方向に連続して形成されている。また、凸条２４は絶縁フィルム８の両外側縁部分の下面に接触する位置にも形成されている。
【００２７】
図１に示されるように、超音波溶着装置２０の下流側には、溶着された２枚の絶縁フィルム７、８の幅方向両端の耳部を切断して所定の幅にするためのカッター１１が設けられている。カッター１１に切断されると図３に示されるようなＦＦＣ１２が得られる。カッター１１により所定の幅に切断されたＦＦＣ１２はカッター１１の下流側に設けられたケーブル巻き取りロール１３によって巻回収納される。
【００２８】
絶縁フィルム７、８は、柔軟で超音波溶着可能な樹脂フィルムが用いられている。このような絶縁フィルム７，８として、例えば、厚み５０〜１５０μｍ程度の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが用いられる。この場合、上側の絶縁フィルム７と下側の絶縁フィルム８とは、同じ厚みでも、異なる厚みでもいずれでも良い。
【００２９】
導体３ａ，３ｂ，３ｃは、例えば、厚み０．０５〜０．３ｍｍ、幅０．５〜３ｍｍ程度の銅または銅合金から形成される断面矩形状の平角導体が用いられる。この場合、各導体３ａ，３ａ，３ｃは相互に１〜５ｍｍ程度の間隔で平行に配置される。
【００３０】
上述したＦＦＣ製造装置１を用いたＦＦＣ１３の製造工程について説明する。先ず、導体供給ロール２ａ，２ｂ，２ｃから導体３ａ，３ｂ，３ｃが供給される。供給された導体３ａ，３ｂ，３ｃは、ピッチガイドローラ４により各導体３ａ，３ｂ，３ｃの間隔が所定間隔になるように平行配置される。
【００３１】
次に、ガイドローラ９が、平行配置された導体３ａ，３ｂ，３ｃをフィルムロール６ａ、６ｂから供給された絶縁フィルム７、８に挟まれた状態にしたフィルム積層体１０として超音波溶着装置２０に供給する。
【００３２】
そして、フィルム積層体１０が超音波溶着装置２０を通過する際に、超音波ホーン２１とローラアンビル２２の間に挟持された状態で超音波振動が付与されると、導体３ａ，３ｂ，３ｃを挟込んだ上下の絶縁フィルム７、８は、ローラアンビル２２の凸条２４に対応する部分において超音波溶着される。
【００３３】
フィルム積層体１０が超音波溶着装置２０を通過した後、幅方向両端の耳の部分がカッター１１で切断され、所定の寸法に形成されてＦＦＣ１２が形成される。その後、ＦＦＣ１２はケーブル巻取りロール１３に巻き取られると、ＦＦＣ１２の製造は完了する。
【００３４】
この場合、図１に示されるようにガイドローラ９は、ローラアンビル２２への進入側において、ローラアンビル２２に対して下方の位置に設けられている。これによりガイドローラ９を通過した超音波溶着前のフィルム積層体１０は、ローラアンビル２２に対して斜め下方から進入することになる。
【００３５】
具体的には図１に示されるように、ローラアンビル２２の回転軸中心１４と超音波溶着が行われる頂点１５を結ぶ垂直線１６と、フィルム積層体１０のローラアンビル２２との接触開始点１７とローラアンビル２２の回転軸中心１４とを結ぶ線１８とのなす角度θが６０度となるようにガイドローラ９が配置されている。
【００３６】
図２はローラアンビル２２と超音波溶着前から超音波溶着時のフィルム積層体１０とローラアンビル２２を工程順に示した断面図である。図２（ａ）は、図１に示されるローラアンビル２２の接触開始点１７位置におけるローラアンビル２２とフィルム積層体１０のＡ−Ａ断面を示している。
【００３７】
図示されるように、超音波溶着前のフィルム積層体１０の導体３ａ，３ｂ，３ｃおよび下側の絶縁フィルム８は、ローラアンビル２２の凹溝２３に収容された状態になっている。このとき、導体３ａ，３ｂ，３ｃには超音波ホーン２１からの振動が伝わっているが、凹溝２３に絶縁フィルム８と共に収容されているため、従来技術で説明した図５（ａ），（ｂ）に示されるような導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの横揺れが抑制されている。
【００３８】
図２（ｂ）は、図１に示されるローラアンビル２２の接触開始点１７位置と頂点１５位置との間の位置におけるローラアンビル２２とフィルム積層体１０のＢ−Ｂ断面を示している。図示されるように、超音波溶着前のフィルム積層体１０の導体３ａ，３ｂ，３ｃおよび下側の絶縁フィルム８は、依然としてローラアンビル２２の凹溝２３に収容された状態になっている。このときも、導体３ａ，３ｂ，３ｃには超音波ホーン２１からの振動が伝わっているが、凹溝２３に絶縁フィルム８と共に収容されているため、従来技術で説明した図５（ａ），（ｂ）に示されるような導体３ａ，３ｂ，３ｃの横揺れが抑制されている。
【００３９】
図２（ｃ）は、図１に示されるローラアンビル２２の頂点１５位置におけるローラアンビル２２とフィルム積層体１０のＣ−Ｃ断面を示している。図示されるように、超音波溶着前のフィルム積層体１０の導体３ａ，３ｂ，３ｃおよび下側の絶縁フィルム８は、依然としてローラアンビル２２の凹溝２３に収容された状態になっている。このときも、導体３ａ，３ｂ，３ｃには超音波ホーン２１からの振動が伝わっているが、凹溝２３に絶縁フィルム８と共に収容されているため、従来技術で説明した図５（ａ），（ｂ）に示されるような導体３ａ，３ｂ，３ｃの横揺れが抑制されている。
【００４０】
そして、図２（ｃ）に示されるように超音波ホーン２１による絶縁フィルム７，８の超音波溶着が行われる。具体的には超音波ホーン２１とローラアンビル２２の凸条２４に挟持された部分の絶縁フィルム７，８に超音波ホーン２１から超音波振動が付与されると、絶縁フィルム７，８がそれぞれ溶融して溶着されることになる。
【００４１】
その後、溶着された２枚の絶縁フィルム７、８の幅方向両端の耳部がカッター１１により切断されると、図３に示されるように導体３ａ，３ｂ、３ｃ間の間隔Ｐが均一なＦＦＣ１２が得られる。
【００４２】
このように超音波溶着前のフィルム積層体１０をローラアンビル２２の進入側において、導体３ａ，３ｂ，３ｃが下側の絶縁フィルム８と共にローラアンビル２２の凹溝２３に収容されて、導体３ａ，３ｂ，３ｃ横揺れが抑制された状態でローラアンビル２２と超音波ホーン２１との間に供給されるようにしたので、上述した図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように超音波溶着が完了するまで導体３ａ，３ｂ，３ｃに横揺れが発生することが抑制される。
【００４３】
したがって、従来技術で説明した図５（ａ），（ｂ）に示されるような導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの横揺れによって、図６に示されるＦＦＣ１１２のような導体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ間の間隔Ｐが不均一になってしまったり、図７に示されるＦＦＣ１１２のような導体１０３ａ，１０３ｂが傾いた状態になってしまったりすることが防止される。
【００４４】
尚、導体３ａ，３ｂ，３ｃが下側の絶縁フィルム８と共にローラアンビル２２の凹溝２３に収容され横揺れが抑制された部分に相当するローラアンビル２２の外周長さは、５０ｍｍ以上で図１に示されるローラアンビル２２の円弧角度θが３０度以上９０度以下の長さに設定すれば、十分に導体３ａ，３ｂ，３ｃの超音波ホーン２１からの振動による横揺れを抑制することができる。
【００４５】
以上、本発明に係るフレキシブルフラットケーブルの製造方法の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。
【００４６】
例えば、上述した実施の形態ではフレキシブルフラットケーブルは導体を３本有した構成のものについて説明したが、導体が２本や４本、また５本、６本と導体の数は限定されることなく本発明を適用することが可能である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、フレキシブルフラットケーブルの導体として断面矩形状の平角導体を用いて説明したが、断面略円形状の丸導体を用いても良く、種々なる断面形状の導体についても本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るフレキシブルフラットケーブルの製造方法に用いられるフレキシブルフラットケーブル製造装置の概略構成を示した図である。
【図２】本発明に係るフレキシブルフラットケーブルの製造方法の各工程を示した図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面を示した図である。
【図３】本発明に係るフレキシブルフラットケーブルの製造方法により製造されたフレキシブルフラットケーブルを示す断面図である。
【図４】従来用いられてきたフレキシブルフラットケーブル製造装置の概略構成を示した図である。
【図５】従来用いられてきたフレキシブルフラットケーブルの製造方法の各工程を示した図であり、（ａ）は図４のＤ−Ｄ断面、（ｂ）は図４のＥ−Ｅ断面を示した図である。
【図６】従来用いられてきたフレキシブルフラットケーブルの製造方法により製造されたフレキシブルフラットケーブルを示す断面図である。
【図７】同じく従来用いられてきたフレキシブルフラットケーブルの製造方法により製造されたフレキシブルフラットケーブルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ＦＦＣ製造装置
２ａ〜２ｃ  導体供給ロール
３ａ〜３ｃ  導体
４  ピッチガイドローラ
６ａ，６ｂ  フィルムロール
７，８  絶縁フィルム
９  ガイドローラ
１０  積層フィルム
１１  カッター
１２  ＦＦＣ
１３  ケーブル巻き取りロール
１４  ローラアンビルの回転軸中心
１５  ローラアンビルの頂点
１６  垂直線
１７  ローラアンビルの接触開始点
１８  接触開始点と回転軸中心を結ぶ線
θ  ローランアンビル外周面の円弧角度
２０  超音波溶着装置
２１  超音波ホーン
２２  ローラアンビル
２３  凹溝
２４  凸条
【図１】
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【図２】
2009140682.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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