JP3873657B2 - フラットケーブル製造装置及びフラットケーブル製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置及びフラットケーブル製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
｛第１従来技術｝
従来、省スペース・軽量化を目的として、２枚の絶縁フィルムの間に間隔をあけて平行配置された断面平角状の複数の線状導体を挟み込んだフラットケーブルがあり、この種の絶縁フィルムとして、例えば、絶縁性が良好なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とし、その片側表面に熱可溶性の接着層を有したポリエステル系フィルムが使用されていた。
【０００３】
そして、図１７は、従来のこの種のフラットケーブルの製造方法の一例（第１従来技術）を示しており、各絶縁フィルム１、３は、ＰＥＴ等からなる樹脂製の基材とその基材の片側表面に設けられた熱可溶性の厚さ４０μｍ程度の厚い接着層とにより構成され、絶縁フィルム１、３の間に線状導体５を挟み込んだ状態で、その絶縁フィルム１、３を熱圧着用加熱ローラ７の間に通し、接着層を伝導加熱により溶融させて絶縁フィルム１、３同士を互いに接着することによって製造する方法とされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
｛第１従来技術の課題｝
しかしながら、上述の従来の製造方法では、各絶縁フィルム１、３の接着層を伝導加熱により溶融させて互いに接着する方式であり、十分な接着力を得るべく、接着層を十分に溶融させて接着するため、非常に加工時間が長くなり生産性に劣るという問題があった。
【０００５】
また、厚い接着層により両絶縁フィルム１、３および線状導体５が全面において相互間で強固に接着されるため、廃棄処分やリサイクルに際して、絶縁フィルム１、３と線状導体５等の相互間の分離解体が困難であり、また、解体された絶縁フィルム１、３には接着層成分が混ざるため、リサイクル性に劣るという問題があった。
【０００６】
｛第２従来技術｝
上記した第１従来技術の課題を解決するために、例えば絶縁フィルムに薄い接着層を一切有しないもの、或いは特開平９−２５９６６２号公報等に開示されているように、絶縁フィルム基材と同一系統の材料が使用された１〜３μｍの厚さの接着層を有した絶縁フィルムを用いて、超音波溶着によりフラットケーブルを製造する方法（第２従来技術）がある。
【０００７】
この第２従来技術の方法では、図１８に示すように、片面に薄い接着層（図示省略）を有する一対の絶縁フィルム１１，１３を、上下のフィルムロール１７，１９から引き出して、１７０℃に加熱された上下一対の熱圧着用の加熱ローラ２１，２２の間に供給するとともに、導体ロール２３から引き出されて上下一対のピッチガイド２５，２６を介して供給された複数の平行配置された線状導体１５を整列状態で加熱ローラ２１，２２の間に供給する。この際、各線状導体１５を、両加熱ローラ２１，２２の間に供給される両絶縁フィルム１１，１３の間に挟み込むようにする。
【０００８】
そして、それぞれ凹凸の溝が形成された超音波溶着機２７とアンビル２９上面との協働で、各線状導体１５間の絶縁フィルム１１，１３が挟持され、超音波溶着機２７での超音波振動により挟持部分の絶縁フィルム１１，１３が加熱溶融され、その後の冷却手段による冷却エアーの噴射により加熱溶融部分が冷却固着される。
【０００９】
しかる後、耳部と称される両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を、カッター３０により一気に切断した後、溶着工程の下流側に配置された、ステッピングモータに連動された上下一対のステッピングローラ３１，３２の間欠駆動により、加熱溶着された絶縁フィルム１１，１３が繰り出され、案内ローラ３３を介して巻取ロール３５に順次巻き取られる。
【００１０】
｛第２従来技術の課題｝
上記第２従来技術では、溶着後の両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部をカッター３０により切断する場合、カッター３０と超音波溶着機２７との間に相応の距離を確保していた。
【００１１】
しかしながら、このようにカッター３０と超音波溶着機２７との間に相応の距離を設定すると、その間で絶縁フィルム１１，１３が幅方向に位置ずれを起こしてしまうことがあり、絶縁フィルム１１，１３のマージン幅が一定しにくいおそれがある。
【００１２】
また、上記第２従来技術では、超音波溶着を確実なものとするため、ステッピングローラ３１，３２を間欠駆動して絶縁フィルム１１，１３をできるだけ低速に送り出すようにしていたため、高速加工が困難であった。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、精度の高いマージン幅のカットを可能とし、また高速でのカットを可能とするフラットケーブル製造装置及びフラットケーブル製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置であって、接着層が形成された一対の前記絶縁フィルムをそれぞれ供給する供給ローラと、前記線状導体を平行状態に受け入れると共に、前記供給ローラから供給される一対の前記絶縁フィルムを加熱して前記接着層を溶融しながら当該絶縁フィルムで前記線状導体を挟み込んで仮接着する一対の加熱ローラと、前記加熱ローラから排出されて前記線状導体を挟み込んだ前記両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱する溶着アンビルと、前記溶着アンビルの近傍に配されて前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断するカッティングアンビルと、前記溶着アンビル上の前記両絶縁フィルムのうち前記線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、前記カッティングアンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振する超音波溶着機とを備えるものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記カッティングアンビルが、ガイドケースと、前記ガイドケース内に収納されて前記絶縁フィルムの幅方向の両端部を切断するための一対のカット刃と、前記ガイドケース内において当該ガイドケースの側壁と前記各カット刃との間の間隙及び前記両カット刃同士の間の間隙を埋める複数のスペーサとを備えるものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記カッティングアンビルが、前記ガイドケースの前記フラットケーブルの幅方向への位置調整を行う位置調整手段をさらに備えるものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置であって、接着層が形成された一対の前記絶縁フィルムをそれぞれ供給する供給ローラと、前記線状導体を平行状態に受け入れると共に、前記供給ローラから供給される一対の前記絶縁フィルムを加熱して前記接着層を溶融しながら当該絶縁フィルムで前記線状導体を挟み込んで仮接着する一対の加熱ローラと、前記加熱ローラから排出されて前記線状導体を挟み込んだ前記両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱するとともに、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する複合アンビルと、前記複合アンビル上の前記両絶縁フィルムのうち前記線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、前記複合アンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振する超音波溶着機とを備えるものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記複合アンビルが、回転軸と、前記回転軸に貫通されて、複数の前記線状導体の離間部分に対応して配置される略円環状の複数の溶着ガイドと、前記回転軸に貫通されて、且つ前記溶着ガイドの外側に配置されて、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する略円環状のカッターとを備えるものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記複合アンビルが、前記回転軸に貫通されて、前記複数の溶着ガイド同士の間の間隙を埋めるスペーサをさらに備えるものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造方法であって、一対の加熱ローラにより、複数の線状導体を平行状態に受け入れて一対の絶縁フィルムの間に挟み込むとともに、前記絶縁フィルムを加熱して当該絶縁フィルムの片面に形成された接着層を溶融しながら当該両絶縁フィルムの前記線状導体が配置されていない無導体部分を仮接着する仮接着工程と、仮接着された前記両絶縁フィルムを溶着アンビル上に供給して超音波溶着機で超音波溶着する溶着工程と、前記超音波溶着機により前記絶縁フィルムに対して超音波を発振した状態で、前記溶着アンビルの近傍に配されたカッティングアンビルのカット刃により、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する切断工程とを備えるものである。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造方法であって、一対の加熱ローラにより、複数の線状導体を平行状態に受け入れて一対の絶縁フィルムの間に挟み込むとともに、前記絶縁フィルムを加熱して当該絶縁フィルムの片面に形成された接着層を溶融しながら当該両絶縁フィルムの前記線状導体が配置されていない無導体部分を仮接着する仮接着工程と、仮接着された前記両絶縁フィルムをローラ上の複合アンビルの溶着ガイド上に供給して超音波溶着機で超音波溶着すると同時に、前記超音波溶着機で前記絶縁フィルムに対して超音波を発振した状態で、前記複合アンビル内で前記溶着ガイドと同軸に設置された円環状のカッターで前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する溶着切断工程とを備えるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
｛第１の実施の形態｝
図１はこの発明の第１の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置を示す模式図である。なお、図１では、図１８に示した第２従来技術と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。
【００２３】
このフラットケーブル製造装置は、図１の如く、単一の超音波溶着機４１に対して、図２の如く、溶着アンビル４２（図３及び図４）とカッティングアンビル４３（図５及び図６）とを互いに近接配置し、溶着アンビル４２上で両絶縁フィルム１１，１３を超音波溶着した直後に、そのまま超音波溶着機４１での超音波振動を続けながら同時にカッティングアンビル４３のカット刃５１により、耳部と称される両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を一気に切断するようになっている。
【００２４】
具体的に、このフラットケーブル製造装置は、第２従来技術と同様のフィルムロール１７，１９、加熱ローラ２１，２２、導体ロール２３、ピッチガイド２５，２６、ステッピングローラ３１，３２、案内ローラ３３及び巻取ロール３５と、加熱ローラ２１，２２により仮接着された両絶縁フィルム１１，１３同士を超音波溶着する超音波溶着機４１及び溶着アンビル４２と、超音波溶着機４１で超音波振動が加えられている状態で両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を一気に切断するカッティングアンビル４３とを備える。
【００２５】
各絶縁フィルム１１，１３は、例えば第２従来技術と同様のものが使用されており、具体的に、熱可塑性樹脂からなる帯状のフィルムにより主構成されており、例えば、フィルム厚み１００μｍのＰＥＴからなる帯状フィルムの基材一側面に、同一系統の材料よりなる薄肉の接着層として厚み１μｍのポリエステル接着層を有したフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４１００）がそれぞれ使用される。
【００２６】
各線状導体１５は、例えば第２従来技術と同様のものが使用されており、具体的に、例えば厚み０．１５ｍｍ、幅１．５ｍｍの断面平角状に形成された軟銅線からなる。
【００２７】
超音波溶着機４１は、先端に超音波を発振するホーン４１ａが形成されてい点で第２従来技術と共通しているが、第２従来技術ではホーンの超音波発振面積が、アンビル（図１８中の符号２９）との間で超音波溶着点の付近のみに限定されていたのに対して、この超音波溶着機４１のホーン４１ａの超音波発振面積は、絶縁フィルム１１，１３の進行方向において第２従来技術よりも長く形成されており、これにより、溶着アンビル４２との間での超音波溶着点だけでなく、カッティングアンビル４３に対抗する領域にまで及んで形成されている。
【００２８】
溶着アンビル４２は基台４６の上面に固定支持される。溶着アンビル４２上端部分は、図３及び図４の如く、下側の絶縁フィルム１３に接して加熱する加熱辺４４とされ、この加熱辺４４に、線状導体１５の配列ピッチに応じて形成された凸部４５が形成されている。そして、凸部４５が下側の絶縁フィルム１３の線状導体１５が配置されていない部分（無導体部分）に接して、この無導体部分を約１７０℃に加熱し、超音波溶着機４１のホーン４１ａによる超音波加熱との協働で、各線状導体１５が配置されていない部分の両絶縁フィルム１１，１３同士を加熱溶融するようになっている。尚、凸部４５が形成されていない部分（即ち、加熱辺４４の端部と、隣り合う凸部４５同士の間の凹部）では、絶縁フィルム１１，１３同士の超音波溶着が行われない。したがって、フラットケーブルの幅方向端部においては超音波溶着が行われず加熱ローラ２１，２２の伝導加熱による仮接着状態のままとなり、また線状導体１５が配される部分も、薄肉の接着層により各絶縁フィルム１１，１３が線状導体１５に対して強固に接着されるのを防止できる。これにより、フラットケーブルの廃棄後に、線状導体１５から各絶縁フィルム１１，１３を引き剥がしやすくなる。
【００２９】
カッティングアンビル４３は、溶着アンビル４２と共通の基台４６の上面に固定支持されたアクチュエータ４７ａにより上下動調整されるエアシリンダ４７と、このエアシリンダ４７の上端に支持された上面開放の箱形のスライドテーブル４８と、スライドテーブル４８内に収納された上面開放の箱形のガイドケース５０と、ガイドケース５０の両端に突設されてスライドテーブル４８の側壁５５の両端に架け渡される一対のガイドロッド４９と、ガイドケース５０内に収納支持されて絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を切断するためのカット刃５１と、ガイドケース５０内において当該ガイドケース５０の側壁５２と各カット刃５１との間の間隙及び両カット刃５１同士の間の間隙を埋める複数のスペーサ５３ａ〜５３ｆとを備える。
【００３０】
アクチュエータ４７ａは、エアシリンダ４７を上下動させて下側の絶縁フィルム１３に接する際の当たり強さを調整するものである。
【００３１】
各ガイドロッド４９の基部は、ガイドケース５０の側壁５２に一体的に固定されている。また、ガイドロッド４９の先端部は巻ネジ形状に形成されており、スライドテーブル４８の側壁５５に形成された貫通孔５７を貫通して、当該側壁５５の外側の一対のボルト５６によって螺篏固定される。このように、ガイドロッド４９の両端がスライドテーブル４８の側壁５５においてボルト５６で締め付け固定されて位置決めされることで、スライドテーブル４８内で、絶縁フィルム１１，１３の幅方向に対するガイドケース５０の位置が決定される。即ち、これらの各要素４７，４７ａ，４８，４９，５６は、ガイドケース５０の位置調整を行う位置調整手段として機能する。
【００３２】
カット刃５１は板状に形成されており、当該カット刃５１の上端は、両絶縁フィルム１１，１３を一気に切断するよう尖った形状とされている。
【００３３】
スペーサ５３ａ〜５３ｆは、複数の幅の様々な仕様のものが組み合わされて使用され、これにより、様々な幅仕様のフラットケーブルの幅方向端部を切断することが可能となっている。
【００３４】
上記構成のフラットケーブル製造装置を使用したフラットケーブル製造方法を説明する。
【００３５】
まず、絶縁フィルム１１，１３は、上下のフィルムロール１７，１９から引き出されて上下一対の熱圧着用の加熱ローラ２１，２２の間に供給される。
【００３６】
複数の線状導体１５は、それぞれ各導体ロール２３から引き出され、上下一対のピッチガイド２５，２６を介して互いに所定間隔（例えば、２．５ｍｍ間隔）を有して平行配置された整列状態で加熱ローラ２１，２２の間に供給される。
【００３７】
このとき、加熱ローラ２１，２２は１７０℃に加熱されており、この加熱ローラ２１，２２の間において、整列状態の線状導体１５が上下両側の絶縁フィルム１１，１３の間に挟まれる。このようにして両加熱ローラ２１，２２の間を各絶縁フィルム１１，１３と各線状導体１５が通過する際に、各絶縁フィルム１１，１３の薄肉の接着層が加熱ローラ２１，２２により伝導加熱されて溶融し、互いに接着した仮接着状態が得られる（仮接着工程）。
【００３８】
そして、両加熱ローラ２１，２２の間を通過して、各線状導体１５が平行配置された状態で挟み込まれた仮接着状態の絶縁フィルム１１，１３は、その後、下流側に位置する溶着工程に案内される。
【００３９】
溶着工程においては、仮接着状態の両絶縁フィルム１１，１３が、間に線状導体１５を挟んだ状態で、溶着アンビル４２と超音波溶着機４１の間に供給される。このとき、超音波溶着機４１は、下端のホーン４１ａで超音波を溶着アンビル４２上の絶縁フィルム１１，１３に向けて発振する。そして、溶着アンビル４２が１７０℃に加熱された状態で、超音波溶着機４１のホーン４１ａと溶着アンビル４２上面との協働で絶縁フィルム１１，１３が各線状導体１５間の無導体領域において加熱溶融（超音波溶着）される。
【００４０】
その後、溶着工程の下流側に配置された、ステッピングモータに連動された上下一対のステッピングローラ３１，３２の間欠駆動により、加熱溶着された絶縁フィルム１１，１３は下流側に移動操作され、絶縁フィルム１１，１３の超音波溶着機４１で溶着された部分がカッティングアンビル４３上に移動する。
【００４１】
カッティングアンビル４３上では、超音波溶着機４１のホーン４１ａにより超音波発振が継続されており、両絶縁フィルム１１，１３が熱せられた状態のまま、当該絶縁フィルム１１，１３の耳部と称される幅方向端部（この部分は超音波溶着されておらず伝熱加熱による仮接着状態にある）が一気に切断される（切断工程）。
【００４２】
そして、耳部が切断された絶縁フィルム１１，１３は、案内ローラ３３を介して巻取ロール３５に順次巻き取られる。
【００４３】
以上のように、この実施の形態に係る製造方法によって製造されたフラットケーブルによれば、溶着アンビル４２の加熱辺４４の凸部４５が下側の絶縁フィルム１３の線状導体１５が配置されていない部分（無導体部分）に接して、この無導体部分を加熱し、超音波溶着機４１のホーン４１ａによる超音波加熱との協働で、上記凸部４５に対応する無導体部分において両絶縁フィルム１１，１３同士を加熱溶融（超音波溶着）するようにしているので、凸部４５が形成されていない加熱辺４４の両端部分では、絶縁フィルム１１，１３同士の超音波溶着が行われずに済む。したがって、フラットケーブルの幅方向端部においては超音波溶着が行われず、加熱ローラ２１，２２の伝導加熱による仮接着状態のままとなり、また線状導体１５が配される部分も、薄肉の接着層により各絶縁フィルム１１，１３が線状導体１５に対して強固に接着されるのを防止できることから、フラットケーブルの廃棄後に、線状導体１５から各絶縁フィルム１１，１３を引き剥がしやすくなり、廃棄時等における分離解体作業が容易に行え、リサイクル性に優れる。
【００４４】
また、各絶縁フィルム１１，１３における接着層も薄肉とされ、しかも接着層は基材と同一系統の材料とされているため、この点からもリサイクル性にも優れる。
【００４５】
さらに、各絶縁フィルム１１，１３自体を超音波により加熱溶着する方式であり、従来のような肉厚の接着層を溶融させる場合と比較して、瞬間的な加熱溶着およびその加熱溶着部分の冷却が行え、加工時間の短縮化が図れると共に、超音波溶着機４１のホーン４１ａを複数備えた構造であり、多点を同時に加熱溶着でき、ここに、製造ラインの速度を向上させることができ、生産性に優れるという利点がある。
【００４６】
また、上面側からの超音波溶着機４１のホーン４１ａ及び下面側の溶着アンビル４２での共同による溶着直後に、超音波溶着機４１での超音波振動を加えながら、溶着アンビル４２の間近に配されたカッティングアンビル４３で両絶縁フィルム１１，１３の耳部を一気に切断しているので、溶着後に、相応の距離が離間されたカッター３０により絶縁フィルム１１，１３の耳部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルム１１，１３の幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルム１１，１３のマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。
【００４７】
さらにまた、超音波を発振しながら、カッティングアンビル４３でフラットケーブルの幅方向端部の切断を行っているので、フラットケーブルの流れ速度を早くしても、溶着アンビル４２上だけでなく、カッティングアンビル４３上でも超音波溶着を続行しながら切断作業を行うことができ、十分に超音波溶着を行いながら、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００４８】
｛第２の実施の形態｝
図７はこの発明の第２の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置のアンビル６１を示す図である。この実施の形態に係るフラットケーブル製造装置は、図１８に示した第２従来技術のアンビル２９に代えて、図７に示した複合アンビル６１を使用している。
【００４９】
この複合アンビル６１は、回転軸６２の外周に、それぞれ円環状に形成された複数の溶着ガイド６３、一対のカッター６４及び複数のスペーサ６５を組み合わせて取り付けられ、回転軸６２の両端部において一対の固定環６５ａで各部材６３，６４，６５を挟み込んで固定した構造となっている。
【００５０】
回転軸６２の外周面の一部には、図７及び図８の如く、当該回転軸６２の軸方向に沿って、各部材６３，６４，６５の回転軸６２に対する回動を防止する突条６６が形成されている。また、回転軸６２の外周面の一部には、ネジ等の固定部材６９を螺篏するためのネジ孔７０が形成されている。
【００５１】
溶着ガイド６３は、図９及び図１０の如く、略円環形状に形成され、絶縁フィルム１３の線状導体１５が配置されていない部分（無導体部分）に接して、この無導体部分を約１７０℃に加熱するものであり、線状導体１５の配列ピッチに対応して、無導体部分に対応する位置にのみ設置される。溶着ガイド６３の中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７１が形成されており、この挿入孔７１には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７２が形成されている。
【００５２】
カッター６４は、図１１及び図１２の如く、略円環形状に形成されて、外周部に形成された切断刃７３により絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部（耳部）６８を切断するものであり、カッター６４の切断刃７３の径が溶着ガイド６３の径よりも大きく形成されている。カッター６４の中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７４が形成されており、この挿入孔７４には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７５が形成されている。
【００５３】
スペーサ６５は、図１３及び図１４の如く、略円環形状に形成されて、隣り合う溶着ガイド６３同士の間に介装されることで当該溶着ガイド６３同士の離間間隔を決定するものであり、線状導体１５の配列ピッチに対応して、この線状導体１５が配置される部分（有導体部分）に対応する位置にのみ設置される。スペーサ６５の径は、溶着ガイド６３の径よりも小さく設定されており、図７のように溶着ガイド６３が絶縁フィルム１１，１３の無導体部分に接するときに、線状導体１５の厚みだけ突出された絶縁フィルム１１，１３の有導体部分に非接触となるようにされている。スペーサ６５の中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７６が形成されており、この挿入孔７６には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７７が形成されている。
【００５４】
固定環６５ａは、図１５及び図１６の如く、略円環形状に形成され、例えばスペーサ６５と同様の径に設定されており、その中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７８が形成されており、この挿入孔７８には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７９が形成されている。また、固定環６５ａの一部には、固定部材６９を貫通させる貫通孔８０が形成されている。
【００５５】
その他の構成は図１８に示した第２従来技術と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
上記の複合アンビル６１を使用する場合、片面に接着層（図示省略）を有する一対の絶縁フィルム１１，１３を、図１８に示した第２従来技術と同様の上下のフィルムロール１７，１９から引き出して、１７０℃に加熱された上下一対の熱圧着用の加熱ローラ２１，２２（図１８中の符号２１，２２参照）の間に供給するとともに、導体ロール（図１８中の符号２３参照）から引き出されて上下一対のピッチガイド（図１８中の符号２５，２６参照）を介して供給された複数の平行配置された線状導体１５を整列状態で加熱ローラ２１，２２の間に供給する。この際、各線状導体１５を、両加熱ローラ２１，２２の間に供給される両絶縁フィルム１１，１３の間に挟み込むようにする。
【００５７】
そして、図７の如く、超音波溶着機２７と複合アンビル６１の溶着ガイド６３との協働で、各線状導体１５間の絶縁フィルム１１，１３が挟持され、超音波溶着機２７での超音波振動により挟持部分の絶縁フィルム１１，１３が加熱溶融される。
【００５８】
これと同時に、複合アンビル６１のカッター６４が絶縁フィルム１１，１３の耳部６８を超音波溶着機２７側に押圧しながら、カッター６４の切断刃７３で絶縁フィルム１１，１３の耳部６８を一気に切断する（溶着切断工程）。
【００５９】
ここで、カッター６４と溶着ガイド６３との相対的位置関係は、スペーサ６５によって調整されており、また、カッター６４の外側に位置する固定環６５ａを回転軸６２に対して固定部材６９で固定することで、カッター６４の回転軸６２に対する位置を固定していることから、カッター６４による絶縁フィルム１１，１３の切断位置の位置精度が向上する。
【００６０】
しかる後、溶着工程の下流側に配置された、ステッピングモータに連動された上下一対のステッピングローラ（図１８中の符号３１，３２参照）の間欠駆動により、加熱溶着された絶縁フィルム１１，１３が繰り出され、案内ローラ（図１８中の符号３３参照）を介して巻取ロール（図１８中の符号３５参照）に順次巻き取られる。
【００６１】
以上のように、複合アンビル６１の溶着ガイド６３上で超音波溶着機２７により絶縁フィルム１１，１３の無導体部分を溶着すると同時に、絶縁フィルム１１，１３の耳部６８を、溶着ガイド６３と同軸上に設置されたカッター６４で切断しているので、溶着後に、相応の距離が離間されたカッター３０により絶縁フィルム１１，１３の耳部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルム１１，１３の幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルム１１，１３のマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。特に、複合アンビル６１の溶着ガイド６３とカッター６４の相対的位置関係をスペーサ６５によって調整し、また、カッター６４の外側に位置する固定環６５ａを回転軸６２に対して固定部材６９で固定することで、カッター６４の回転軸６２に対する位置を固定した状態で、超音波溶着と耳部６８の切断とを同時に行うため、切断位置の精度が飛躍的に向上する。
【００６２】
また、溶着後に一旦冷却してから耳部を切断していた第２従来技術に比べて、冷却時間を不要とする分の加工時間を短縮でき、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００６３】
なお、上記実施形態において、薄肉の接着層として１μｍの厚みを有したものを例示しているが、１〜３μｍ程度であってもよい。
【００６４】
また、各絶縁フィルム１１，１３に薄肉の接着層を備えた構造を例示しているが、接着層を有しない構造であってもよい。この場合、加熱ローラ２１，２２による仮接着工程は不要となる。
【００６５】
そして、接着層を有しない絶縁フィルム１１，１３を使用した場合にあっては、絶縁フィルム１１，１３自体がより安価となり、製造コスト低減が図れると共に、解体が容易で、不純物が混ざらずに良好に分離でき、よりリサイクル性の向上が図れるという利点もある。
【００６６】
また、本実施形態において、４本の線状導体１５が備えられたフラットケーブルを例示しているが、３本以下または５本以上の線状導体１５を備えた構造であってもよく、線状導体１５の数は何ら限定されない。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１及び請求項７に記載の発明によれば、加熱ローラから排出されて線状導体を挟み込んだ両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱する溶着アンビルの近傍に、両絶縁フィルムの幅方向端部を切断するカッティングアンビルを配し、超音波溶着機が、溶着アンビル上の両絶縁フィルムのうち線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、カッティングアンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振するので、溶着後に、冷却のために相応の距離が離間されたカッターにより絶縁フィルムの幅方向端部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルムの幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルムのマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。
【００６８】
また、溶着後に一旦冷却してから耳部を切断していた第２従来技術に比べて、冷却時間を不要とする分の加工時間を短縮でき、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００６９】
請求項４、請求項５及び請求項８に記載の発明によれば、単一の複合アンビルにより、複合アンビル上で超音波溶着機により絶縁フィルムの無導体部分を溶着すると同時に、絶縁フィルムの幅方向端部を、複合アンビル自身により切断しているので、溶着後に、冷却のために相応の距離が離間されたカッターにより絶縁フィルムの耳部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルムの幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルムのマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。
【００７０】
また、溶着後に一旦冷却してから耳部を切断していた第２従来技術に比べて、冷却時間を不要とする分の加工時間を短縮でき、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００７１】
請求項２、請求項３及び請求項６に記載の発明によれば、絶縁フィルムの幅方向端部の切断位置を容易に調整変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置を示す模式図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の溶着アンビルとカッティングアンビルを示す側面図である。
【図３】溶着アンビルを示す正面図である。
【図４】溶着アンビルを示す側面図である。
【図５】カッティングアンビルを示す正面図である。
【図６】カッティングアンビルを示す側面図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の複合アンビルを示す模式図である。
【図８】複合アンビルを示す側面図である。
【図９】溶着ガイドを示す正面図である。
【図１０】溶着ガイドを示す側面図である。
【図１１】カッターを示す正面図である。
【図１２】カッターを示す側面図である。
【図１３】スペーサを示す正面図である。
【図１４】スペーサを示す側面図である。
【図１５】固定環を示す正面図である。
【図１６】固定環を示す側面図である。
【図１７】第１従来技術のフラットケーブル製造装置を示す図である。
【図１８】第２従来技術のフラットケーブル製造装置を示す図である。
【符号の説明】
１１，１３ 絶縁フィルム
１５ 線状導体
１７ フィルムロール
２１，２２ 両加熱ローラ
２３ 導体ロール
４１ 超音波溶着機
４１ａ ホーン
４２ 溶着アンビル
４３ カッティングアンビル
４４ カット刃
４７ エアシリンダ
４７ａ アクチュエータ
４８ スライドテーブル
４９ ガイドロッド
５０ ガイドケース
５１ カット刃
５３ａ〜５３ｆ スペーサ
５６ ボルト
５７ 貫通孔
６１ 複合アンビル
６２ 回転軸
６３ 溶着ガイド
６４ カッター
６５ スペーサ
６５ａ 固定環
６６ 突条
６９ 固定部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置及びフラットケーブル製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
｛第１従来技術｝
従来、省スペース・軽量化を目的として、２枚の絶縁フィルムの間に間隔をあけて平行配置された断面平角状の複数の線状導体を挟み込んだフラットケーブルがあり、この種の絶縁フィルムとして、例えば、絶縁性が良好なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とし、その片側表面に熱可溶性の接着層を有したポリエステル系フィルムが使用されていた。
【０００３】
そして、図１７は、従来のこの種のフラットケーブルの製造方法の一例（第１従来技術）を示しており、各絶縁フィルム１、３は、ＰＥＴ等からなる樹脂製の基材とその基材の片側表面に設けられた熱可溶性の厚さ４０μｍ程度の厚い接着層とにより構成され、絶縁フィルム１、３の間に線状導体５を挟み込んだ状態で、その絶縁フィルム１、３を熱圧着用加熱ローラ７の間に通し、接着層を伝導加熱により溶融させて絶縁フィルム１、３同士を互いに接着することによって製造する方法とされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
｛第１従来技術の課題｝
しかしながら、上述の従来の製造方法では、各絶縁フィルム１、３の接着層を伝導加熱により溶融させて互いに接着する方式であり、十分な接着力を得るべく、接着層を十分に溶融させて接着するため、非常に加工時間が長くなり生産性に劣るという問題があった。
【０００５】
また、厚い接着層により両絶縁フィルム１、３および線状導体５が全面において相互間で強固に接着されるため、廃棄処分やリサイクルに際して、絶縁フィルム１、３と線状導体５等の相互間の分離解体が困難であり、また、解体された絶縁フィルム１、３には接着層成分が混ざるため、リサイクル性に劣るという問題があった。
【０００６】
｛第２従来技術｝
上記した第１従来技術の課題を解決するために、例えば絶縁フィルムに薄い接着層を一切有しないもの、或いは特開平９−２５９６６２号公報等に開示されているように、絶縁フィルム基材と同一系統の材料が使用された１〜３μｍの厚さの接着層を有した絶縁フィルムを用いて、超音波溶着によりフラットケーブルを製造する方法（第２従来技術）がある。
【０００７】
この第２従来技術の方法では、図１８に示すように、片面に薄い接着層（図示省略）を有する一対の絶縁フィルム１１，１３を、上下のフィルムロール１７，１９から引き出して、１７０℃に加熱された上下一対の熱圧着用の加熱ローラ２１，２２の間に供給するとともに、導体ロール２３から引き出されて上下一対のピッチガイド２５，２６を介して供給された複数の平行配置された線状導体１５を整列状態で加熱ローラ２１，２２の間に供給する。この際、各線状導体１５を、両加熱ローラ２１，２２の間に供給される両絶縁フィルム１１，１３の間に挟み込むようにする。
【０００８】
そして、それぞれ凹凸の溝が形成された超音波溶着機２７とアンビル２９上面との協働で、各線状導体１５間の絶縁フィルム１１，１３が挟持され、超音波溶着機２７での超音波振動により挟持部分の絶縁フィルム１１，１３が加熱溶融され、その後の冷却手段による冷却エアーの噴射により加熱溶融部分が冷却固着される。
【０００９】
しかる後、耳部と称される両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を、カッター３０により一気に切断した後、溶着工程の下流側に配置された、ステッピングモータに連動された上下一対のステッピングローラ３１，３２の間欠駆動により、加熱溶着された絶縁フィルム１１，１３が繰り出され、案内ローラ３３を介して巻取ロール３５に順次巻き取られる。
【００１０】
｛第２従来技術の課題｝
上記第２従来技術では、溶着後の両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部をカッター３０により切断する場合、カッター３０と超音波溶着機２７との間に相応の距離を確保していた。
【００１１】
しかしながら、このようにカッター３０と超音波溶着機２７との間に相応の距離を設定すると、その間で絶縁フィルム１１，１３が幅方向に位置ずれを起こしてしまうことがあり、絶縁フィルム１１，１３のマージン幅が一定しにくいおそれがある。
【００１２】
また、上記第２従来技術では、超音波溶着を確実なものとするため、ステッピングローラ３１，３２を間欠駆動して絶縁フィルム１１，１３をできるだけ低速に送り出すようにしていたため、高速加工が困難であった。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、精度の高いマージン幅のカットを可能とし、また高速でのカットを可能とするフラットケーブル製造装置及びフラットケーブル製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置であって、接着層が形成された一対の前記絶縁フィルムをそれぞれ供給する供給ローラと、前記線状導体を平行状態に受け入れると共に、前記供給ローラから供給される一対の前記絶縁フィルムを加熱して前記接着層を溶融しながら当該絶縁フィルムで前記線状導体を挟み込んで仮接着する一対の加熱ローラと、前記加熱ローラから排出されて前記線状導体を挟み込んだ前記両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱する溶着アンビルと、前記溶着アンビルの近傍に配されて前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断するカッティングアンビルと、前記溶着アンビル上の前記両絶縁フィルムのうち前記線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、前記カッティングアンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振する超音波溶着機とを備えるものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記カッティングアンビルが、ガイドケースと、前記ガイドケース内に収納されて前記絶縁フィルムの幅方向の両端部を切断するための一対のカット刃と、前記ガイドケース内において当該ガイドケースの側壁と前記各カット刃との間の間隙及び前記両カット刃同士の間の間隙を埋める複数のスペーサとを備えるものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記カッティングアンビルが、前記ガイドケースの前記フラットケーブルの幅方向への位置調整を行う位置調整手段をさらに備えるものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置であって、接着層が形成された一対の前記絶縁フィルムをそれぞれ供給する供給ローラと、前記線状導体を平行状態に受け入れると共に、前記供給ローラから供給される一対の前記絶縁フィルムを加熱して前記接着層を溶融しながら当該絶縁フィルムで前記線状導体を挟み込んで仮接着する一対の加熱ローラと、前記加熱ローラから排出されて前記線状導体を挟み込んだ前記両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱するとともに、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する複合アンビルと、前記複合アンビル上の前記両絶縁フィルムのうち前記線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、前記複合アンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振する超音波溶着機とを備えるものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記複合アンビルが、回転軸と、前記回転軸に貫通されて、複数の前記線状導体の離間部分に対応して配置される略円環状の複数の溶着ガイドと、前記回転軸に貫通されて、且つ前記溶着ガイドの外側に配置されて、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する略円環状のカッターとを備えるものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記複合アンビルが、前記回転軸に貫通されて、前記複数の溶着ガイド同士の間の間隙を埋めるスペーサをさらに備えるものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造方法であって、一対の加熱ローラにより、複数の線状導体を平行状態に受け入れて一対の絶縁フィルムの間に挟み込むとともに、前記絶縁フィルムを加熱して当該絶縁フィルムの片面に形成された接着層を溶融しながら当該両絶縁フィルムの前記線状導体が配置されていない無導体部分を仮接着する仮接着工程と、仮接着された前記両絶縁フィルムを溶着アンビル上に供給して超音波溶着機で超音波溶着する溶着工程と、前記超音波溶着機により前記絶縁フィルムに対して超音波を発振した状態で、前記溶着アンビルの近傍に配されたカッティングアンビルのカット刃により、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する切断工程とを備えるものである。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造方法であって、一対の加熱ローラにより、複数の線状導体を平行状態に受け入れて一対の絶縁フィルムの間に挟み込むとともに、前記絶縁フィルムを加熱して当該絶縁フィルムの片面に形成された接着層を溶融しながら当該両絶縁フィルムの前記線状導体が配置されていない無導体部分を仮接着する仮接着工程と、仮接着された前記両絶縁フィルムをローラ上の複合アンビルの溶着ガイド上に供給して超音波溶着機で超音波溶着すると同時に、前記超音波溶着機で前記絶縁フィルムに対して超音波を発振した状態で、前記複合アンビル内で前記溶着ガイドと同軸に設置された円環状のカッターで前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する溶着切断工程とを備えるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
｛第１の実施の形態｝
図１はこの発明の第１の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置を示す模式図である。なお、図１では、図１８に示した第２従来技術と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。
【００２３】
このフラットケーブル製造装置は、図１の如く、単一の超音波溶着機４１に対して、図２の如く、溶着アンビル４２（図３及び図４）とカッティングアンビル４３（図５及び図６）とを互いに近接配置し、溶着アンビル４２上で両絶縁フィルム１１，１３を超音波溶着した直後に、そのまま超音波溶着機４１での超音波振動を続けながら同時にカッティングアンビル４３のカット刃５１により、耳部と称される両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を一気に切断するようになっている。
【００２４】
具体的に、このフラットケーブル製造装置は、第２従来技術と同様のフィルムロール１７，１９、加熱ローラ２１，２２、導体ロール２３、ピッチガイド２５，２６、ステッピングローラ３１，３２、案内ローラ３３及び巻取ロール３５と、加熱ローラ２１，２２により仮接着された両絶縁フィルム１１，１３同士を超音波溶着する超音波溶着機４１及び溶着アンビル４２と、超音波溶着機４１で超音波振動が加えられている状態で両絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を一気に切断するカッティングアンビル４３とを備える。
【００２５】
各絶縁フィルム１１，１３は、例えば第２従来技術と同様のものが使用されており、具体的に、熱可塑性樹脂からなる帯状のフィルムにより主構成されており、例えば、フィルム厚み１００μｍのＰＥＴからなる帯状フィルムの基材一側面に、同一系統の材料よりなる薄肉の接着層として厚み１μｍのポリエステル接着層を有したフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４１００）がそれぞれ使用される。
【００２６】
各線状導体１５は、例えば第２従来技術と同様のものが使用されており、具体的に、例えば厚み０．１５ｍｍ、幅１．５ｍｍの断面平角状に形成された軟銅線からなる。
【００２７】
超音波溶着機４１は、先端に超音波を発振するホーン４１ａが形成されてい点で第２従来技術と共通しているが、第２従来技術ではホーンの超音波発振面積が、アンビル（図１８中の符号２９）との間で超音波溶着点の付近のみに限定されていたのに対して、この超音波溶着機４１のホーン４１ａの超音波発振面積は、絶縁フィルム１１，１３の進行方向において第２従来技術よりも長く形成されており、これにより、溶着アンビル４２との間での超音波溶着点だけでなく、カッティングアンビル４３に対抗する領域にまで及んで形成されている。
【００２８】
溶着アンビル４２は基台４６の上面に固定支持される。溶着アンビル４２上端部分は、図３及び図４の如く、下側の絶縁フィルム１３に接して加熱する加熱辺４４とされ、この加熱辺４４に、線状導体１５の配列ピッチに応じて形成された凸部４５が形成されている。そして、凸部４５が下側の絶縁フィルム１３の線状導体１５が配置されていない部分（無導体部分）に接して、この無導体部分を約１７０℃に加熱し、超音波溶着機４１のホーン４１ａによる超音波加熱との協働で、各線状導体１５が配置されていない部分の両絶縁フィルム１１，１３同士を加熱溶融するようになっている。尚、凸部４５が形成されていない部分（即ち、加熱辺４４の端部と、隣り合う凸部４５同士の間の凹部）では、絶縁フィルム１１，１３同士の超音波溶着が行われない。したがって、フラットケーブルの幅方向端部においては超音波溶着が行われず加熱ローラ２１，２２の伝導加熱による仮接着状態のままとなり、また線状導体１５が配される部分も、薄肉の接着層により各絶縁フィルム１１，１３が線状導体１５に対して強固に接着されるのを防止できる。これにより、フラットケーブルの廃棄後に、線状導体１５から各絶縁フィルム１１，１３を引き剥がしやすくなる。
【００２９】
カッティングアンビル４３は、溶着アンビル４２と共通の基台４６の上面に固定支持されたアクチュエータ４７ａにより上下動調整されるエアシリンダ４７と、このエアシリンダ４７の上端に支持された上面開放の箱形のスライドテーブル４８と、スライドテーブル４８内に収納された上面開放の箱形のガイドケース５０と、ガイドケース５０の両端に突設されてスライドテーブル４８の側壁５５の両端に架け渡される一対のガイドロッド４９と、ガイドケース５０内に収納支持されて絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部を切断するためのカット刃５１と、ガイドケース５０内において当該ガイドケース５０の側壁５２と各カット刃５１との間の間隙及び両カット刃５１同士の間の間隙を埋める複数のスペーサ５３ａ〜５３ｆとを備える。
【００３０】
アクチュエータ４７ａは、エアシリンダ４７を上下動させて下側の絶縁フィルム１３に接する際の当たり強さを調整するものである。
【００３１】
各ガイドロッド４９の基部は、ガイドケース５０の側壁５２に一体的に固定されている。また、ガイドロッド４９の先端部は巻ネジ形状に形成されており、スライドテーブル４８の側壁５５に形成された貫通孔５７を貫通して、当該側壁５５の外側の一対のボルト５６によって螺篏固定される。このように、ガイドロッド４９の両端がスライドテーブル４８の側壁５５においてボルト５６で締め付け固定されて位置決めされることで、スライドテーブル４８内で、絶縁フィルム１１，１３の幅方向に対するガイドケース５０の位置が決定される。即ち、これらの各要素４７，４７ａ，４８，４９，５６は、ガイドケース５０の位置調整を行う位置調整手段として機能する。
【００３２】
カット刃５１は板状に形成されており、当該カット刃５１の上端は、両絶縁フィルム１１，１３を一気に切断するよう尖った形状とされている。
【００３３】
スペーサ５３ａ〜５３ｆは、複数の幅の様々な仕様のものが組み合わされて使用され、これにより、様々な幅仕様のフラットケーブルの幅方向端部を切断することが可能となっている。
【００３４】
上記構成のフラットケーブル製造装置を使用したフラットケーブル製造方法を説明する。
【００３５】
まず、絶縁フィルム１１，１３は、上下のフィルムロール１７，１９から引き出されて上下一対の熱圧着用の加熱ローラ２１，２２の間に供給される。
【００３６】
複数の線状導体１５は、それぞれ各導体ロール２３から引き出され、上下一対のピッチガイド２５，２６を介して互いに所定間隔（例えば、２．５ｍｍ間隔）を有して平行配置された整列状態で加熱ローラ２１，２２の間に供給される。
【００３７】
このとき、加熱ローラ２１，２２は１７０℃に加熱されており、この加熱ローラ２１，２２の間において、整列状態の線状導体１５が上下両側の絶縁フィルム１１，１３の間に挟まれる。このようにして両加熱ローラ２１，２２の間を各絶縁フィルム１１，１３と各線状導体１５が通過する際に、各絶縁フィルム１１，１３の薄肉の接着層が加熱ローラ２１，２２により伝導加熱されて溶融し、互いに接着した仮接着状態が得られる（仮接着工程）。
【００３８】
そして、両加熱ローラ２１，２２の間を通過して、各線状導体１５が平行配置された状態で挟み込まれた仮接着状態の絶縁フィルム１１，１３は、その後、下流側に位置する溶着工程に案内される。
【００３９】
溶着工程においては、仮接着状態の両絶縁フィルム１１，１３が、間に線状導体１５を挟んだ状態で、溶着アンビル４２と超音波溶着機４１の間に供給される。このとき、超音波溶着機４１は、下端のホーン４１ａで超音波を溶着アンビル４２上の絶縁フィルム１１，１３に向けて発振する。そして、溶着アンビル４２が１７０℃に加熱された状態で、超音波溶着機４１のホーン４１ａと溶着アンビル４２上面との協働で絶縁フィルム１１，１３が各線状導体１５間の無導体領域において加熱溶融（超音波溶着）される。
【００４０】
その後、溶着工程の下流側に配置された、ステッピングモータに連動された上下一対のステッピングローラ３１，３２の間欠駆動により、加熱溶着された絶縁フィルム１１，１３は下流側に移動操作され、絶縁フィルム１１，１３の超音波溶着機４１で溶着された部分がカッティングアンビル４３上に移動する。
【００４１】
カッティングアンビル４３上では、超音波溶着機４１のホーン４１ａにより超音波発振が継続されており、両絶縁フィルム１１，１３が熱せられた状態のまま、当該絶縁フィルム１１，１３の耳部と称される幅方向端部（この部分は超音波溶着されておらず伝熱加熱による仮接着状態にある）が一気に切断される（切断工程）。
【００４２】
そして、耳部が切断された絶縁フィルム１１，１３は、案内ローラ３３を介して巻取ロール３５に順次巻き取られる。
【００４３】
以上のように、この実施の形態に係る製造方法によって製造されたフラットケーブルによれば、溶着アンビル４２の加熱辺４４の凸部４５が下側の絶縁フィルム１３の線状導体１５が配置されていない部分（無導体部分）に接して、この無導体部分を加熱し、超音波溶着機４１のホーン４１ａによる超音波加熱との協働で、上記凸部４５に対応する無導体部分において両絶縁フィルム１１，１３同士を加熱溶融（超音波溶着）するようにしているので、凸部４５が形成されていない加熱辺４４の両端部分では、絶縁フィルム１１，１３同士の超音波溶着が行われずに済む。したがって、フラットケーブルの幅方向端部においては超音波溶着が行われず、加熱ローラ２１，２２の伝導加熱による仮接着状態のままとなり、また線状導体１５が配される部分も、薄肉の接着層により各絶縁フィルム１１，１３が線状導体１５に対して強固に接着されるのを防止できることから、フラットケーブルの廃棄後に、線状導体１５から各絶縁フィルム１１，１３を引き剥がしやすくなり、廃棄時等における分離解体作業が容易に行え、リサイクル性に優れる。
【００４４】
また、各絶縁フィルム１１，１３における接着層も薄肉とされ、しかも接着層は基材と同一系統の材料とされているため、この点からもリサイクル性にも優れる。
【００４５】
さらに、各絶縁フィルム１１，１３自体を超音波により加熱溶着する方式であり、従来のような肉厚の接着層を溶融させる場合と比較して、瞬間的な加熱溶着およびその加熱溶着部分の冷却が行え、加工時間の短縮化が図れると共に、超音波溶着機４１のホーン４１ａを複数備えた構造であり、多点を同時に加熱溶着でき、ここに、製造ラインの速度を向上させることができ、生産性に優れるという利点がある。
【００４６】
また、上面側からの超音波溶着機４１のホーン４１ａ及び下面側の溶着アンビル４２での共同による溶着直後に、超音波溶着機４１での超音波振動を加えながら、溶着アンビル４２の間近に配されたカッティングアンビル４３で両絶縁フィルム１１，１３の耳部を一気に切断しているので、溶着後に、相応の距離が離間されたカッター３０により絶縁フィルム１１，１３の耳部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルム１１，１３の幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルム１１，１３のマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。
【００４７】
さらにまた、超音波を発振しながら、カッティングアンビル４３でフラットケーブルの幅方向端部の切断を行っているので、フラットケーブルの流れ速度を早くしても、溶着アンビル４２上だけでなく、カッティングアンビル４３上でも超音波溶着を続行しながら切断作業を行うことができ、十分に超音波溶着を行いながら、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００４８】
｛第２の実施の形態｝
図７はこの発明の第２の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置のアンビル６１を示す図である。この実施の形態に係るフラットケーブル製造装置は、図１８に示した第２従来技術のアンビル２９に代えて、図７に示した複合アンビル６１を使用している。
【００４９】
この複合アンビル６１は、回転軸６２の外周に、それぞれ円環状に形成された複数の溶着ガイド６３、一対のカッター６４及び複数のスペーサ６５を組み合わせて取り付けられ、回転軸６２の両端部において一対の固定環６５ａで各部材６３，６４，６５を挟み込んで固定した構造となっている。
【００５０】
回転軸６２の外周面の一部には、図７及び図８の如く、当該回転軸６２の軸方向に沿って、各部材６３，６４，６５の回転軸６２に対する回動を防止する突条６６が形成されている。また、回転軸６２の外周面の一部には、ネジ等の固定部材６９を螺篏するためのネジ孔７０が形成されている。
【００５１】
溶着ガイド６３は、図９及び図１０の如く、略円環形状に形成され、絶縁フィルム１３の線状導体１５が配置されていない部分（無導体部分）に接して、この無導体部分を約１７０℃に加熱するものであり、線状導体１５の配列ピッチに対応して、無導体部分に対応する位置にのみ設置される。溶着ガイド６３の中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７１が形成されており、この挿入孔７１には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７２が形成されている。
【００５２】
カッター６４は、図１１及び図１２の如く、略円環形状に形成されて、外周部に形成された切断刃７３により絶縁フィルム１１，１３の幅方向端部（耳部）６８を切断するものであり、カッター６４の切断刃７３の径が溶着ガイド６３の径よりも大きく形成されている。カッター６４の中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７４が形成されており、この挿入孔７４には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７５が形成されている。
【００５３】
スペーサ６５は、図１３及び図１４の如く、略円環形状に形成されて、隣り合う溶着ガイド６３同士の間に介装されることで当該溶着ガイド６３同士の離間間隔を決定するものであり、線状導体１５の配列ピッチに対応して、この線状導体１５が配置される部分（有導体部分）に対応する位置にのみ設置される。スペーサ６５の径は、溶着ガイド６３の径よりも小さく設定されており、図７のように溶着ガイド６３が絶縁フィルム１１，１３の無導体部分に接するときに、線状導体１５の厚みだけ突出された絶縁フィルム１１，１３の有導体部分に非接触となるようにされている。スペーサ６５の中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７６が形成されており、この挿入孔７６には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７７が形成されている。
【００５４】
固定環６５ａは、図１５及び図１６の如く、略円環形状に形成され、例えばスペーサ６５と同様の径に設定されており、その中央には、回転軸６２が挿入される挿入孔７８が形成されており、この挿入孔７８には、回転軸６２の突条６６に係合するための係合溝７９が形成されている。また、固定環６５ａの一部には、固定部材６９を貫通させる貫通孔８０が形成されている。
【００５５】
その他の構成は図１８に示した第２従来技術と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
上記の複合アンビル６１を使用する場合、片面に接着層（図示省略）を有する一対の絶縁フィルム１１，１３を、図１８に示した第２従来技術と同様の上下のフィルムロール１７，１９から引き出して、１７０℃に加熱された上下一対の熱圧着用の加熱ローラ２１，２２（図１８中の符号２１，２２参照）の間に供給するとともに、導体ロール（図１８中の符号２３参照）から引き出されて上下一対のピッチガイド（図１８中の符号２５，２６参照）を介して供給された複数の平行配置された線状導体１５を整列状態で加熱ローラ２１，２２の間に供給する。この際、各線状導体１５を、両加熱ローラ２１，２２の間に供給される両絶縁フィルム１１，１３の間に挟み込むようにする。
【００５７】
そして、図７の如く、超音波溶着機２７と複合アンビル６１の溶着ガイド６３との協働で、各線状導体１５間の絶縁フィルム１１，１３が挟持され、超音波溶着機２７での超音波振動により挟持部分の絶縁フィルム１１，１３が加熱溶融される。
【００５８】
これと同時に、複合アンビル６１のカッター６４が絶縁フィルム１１，１３の耳部６８を超音波溶着機２７側に押圧しながら、カッター６４の切断刃７３で絶縁フィルム１１，１３の耳部６８を一気に切断する（溶着切断工程）。
【００５９】
ここで、カッター６４と溶着ガイド６３との相対的位置関係は、スペーサ６５によって調整されており、また、カッター６４の外側に位置する固定環６５ａを回転軸６２に対して固定部材６９で固定することで、カッター６４の回転軸６２に対する位置を固定していることから、カッター６４による絶縁フィルム１１，１３の切断位置の位置精度が向上する。
【００６０】
しかる後、溶着工程の下流側に配置された、ステッピングモータに連動された上下一対のステッピングローラ（図１８中の符号３１，３２参照）の間欠駆動により、加熱溶着された絶縁フィルム１１，１３が繰り出され、案内ローラ（図１８中の符号３３参照）を介して巻取ロール（図１８中の符号３５参照）に順次巻き取られる。
【００６１】
以上のように、複合アンビル６１の溶着ガイド６３上で超音波溶着機２７により絶縁フィルム１１，１３の無導体部分を溶着すると同時に、絶縁フィルム１１，１３の耳部６８を、溶着ガイド６３と同軸上に設置されたカッター６４で切断しているので、溶着後に、相応の距離が離間されたカッター３０により絶縁フィルム１１，１３の耳部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルム１１，１３の幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルム１１，１３のマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。特に、複合アンビル６１の溶着ガイド６３とカッター６４の相対的位置関係をスペーサ６５によって調整し、また、カッター６４の外側に位置する固定環６５ａを回転軸６２に対して固定部材６９で固定することで、カッター６４の回転軸６２に対する位置を固定した状態で、超音波溶着と耳部６８の切断とを同時に行うため、切断位置の精度が飛躍的に向上する。
【００６２】
また、溶着後に一旦冷却してから耳部を切断していた第２従来技術に比べて、冷却時間を不要とする分の加工時間を短縮でき、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００６３】
なお、上記実施形態において、薄肉の接着層として１μｍの厚みを有したものを例示しているが、１〜３μｍ程度であってもよい。
【００６４】
また、各絶縁フィルム１１，１３に薄肉の接着層を備えた構造を例示しているが、接着層を有しない構造であってもよい。この場合、加熱ローラ２１，２２による仮接着工程は不要となる。
【００６５】
そして、接着層を有しない絶縁フィルム１１，１３を使用した場合にあっては、絶縁フィルム１１，１３自体がより安価となり、製造コスト低減が図れると共に、解体が容易で、不純物が混ざらずに良好に分離でき、よりリサイクル性の向上が図れるという利点もある。
【００６６】
また、本実施形態において、４本の線状導体１５が備えられたフラットケーブルを例示しているが、３本以下または５本以上の線状導体１５を備えた構造であってもよく、線状導体１５の数は何ら限定されない。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１及び請求項７に記載の発明によれば、加熱ローラから排出されて線状導体を挟み込んだ両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱する溶着アンビルの近傍に、両絶縁フィルムの幅方向端部を切断するカッティングアンビルを配し、超音波溶着機が、溶着アンビル上の両絶縁フィルムのうち線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、カッティングアンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振するので、溶着後に、冷却のために相応の距離が離間されたカッターにより絶縁フィルムの幅方向端部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルムの幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルムのマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。
【００６８】
また、溶着後に一旦冷却してから耳部を切断していた第２従来技術に比べて、冷却時間を不要とする分の加工時間を短縮でき、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００６９】
請求項４、請求項５及び請求項８に記載の発明によれば、単一の複合アンビルにより、複合アンビル上で超音波溶着機により絶縁フィルムの無導体部分を溶着すると同時に、絶縁フィルムの幅方向端部を、複合アンビル自身により切断しているので、溶着後に、冷却のために相応の距離が離間されたカッターにより絶縁フィルムの耳部を切断していた第２従来技術に比べて、絶縁フィルムの幅方向の切断位置の位置ずれが起こりにくくなる。したがって、絶縁フィルムのマージン幅が一定しやすくなり、フラットケーブルの歩留まりが向上する。
【００７０】
また、溶着後に一旦冷却してから耳部を切断していた第２従来技術に比べて、冷却時間を不要とする分の加工時間を短縮でき、効率良くフラットケーブルを製造できる。
【００７１】
請求項２、請求項３及び請求項６に記載の発明によれば、絶縁フィルムの幅方向端部の切断位置を容易に調整変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置を示す模式図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の溶着アンビルとカッティングアンビルを示す側面図である。
【図３】溶着アンビルを示す正面図である。
【図４】溶着アンビルを示す側面図である。
【図５】カッティングアンビルを示す正面図である。
【図６】カッティングアンビルを示す側面図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の複合アンビルを示す模式図である。
【図８】複合アンビルを示す側面図である。
【図９】溶着ガイドを示す正面図である。
【図１０】溶着ガイドを示す側面図である。
【図１１】カッターを示す正面図である。
【図１２】カッターを示す側面図である。
【図１３】スペーサを示す正面図である。
【図１４】スペーサを示す側面図である。
【図１５】固定環を示す正面図である。
【図１６】固定環を示す側面図である。
【図１７】第１従来技術のフラットケーブル製造装置を示す図である。
【図１８】第２従来技術のフラットケーブル製造装置を示す図である。
【符号の説明】
１１，１３ 絶縁フィルム
１５ 線状導体
１７ フィルムロール
２１，２２ 両加熱ローラ
２３ 導体ロール
４１ 超音波溶着機
４１ａ ホーン
４２ 溶着アンビル
４３ カッティングアンビル
４４ カット刃
４７ エアシリンダ
４７ａ アクチュエータ
４８ スライドテーブル
４９ ガイドロッド
５０ ガイドケース
５１ カット刃
５３ａ〜５３ｆ スペーサ
５６ ボルト
５７ 貫通孔
６１ 複合アンビル
６２ 回転軸
６３ 溶着ガイド
６４ カッター
６５ スペーサ
６５ａ 固定環
６６ 突条
６９ 固定部材
Claims (8)
- 所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置であって、
接着層が形成された一対の前記絶縁フィルムをそれぞれ供給する供給ローラと、
前記線状導体を平行状態に受け入れると共に、前記供給ローラから供給される一対の前記絶縁フィルムを加熱して前記接着層を溶融しながら当該絶縁フィルムで前記線状導体を挟み込んで仮接着する一対の加熱ローラと、
前記加熱ローラから排出されて前記線状導体を挟み込んだ前記両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱する溶着アンビルと、
前記溶着アンビルの近傍に配されて前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断するカッティングアンビルと、
前記溶着アンビル上の前記両絶縁フィルムのうち前記線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、前記カッティングアンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振する超音波溶着機と
を備えるフラットケーブル製造装置。 - 請求項１に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記カッティングアンビルが、
ガイドケースと、
前記ガイドケース内に収納されて前記絶縁フィルムの幅方向の両端部を切断するための一対のカット刃と、
前記ガイドケース内において当該ガイドケースの側壁と前記各カット刃との間の間隙及び前記両カット刃同士の間の間隙を埋める複数のスペーサと
を備えるフラットケーブル製造装置。 - 請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記カッティングアンビルが、前記ガイドケースの前記フラットケーブルの幅方向への位置調整を行う位置調整手段をさらに備えるフラットケーブル製造装置。 - 所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置であって、
接着層が形成された一対の前記絶縁フィルムをそれぞれ供給する供給ローラと、
前記線状導体を平行状態に受け入れると共に、前記供給ローラから供給される一対の前記絶縁フィルムを加熱して前記接着層を溶融しながら当該絶縁フィルムで前記線状導体を挟み込んで仮接着する一対の加熱ローラと、
前記加熱ローラから排出されて前記線状導体を挟み込んだ前記両絶縁フィルムのうちの一方の片面を加熱するとともに、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する複合アンビルと、
前記複合アンビル上の前記両絶縁フィルムのうち前記線状導体が配置されていない無導体部分同士を超音波溶着するとともに、前記複合アンビルでの切断位置に対応する部分に対しても超音波を発振する超音波溶着機と
を備えるフラットケーブル製造装置。 - 請求項４に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記複合アンビルが、
回転軸と、
前記回転軸に貫通されて、複数の前記線状導体の離間部分に対応して配置される略円環状の複数の溶着ガイドと、
前記回転軸に貫通されて、且つ前記溶着ガイドの外側に配置されて、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する略円環状のカッターと
を備えるフラットケーブル製造装置。 - 請求項５に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記複合アンビルが、
前記回転軸に貫通されて、前記複数の溶着ガイド同士の間の間隙を埋めるスペーサをさらに備えるフラットケーブル製造装置。 - 所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造方法であって、
一対の加熱ローラにより、複数の線状導体を平行状態に受け入れて一対の絶縁フィルムの間に挟み込むとともに、前記絶縁フィルムを加熱して当該絶縁フィルムの片面に形成された接着層を溶融しながら当該両絶縁フィルムの前記線状導体が配置されていない無導体部分を仮接着する仮接着工程と、
仮接着された前記両絶縁フィルムを溶着アンビル上に供給して超音波溶着機で超音波溶着する溶着工程と、
前記超音波溶着機により前記絶縁フィルムに対して超音波を発振した状態で、前記溶着アンビルの近傍に配されたカッティングアンビルのカット刃により、前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する切断工程と
を備えるフラットケーブル製造方法。 - 所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造方法であって、
一対の加熱ローラにより、複数の線状導体を平行状態に受け入れて一対の絶縁フィルムの間に挟み込むとともに、前記絶縁フィルムを加熱して当該絶縁フィルムの片面に形成された接着層を溶融しながら当該両絶縁フィルムの前記線状導体が配置されていない無導体部分を仮接着する仮接着工程と、
仮接着された前記両絶縁フィルムをローラ上の複合アンビルの溶着ガイド上に供給して超音波溶着機で超音波溶着すると同時に、前記超音波溶着機で前記絶縁フィルムに対して超音波を発振した状態で、前記複合アンビル内で前記溶着ガイドと同軸に設置された円環状のカッターで前記両絶縁フィルムの幅方向端部を切断する溶着切断工程と
を備えるフラットケーブル製造方法。
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