JP3887345B2

JP3887345B2 - 電線の着色装置及び電線の着色方法

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Publication number: JP3887345B2
Application number: JP2003112566A
Authority: JP
Inventors: 毅鎌田; 恵吾杉村; 聖齋藤; 清八木
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: US7052550B2; US20050003077A1; EP1469487A3; JP2004319307A; EP1469487B1; EP1469487A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性の芯線と、この芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを備えた電線を着色する電線の着色装置及び電線の着色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体としての自動車などには、種々の電子機器が搭載される。このため、前記自動車などは、前記電子機器に電源などからの電力やコンピュータなどからの制御信号などを伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、該電線の端部などに取り付けられたコネクタなどを備えている。
【０００３】
電線は、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂からなる被覆部とを備えている。電線は、所謂被覆電線である。コネクタは、端子金具と、この端子金具を収容するコネクタハウジングとを備えている。端子金具は、導電性の板金などからなり電線の端部に取り付けられてこの電線の芯線と電気的に接続する。コネクタハウジングは、絶縁性の合成樹脂からなり箱状に形成されている。ワイヤハーネスは、コネクタハウジングが前述した電子機器などと結合することにより、端子金具を介して各電線が前述した電子機器と電気的に接続して、前述した電子機器に所望の電力や信号を伝える。
【０００４】
前記ワイヤハーネスを組み立てる際には、まず電線を所定の長さに切断した後、該電線の端部などの被覆部を除去（皮むき）して端子金具を取り付ける。必要に応じて電線同士を接続する。その後、端子金具をコネクタハウジング内に挿入する。こうして、前述したワイヤハーネスを組み立てる。
【０００５】
前述したワイヤハーネスの電線は、芯線の大きさと、被覆部の材質（耐熱性の有無などによる材質の変更）と、使用目的などを識別する必要がある。なお、使用目的とは、例えば、エアバック、ＡＢＳ（Antilock Brake System）や車速情報などの制御信号や、動力伝達系統などの電線が用いられる自動車の系統（システム）である。
【０００６】
そこで、ワイヤハーネスに用いられる電線は、前述した被覆部を構成する合成樹脂を芯線の周りに押し出し被覆する際に、被覆部を構成する合成樹脂に所望の色の着色剤を混入して、該被覆部を所望の色に着色してきた（例えば、特許文献１ないし３参照）。この場合、電線の外表面の色を変更する際に、前述した押し出し被覆を行う押し出し被覆装置を停止する必要がある。この場合、電線の色替えの度に、押し出し被覆装置を停止する必要があり、電線の製造にかかる所要時間と手間が増加して、電線の生産効率が低下する傾向であった。
【０００７】
または、押し出し被覆装置が押し出し被覆を行っている状態で合成樹脂に混入する着色剤の色を変更してきた。この場合、着色剤の色を変更した直後では、被覆部を構成する合成樹脂の色が、被覆部の変更前の着色剤の色と変更後の着色剤の色とが混ざり合った色になる。このため、電線の材料歩留まりが低下する傾向であった。
【０００８】
前述した電線の生産性の低下と電線の材料歩留まりの低下を防止するために、本発明の出願人は、例えば、単色の電線を製造しておき、必要に応じて電線の外表面を所望の色に着色してワイヤハーネスを組み立てることを提案している（特許文献４参照）。また、本発明の出願人は、製造後の単色の電線を着色する際に、液状の着色材を電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射して、該着色材の液滴を電線の外表面に付着させることで電線を所望の色に着色する電線の着色装置を提案している（特許文献５参照）。
【０００９】
前述した電線の外表面に向かって一定量ずつ着色材を滴射する電線の着色装置は、液状の着色材を電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射する着色ノズルを備えている。着色ノズルは、前記着色材を加圧して収容する収容部と、この収容部内に連通しかつ内側に着色材を通す円筒状のノズル部材と、前記収容部内に前記着色ノズルの基端部に接離自在に設けられた弁体とを備えている。
【００１０】
前述した電線の着色装置は、前記弁体がノズル部材から離れた状態で、ノズル部材の先端部から電線の外表面に向かって着色材を滴射する。また、前述した電線の着色装置は、前記弁体がノズル部材に近づいて接触して、ノズル部材の先端部から電線の外表面に向かって着色材を滴射することを停止する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−１１１９４７号公報
【特許文献２】
特開平６−１１９８３３号公報
【特許文献３】
特開平９−９２０５６号公報
【特許文献４】
特願２００１−２５６７２１号
【特許文献５】
特願２００２−２３３７２９号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述した電線の外表面に向かって一定量ずつ着色材を滴射する電線の着色装置では、滴射された着色材の液滴の量即ち電線の外表面の着色面積を変更する際には、前述した収容部内の圧力を変更したり、弁体がノズル部材の基端部から離れる時間を変更することが考えられる。しかしながら、前述した電線の着色装置は、前記収容部内の圧力や弁体がノズル部材の基端部から離れる時間を適宜変更するためには、複雑な機構が必要になる。このため、勿論、電線の着色装置のコストが高騰する虞があった。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、簡便な構造で電線の外表面を着色する着色面積を容易に変更できる電線の着色装置及び簡便に電線の外表面を着色する着色面積を容易に変更できる電線の着色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】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の電線の着色装置は、電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを複数備え、前記着色ノズルは、それぞれ、前記着色材を収容する収容部と、前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れるノズル部材と、を備え、複数の着色ノズルは、前記ノズル部材の長さが互いに異なりかつ前記ノズル部材が長くなるのにしたがって該ノズル部材の先端が前記電線に近づけられているとともに、前記着色材の液滴の量に応じて、前記着色材を滴射する着色ノズルを適宜変更することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の本発明の電線の着色装置は、請求項１記載の電線の着色装置において、前記電線が、その長手方向に沿って張られるとともに、前記複数の着色ノズルは、前記電線の長手方向に沿って並べられていることを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の本発明の電線の着色方法は、電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを複数備えた電線の着色装置を用いた電線の着色方法において、前記着色ノズルは、それぞれ、前記着色材を収容する収容部と、前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れるノズル部材と、を備え、複数の着色ノズルは、前記ノズル部材の長さが互いに異なりかつ前記ノズル部材が長くなるのにしたがって該ノズル部材の先端が前記電線に近づけられているとともに、前記着色材の液滴の量に応じて、前記着色材を滴射する着色ノズルを適宜変更して、電線の外表面を着色することを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の本発明の電線の着色装置は、電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを備え、前記着色ノズルは、前記着色材を収容する収容部と、前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れる第１のノズル部材と、を備え、前記第１のノズル部材の先端部には、互いに長さの異なる複数の第２のノズル部材それぞれが着脱自在となっているとともに、前記着色材の液滴の量に応じて、前記第１のノズル部材に取り付ける第２のノズル部材を適宜変更することを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の本発明の電線の着色方法は、電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを備えた電線の着色装置を用いた電線の着色方法において、前記着色ノズルは、前記着色材を収容する収容部と、前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れる第１のノズル部材と、を備え、前記第１のノズル部材の先端部には、互いに長さの異なる複数の第２のノズル部材それぞれが着脱自在となっているとともに、前記着色材の液滴の量に応じて、前記第１のノズル部材に取り付ける第２のノズル部材を適宜変更して、電線の外表面を着色することを特徴としている。
【００１９】
請求項１に記載された本発明によれば、長いノズル部材から滴射された着色材の液滴の量は、短いノズル部材から滴射された着色材の液滴の量より少なくなる。
【００２０】
なお、本明細書でいう着色材とは、色材（工業用有機物質）が水またはその他の溶媒に溶解、分散した液状物質である。有機物質としては、染料、顔料（大部分は有機物であり、合成品）があり、時には染料が顔料として、顔料が染料として用いられることがある。より具体的な例として、本明細書でいう着色材とは、着色液と塗料との双方を示している。着色液とは、溶媒中に染料が溶けているもの又は分散しているものを示しており、塗料とは、分散液中に顔料が分散しているものを示している。このため、着色液で被覆部の外表面を着色すると、染料が被覆部内にしみ込み、塗料で被覆部の外表面を着色すると、顔料が被覆部内にしみ込むことなく外表面に接着する。即ち、本明細書でいう電線の外表面を着色するとは、電線の外表面の一部を染料で染めることと、電線の外表面の一部に顔料を塗ることとを示している。
【００２１】
また、前記溶媒と分散液は、被覆部を構成する合成樹脂と親和性のあるものが望ましい。この場合、染料が被覆部内に確実にしみ込んだり、顔料が被覆部の外表面に確実に接着することとなる。
【００２２】
さらに、本明細書に記した滴射とは、着色ノズルから液状の着色材が、液滴の状態即ち滴の状態で、電線の外表面に向かって付勢されて打ち出されることを示している。
【００２３】
請求項２に記載された本発明によれば、電線が長手方向に沿って張られており、該電線の長手方向に沿って着色ノズルが並べられている。このため、全ての着色ノズルが滴射した着色材を電線の外表面に確実に付着させることができる。
【００２４】
請求項３に記載された本発明によれば、長いノズル部材から滴射された着色材の液滴の量は、短いノズル部材から滴射された着色材の液滴の量より少なくなる。
【００２５】
請求項４に記載された本発明によれば、長い第２のノズル部材が取り付けられた時に滴射される着色材の液滴の量は、短い第２のノズル部材が取り付けられた時に滴射される着色材の液滴の量より少なくなる。
【００２６】
請求項５に記載された本発明によれば、長い第２のノズル部材が取り付けられた時に滴射される着色材の液滴の量は、短い第２のノズル部材が取り付けられた時に滴射される着色材の液滴の量より少なくなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態にかかる電線の着色装置（以下単に着色装置と呼ぶ）１を図１ないし図６を参照して説明する。図１などに示す着色装置１は、電線３の外表面３ａの一部に印６を形成する装置である。即ち、着色装置１は、電線３の外表面３ａを着色する即ちマーキング（Marking）する。
【００２８】
電線３は、移動体としての自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成する。電線３は、図６（ａ）に示すように、導電性の芯線４と、絶縁性の被覆部５とを備えている。芯線４は、複数の導線が撚られて形成されている。芯線４を構成する導線は、導電性の金属からなる。また、芯線４は、一本の導線から構成されても良い。被覆部５は、例えば、ポリ塩化ビニル（Polyvinylchloride：ＰＶＣ）などの合成樹脂からなる。被覆部５は、芯線４を被覆している。このため、電線３の外表面３ａとは、被覆部５の外表面をなしている。
【００２９】
また、被覆部５は、単色Ｐである。なお、被覆部５を構成する合成樹脂に所望の着色剤を混入して、電線３の外表面３ａを単色Ｐにしても良く、被覆部５を構成する合成樹脂に着色剤を混入することなく、単色Ｐを合成樹脂自体の色としても良い。被覆部５を構成する合成樹脂に着色剤を混入せずに、単色Ｐが合成樹脂自体の色の場合、被覆部５即ち電線３の外表面３ａは、無着色であるという。このように、無着色とは、被覆部５を構成する合成樹脂に着色剤を混入せずに、電線３の外表面３ａが合成樹脂自体の色であることを示している。
【００３０】
電線３の外表面３ａには、複数の点７からなる印６が形成されている。点７は、色Ｂ（図６中に平行斜線で示す）である。色Ｂは、単色Ｐと異なる。点７の平面形状は、図６（ｂ）に示すように、丸形である。点７は、複数設けられており、予め定められるパターンにしたがって、電線３の長手方向に沿って並べられている。図示例では、電線３の長手方向に沿って、点７が等間隔に並べられている。また、互いに隣り合う点７の中心間の距離は、予め定められている。
【００３１】
また、図６中に実線で示す点７は、後述の第２の着色ノズル３１ｂから着色材を滴射した時に形成される。後述の第１の着色ノズル３１ａから滴射すると、点７は、図６中の一点鎖線で示すように、実線で示す点７より大きくなる。さらに、後述の第３の着色ノズル３１ｃから滴射すると、点７は、図６中の二点鎖線で示すように、実線で示す点７より小さくなる。
【００３２】
前述した構成の電線３は、複数束ねられるとともに端部などにコネクタなどが取り付けられて前述したワイヤハーネスを構成する。コネクタが自動車などの各種の電子機器のコネクタにコネクタ結合して、ワイヤハーネス即ち電線３は、各電子機器に各種の信号や電力を伝える。
【００３３】
また、前述した印６の各点７の色Ｂが種々の色に変更されることにより、電線３同士を識別可能としている。図示例では、全ての点７の色Ｂを同じくしているが、必要に応じて点７毎に色Ｂを変更して、点７同士の色Ｂを異ならせても良い。印６の各点７の色Ｂは、ワイヤハーネスの電線３の線種、系統（システム）の識別などを行うために用いられる。即ち、前述した印６の各点７の色Ｂは、ワイヤハーネスの各電線３の線種及び使用目的を識別するために用いられる。
【００３４】
着色装置１は、図１に示すように、供給手段としての供給リール１０と、巻き取り手段としての巻き取りリール１１と、張設手段としてのブレーキ１２と、着色ユニット１３と、測定手段としてのエンコーダ１４と、制御装置１５とを備えている。供給リール１０と巻き取りリール１１は、工場のフロア上などに回転自在に設置される。供給リール１０と巻き取りリール１１は、互いに間隔をあけて配される。
【００３５】
供給リール１０は、電線３を巻いており、該電線３を巻き取りリール１１に向かって送り出す。巻き取りリール１１は、供給リール１０から送り出された電線３を巻き取る。巻き取りリール１１には、モータ１６などが取り付けられており、該モータ１６の駆動力により、図１中の矢印Ｙ１に沿って回転する。
【００３６】
供給リール１０には、モータなどが取り付けられておらず、前記巻き取りリール１１が図１中の矢印Ｙ１に沿って回転して電線３を巻き取ることにより、該電線３に引っ張られて図１中の矢印Ｙ２に沿って回転する。なお、矢印Ｙ１と矢印Ｙ２とは同じ向きである。
【００３７】
前述したモータ１６が回転駆動して巻き取りリール１１が矢印Ｙ１に沿って回転することにより、図１中の矢印Ｋで示す該電線３の軸芯Ｑ即ち長手方向に沿って、電線３を走行（移動）する。なお、矢印Ｋは、一方向をなしている。
【００３８】
ブレーキ１２は、供給リール１０とフロアとの双方に取り付けられている。ブレーキ１２は、供給リール１０との間に摩擦を生じる。ブレーキ１２は、供給リール１０が回転する際に該供給リール１０に摩擦力を付与して、供給リール１０の回転を妨げようとする。このため、ブレーキ１２は、供給リール１０の回転数を、巻き取りリール１１の回転数より減らそうとする。
【００３９】
このため、ブレーキ１２は、供給リール１０と巻き取りリール１１との間に張られた電線３に、該電線３の長手方向に沿って張力を付与することとなる。即ち、ブレーキ１２は、電線３の長手方向に沿って張力を付与した状態で電線３を張っておく。
【００４０】
着色ユニット１３は、図１に示すように、供給リール１０と、巻き取りリール１１との間に配されている。着色ユニット１３は、図１に示すように、複数の着色ノズル３１と、複数の着色材供給源３２と、加圧気体供給源３３とを備えている。
【００４１】
前述した構成の着色ノズル３１は、後述の着色材供給源３２からの液状の着色材を、電線３の外表面３ａに向かって一定量ずつ滴射する。着色ノズル３１は、滴射した着色材の液滴を電線３の外表面３ａに付着させて、該電線３の外表面３ａの少なくとも一部を着色する（マーキング）する。
【００４２】
着色ノズル３１は、図示例では、三つ設けられている。これらの三つの着色ノズル３１は、前述したブレーキ１２などにより張られた電線３の長手方向即ち軸芯Ｑに沿って、互いに間隔をあけて並べられている。三つの着色ノズル３１のうち矢印Ｋの最も上流に位置する着色ノズル３１を第１の着色ノズルと呼び符号３１ａで示す。三つの着色ノズル３１のうち中央に位置する着色ノズル３１を第２の着色ノズルと呼び符号３１ｂで示す。三つの着色ノズル３１のうち矢印Ｋの最も下流に位置する着色ノズル３１を第３の着色ノズルと呼び符号３１ｃで示す。
【００４３】
第１ないし第３の着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、構成が略同等であるため、以下、第１の着色ノズル３１ａを代表して説明し、他の着色ノズル３１ｂ，３１ｃに関しては同一部分に同一符号を付して説明を省略する。第１の着色ノズル３１ａは、図２に示すように、円筒状のノズル本体３４と、このノズル本体３４内に収容されたインサート部材３５と、流入管３６と、第１のノズル部材３７と、弁機構３８と、第２のノズル部材５０と、接続パイプ５１とを備えている。
【００４４】
インサート部材３５は、円筒状に形成されているとともに、内側に着色材を通す流路３９が形成されている。流路３９内には、着色材供給源３２などから供給される着色材で満たされる。インサート部材３５は、本明細書に記した液状の着色材を収容する収容部をなしている。流入管３６は、流路３９と連通しており、着色材供給源３２からの着色材を流路３９内に導く。
【００４５】
第１のノズル部材３７は、円筒状に形成されているとともに、流路３９と連通しており、流路３９内の着色材を第１の着色ノズル３１ａ外に導く。第１のノズル部材３７の内径は、インサート部材３５の内径即ち流路３９の外径より小さい。第１のノズル部材３７は、ノズル本体３４と同軸に配されている。第１のノズル部材３７は、ステンレス鋼からなる。
【００４６】
弁機構３８は、コイル４０と、弁本体４１と、コイルばね４２を備えている。コイル４０は、流路３９の外側に設けられインサート部材３５内に埋設されている。コイル４０は、外部から印加される。弁本体４１は、インサート部材３５内に収容されており、導電性の本体部４３と、弁体４４とを備えている。本体部４３は、円柱状の円柱部４５と、この円柱部４５の一端に連なる円板状の円板部４６とを一体に備えている。
【００４７】
本体部４３は、円板部４６が第１のノズル部材３７の基端部３７ａと相対し、円柱部４５の長手方向がノズル本体３４の長手方向と平行な状態で、流路３９内に収容されている。なお、基端部３７ａは、本明細書に記したノズル部材の基端部をなしている。また、本体部４３即ち弁本体４１は、円柱部４５の長手方向即ちノズル本体３４の長手方向に沿って移動自在に設けられている。
【００４８】
弁体４４は、本体部４３の円板部４６に取り付けられている。即ち、弁体４４は、インサート部材３５内に収容されている。弁体４４は、第１のノズル部材３７の基端部３７ａと相対する。弁体４４は、第１のノズル部材３７の基端部３７ａに接離する。なお、接離とは、近づいたり離れたりすることである。
【００４９】
弁体４４は、第１のノズル部材３７の基端部３７ａに接触すると、この基端部３７ａとの間を水密に保ち、流路３９内の着色材が第１のノズル部材３７内に侵入することを防止する。また、弁体４４は、第１のノズル部材３７の基端部３７ａから離れると、第１のノズル部材３７及び第２のノズル部材５０内を通って着色材が電線３の外表面３ａに向かって滴射されることを許容する。
【００５０】
このように、弁体４４は、図２中に二点鎖線で示す開位置と、図２中に実線で示す閉位置とに亘って基端部３７ａに接離する。開位置では、弁体４４は、基端部３７ａから離れて着色材を第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０内を通して電線３に向かって滴射させる。閉位置では、弁体４４は、基端部３７ａに接触して着色材を第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０内を通して電線３に向かって滴射することを規制する。
【００５１】
コイルばね４２は、円板部４６を弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａに近づく方向に付勢している。
【００５２】
第２のノズル部材５０は、円筒状に形成されている。第２のノズル部材５０は、ポリエーテルエーテルケトン（Polyetheretherketone：以下ＰＥＥＫと呼ぶ）からなる。第２のノズル部材５０の外径は、第１のノズル部材３７の外径と等しい。
【００５３】
また、第２のノズル部材５０の内径は、図３ないし図５に示すように、第１のノズル部材３７の内径より小さい。第２のノズル部材５０は、第１のノズル部材３７と同軸に配されているとともに、該第１のノズル部材３７に連結している。
【００５４】
第２のノズル部材５０は、第１のノズル部材３７より電線３寄りに配されている。また、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０との間は、水密になっている。第２のノズル部材５０と第１のノズル部材３７は、内側に第１のノズル部材３７の長手方向に沿う矢印Ｓに沿って、着色材が流れる。矢印Ｓは、着色材が流れる方向をなしている。
【００５５】
このため、第２のノズル部材５０の第１のノズル部材３７寄りに端面５０ａは、第１のノズル部材３７の内面から該第１のノズル部材３７の内側に向かって突出している。また、端面５０ａは、矢印Ｓに対し直交（交差）する方向に沿って平坦に形成されている。
【００５６】
なお、前述した第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とで、本明細書に記したノズル部材４７を構成している。ノズル部材４７は、インサート部材３５内に連通し、内側に着色材が流れる。
【００５７】
接続パイプ５１は、フッ素樹脂からなり円筒状に形成されている。接続パイプ５１の内径は、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０の外径と略等しい。接続パイプ５１は、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０との双方の外側に嵌合しており、これらの第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とを連結する。また、接続パイプ５１は、第２のノズル部材５０を第１のノズル部材３７から着脱自在としている。
【００５８】
前述した構成の第１の着色ノズル３１ａは、着色材供給源３２からの着色材を、流入管３６を通して、流路３９内に導く。そして、コイル４０に印加されていない状態で、コイルばね４２の付勢力により、弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａに接触して、着色材が流路３９内に位置付けられている。
【００５９】
そして、第１の着色ノズル３１ａは、コイル４０に印加されると、コイルばね４２の付勢力に抗して、円板部４６に取り付けられた弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａから離れて、流路３９内の着色材を矢印Ｓに沿って第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０との内側を通す。そして、着色ノズル３１は、第２のノズル部材５０から着色材を滴射する。また、コイル４０は、制御装置１５からの命令に基づいて、予め定められる一定時間印加される。このため、第１の着色ノズル３１ａは、一定量ずつ着色材を電線３の外表面３ａに向かって滴射する。
【００６０】
また、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、第１のノズル部材３７の軸芯Ｒ（図３ないし図５中に一点鎖線で示す）の延長上に電線３の最上部が位置する状態で支持される。なお、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、軸芯Ｒに沿って着色材を滴射する。このため、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、電線３の最上部に向かって着色材を一定量ずつ滴射する。また、前述した構成の着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、着色手段をなしている。
【００６１】
さらに、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃの第２のノズル部材５０の軸芯Ｒ方向の長さは、互いに異なっている。このため、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃの第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とを合わせた長さ即ちノズル部材４７の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３（図３ないし図５に示す）は、互いに異なっている。第１の着色ノズル３１ａのノズル部材４７の長さＬ１（図３に示す）は、第２の着色ノズル３１ｂのノズル部材４７の長さＬ２（図４に示す）より短い。第２の着色ノズル３１ｂのノズル部材４７の長さＬ２は、第３の着色ノズル３１ｃのノズル部材４７の長さＬ３（図５に示す）より短い。
【００６２】
前述した各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、着色材がノズル部材４７内を通る際に、着色材とノズル部材４７の内面との摩擦力などにより、圧力損失が発生する。圧力損失が発生すると、ノズル部材４７から滴射される着色材の液滴の量が減少する。
【００６３】
このため、長さＬ１が長さＬ２より短く、長さＬ２が長さＬ３より短いので、第１の着色ノズル３１ａの圧力損失が第２の着色ノズル３１ｂの圧力損失より小さく、第２の着色ノズル３１ｂの圧力損失が第３の着色ノズル３１ｃの圧力損失より小さい。このため、第１の着色ノズル３１ａから滴射される着色材の液滴の量は、第２の着色ノズル３１ｂから滴射される着色材の液滴の量より多い。第２の着色ノズル３１ｂから滴射される着色材の液滴の量は、第３の着色ノズル３１ｃから滴射される着色材の液滴の量より多い。
【００６４】
このため、第１の着色ノズル３１ａから滴射して形成される点７（図６中に一点鎖線で示す）は、第２の着色ノズル３１ａから滴射して形成される点７（図６中に実線で示す）より大きくなる。第２の着色ノズル３１ｂから滴射して形成される点７は、第３の着色ノズル３１ｃから滴射して形成される点７（図６中に二点鎖線で示す）より大きくなる。
【００６５】
着色材供給源３２は、着色材を収容するとともに、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃに対応して設けられている。着色材供給源３２は、対応する着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃの流入管３６内に着色材を供給する。着色材供給源３２が、着色ノズル３１に供給する着色材の色Ｂは、互いに異なっていても良く、互いに同じであっても良い。
【００６６】
加圧気体供給源３３は、加圧された気体を着色材供給源３２内に供給する。加圧気体供給源３３は、加圧された気体を着色材供給源３２内に供給することで、着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃの弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａから離れると、流路３９内の着色材が速やかに第１のノズル部材３７及び第２のノズル部材５０から滴射するようにする。
【００６７】
前述した構成の着色ユニット１３は、制御装置１５からの命令に基づいて、任意の着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃのコイル４０に印加されて弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａから離れる。そして、着色ユニット１３は、任意の着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃの流路３９内の着色材を一定量ずつ電線３に向かって滴射する。
【００６８】
前述した着色材とは、色材（工業用有機物質）が水またはその他の溶媒に溶解、分散した液状物質である。有機物質としては、染料、顔料（大部分は有機物であり、合成品）があり、時には染料が顔料として、顔料が染料として用いられることがある。より具体的な例として、着色材とは、着色液または塗料である。
【００６９】
着色液とは、溶媒中に染料が溶けているもの又は分散しているものを示しており、塗料とは、分散液中に顔料が分散しているものを示している。このため、着色液が電線３の外表面３ａに付着すると、染料が被覆部５内にしみ込み、塗料が電線３の外表面３ａに付着すると、顔料が被覆部５内にしみ込むことなく外表面３ａに接着する。即ち、着色ユニット１３は、電線３の外表面３ａの一部を染料で染める又は電線３の外表面３ａに顔料を塗る。このため、電線３の外表面３ａを着色するとは、電線３の外表面３ａの一部を染料で染める（染色する）ことと、電線３の外表面３ａの一部に顔料を塗ることとを示している。
【００７０】
また、前記溶媒と分散液は、被覆部５を構成する合成樹脂と親和性のあるものが望ましい。この場合、染料が被覆部５内に確実にしみ込んだり、顔料が外表面３ａに確実に接着することとなる。
【００７１】
さらに、前述した滴射とは、着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃから液状の着色材が、液滴の状態即ち滴の状態で、電線３の外表面３ａに向かって付勢されて打ち出されることを示している。
【００７２】
エンコーダ１４は、図１に示すように、回転子１７を一対備えている。回転子１７は、軸芯周りに回転可能に支持されている。回転子１７の外周面は、矢印Ｋに沿って移動される電線３の外表面３ａと接触している。回転子１７は、矢印Ｋに沿って、芯線４即ち電線３が走行（移動）すると、回転する。即ち、回転子１７は、矢印Ｋに沿った芯線４即ち電線３の走行（移動）とともに、軸芯周りに回転する。勿論、矢印Ｋに沿った芯線４即ち電線３の走行（移動）量と、回転子１７の回転数とは比例する。
【００７３】
エンコーダ１４は、制御装置１５に接続している。エンコーダ１４は、回転子１７が所定角度ずつ回転すると、制御装置１５に向かってパルス状の信号を出力する。即ち、エンコーダ１４は、矢印Ｋに沿った電線３の移動量に応じた情報を、制御装置１５に向かって出力する。このように、エンコーダ１４は、電線３の移動量に応じた情報を測定して、電線３の移動量に応じた情報を制御装置１５に向かって出力する。通常エンコーダ１４では電線３と回転子１７の摩擦で電線３の移動量に応じたパルス信号が出力される。しかし、電線３の外表面３ａの状態により移動量とパルス数が必ずしも一致しない場合は、別の場所で速度情報を入手し、その情報をフィードバックし、比較演算しても良い。
【００７４】
制御装置１５は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置１５は、巻き取りリール１１のモータ１６と、エンコーダ１４と、各着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、加圧気体供給源３３などと接続しており、これらの動作を制御することにより、着色装置１全体の制御をつかさどる。また、制御装置１５には、周知のキーボードなどからなる図示しない入力手段としての入力装置が接続している。入力装置は、着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃのうち着色材を滴射する一つの着色ノズル３１を入力するようになっている。
【００７５】
制御装置１５は、予め印６のパターンを記憶している。また、制御装置１５は、エンコーダ１４から所定のパルス状の信号即ち電線３の移動量に応じた情報が入力すると、入力装置から入力された着色ノズル３１のコイル４０に一定時間印加して、該着色ノズル３１から電線３に向かって着色材を一定量ずつ滴射させる。制御装置１５は、予め記憶した印６のパターンにしたがって、電線３の移動速度が速くなると着色ノズル３１から着色材を滴射する時間間隔を短くし、電線３の移動速度が遅くなると着色ノズル３１から着色材を滴射する時間間隔を長くする。
【００７６】
こうして、制御装置１５は、予め記憶したパターンにしたがって、電線３を着色する。制御装置１５は、エンコーダ１４が測定した電線３の移動量に基づいて、着色ノズル３１に着色材を一定量ずつ滴射させる。また、制御装置１５は、入力装置から入力される着色ノズル３１が適宜変更されることで、着色材を滴射する着色ノズル３１を適宜変更する。なお、全ての着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃの制御装置１５が弁体４４を開位置に位置付ける時間は、互いに等しい。また、加圧気体供給源３３が各着色材供給源３２内の着色材を加圧する圧力は、互いに等しい。
【００７７】
前述した構成の着色装置１で、電線３の外表面３ａに印６を形成する即ち電線３の外表面３ａを着色する際には、まず、供給リール１０に巻かれた電線３の端部などを巻き取りリール１１に巻き付ける。また、入力装置から着色材を滴射する着色ノズル３１を制御装置１５に入力する。
【００７８】
そして、モータ１６を駆動して、巻き取りリール１１を矢印Ｙ１に沿って回転するとともに供給リール１０を矢印Ｙ２に沿って回転する。電線３が、供給リール１０から巻き取りリール１１に移動する。すると、ブレーキ１２により供給リール１０に摩擦力が付与されているため、前記電線３は、張力が付与された状態で張られる。
【００７９】
そして、エンコーダ１４から所定の順番のパルス状の信号が制御装置１５に入力すると、制御装置１５は、入力装置から入力された着色ノズル３１のコイル４０に一定時間、所定間隔毎に印加する。すると、コイル４０が印加された着色ノズル３１は、着色材を一定量ずつ電線３の外表面３ａに向かって滴射する。
【００８０】
そして、電線３の外表面３ａに付着した着色材から前述した溶媒または分散液が蒸発して、電線３の外表面３ａを染料で染める又は外表面３ａに顔料を塗る。こうして、図６などに示された外表面３ａに印６が形成された電線３が得られる。
【００８１】
また、着色装置１は、点７の大きさを変更する際には、入力装置から制御装置１５に入力する着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃを適宜変更して、着色材を滴射する着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃを適宜変更する。このように、点７を形成するために必要な着色材の液滴の量に応じて、前記着色材を滴射する着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃを適宜変更して、電線３の外表面３ａを着色する。
【００８２】
本実施形態によれば、長いノズル部材４７から滴射された着色材の液滴の量は、短いノズル部材４７から滴射された着色材の液滴の量より少なくなる。このように、ノズル部材４７内を着色材が流れるときの圧力損失で、着色材の液滴の量が増減する。このため、互いに長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３の異なるノズル部材４７を備えた着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃから任意の着色ノズル３１を選んで、着色材を滴射することで、着色材の液滴の量を増減できる。
【００８３】
したがって、着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃを任意に選択することで、着色材が付着する箇所の面積（前述した点７の面積に相当する）即ち着色面積を変更することができる。したがって、ノズル部材４７の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３が異なる着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃのうち任意の着色ノズル３１から着色材を滴射するという簡便な方法で、着色面積を容易に変更できる。
【００８４】
また、電線３が長手方向Ｑに沿って張られており、該電線３の長手方向Ｑに沿って着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃが並べられている。このため、全ての着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃが滴射した着色材を電線３の外表面３ａに確実に付着させることができる。これにより、着色材を滴射する着色ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃを変更することで、確実に着色面積（前述した点７の面積）を変更することができる。
【００８５】
なお、前述した第１の実施形態では、ノズル部材４７を第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とに分割されている。しかしながら、本発明では、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とを一体にして、ノズル部材４７を構成しても良い。また、第１の実施形態では、例えば、太い電線３を着色する際には、短いノズル部材４７から着色材を滴射するのが望ましく、細い電線３を着色する際には、長いノズル部材４７から着色材を滴射するのが望ましい。
【００８６】
次に、本発明の第２の実施形態にかかる電線の着色装置（以下、単に着色装置と呼ぶ）１を、図７ないし図１１を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８７】
本実施形態の図７に示す例では、着色装置１は、着色ノズル３１を一つのみ備えている。また、着色ノズル３１は、図８に示すように、第１のノズル部材３７の先端部３７ｂに互いに長さの異なる第２のノズル部材５０それぞれが着脱自在となっている。図８では、第２のノズル部材５０を三つ図示している。
【００８８】
第１のノズル部材３７の先端部３７ｂには、内ねじ部５２が設けられている。内ねじ部５２は、円環状に形成されかつ第１のノズル部材３７やノズル本体３４などと同軸に配されている。内ねじ部５２は、第１のノズル部材３７より大径に形成されている。内ねじ部５２の内周には、ねじ溝５３が形成されている。
【００８９】
第２のノズル部材５０は、図８ないし図１１に示すように、円管状に形成されており、基端部５０ｂの外周に前記ねじ溝５３に螺合するねじ溝５４が形成されている。第２のノズル部材５０は、ねじ溝５３，５４が互いに螺合することで、第１のノズル部材３７の先端部３７ｂに取り付けられる。第２のノズル部材５０は、第１のノズル部材３７の先端部３７ｂに取り付けられると、該第１のノズル部材３７と同軸になる。また、第２のノズル部材５０の内径は、第１のノズル部材３７の内径より小さい。
【００９０】
複数の第２のノズル部材５０の長さＬ１ａ，Ｌ２ａ，Ｌ３ａ（図８などに示す）は、互いに異なる。このため、第２のノズル部材５０を第１のノズル部材３７の先端部３７ｂに取り付けると、ノズル部材４７の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、図９ないし図１１に示すように、互いに異なることとなる。
【００９１】
前述した構成の着色装置１で、電線３の外表面３ａに印６を形成する即ち電線３の外表面３ａを着色する際には、まず、供給リール１０に巻かれた電線３の端部などを巻き取りリール１１に巻き付ける。また、形成する点７の大きさに応じて、複数の第２のノズル部材５０から一つの第２のノズル部材５０を選択して、第１のノズル部材３７に取り付ける。
【００９２】
そして、モータ１６を駆動して、巻き取りリール１１を矢印Ｙ１に沿って回転するとともに供給リール１０を矢印Ｙ２に沿って回転する。電線３が、供給リール１０から巻き取りリール１１に移動する。すると、ブレーキ１２により供給リール１０に摩擦力が付与されているため、前記電線３は、張力が付与された状態で張られる。
【００９３】
そして、エンコーダ１４から所定の順番のパルス状の信号が制御装置１５に入力すると、制御装置１５は、入力装置から入力された着色ノズル３１のコイル４０に一定時間、所定間隔毎に印加する。すると、コイル４０が印加された着色ノズル３１は、着色材を一定量ずつ電線３の外表面３ａに向かって滴射する。
【００９４】
そして、電線３の外表面３ａに付着した着色材から前述した溶媒または分散液が蒸発して、電線３の外表面３ａを染料で染める又は外表面３ａに顔料を塗る。こうして、外表面３ａに印６が形成された電線３が得られる。
【００９５】
また、着色装置１は、点７の大きさを変更する際には、第１のノズル部材３７に取り付ける第２のノズル部材５０を適宜変更する。このように、点７を形成するために必要な着色材の液滴の量に応じて、前記第１のノズル部材３７に取り付ける第２のノズル部材５０を適宜変更して、電線３の外表面３ａを着色する。
【００９６】
本実施形態によれば、長い第２のノズル部材５０が取り付けられた時に滴射される着色材の液滴の量は、短い第２のノズル部材５０が取り付けられた時に滴射される着色材の液滴の量より少なくなる。このように、第２のノズル部材５０及び第１のノズル部材３７内を着色材が流れるときの圧力損失で、着色材の液滴の量が増減する。
【００９７】
このため、互いに長さの異なる第２のノズル部材５０から任意の第２のノズル部材５０を選んで、第１のノズル部材３７に取り付けることで、着色材の液滴の量を増減できる。したがって、第２のノズル部材５０を任意に選択することで、着色材が付着する箇所の面積（前述した点７の面積に相当する）即ち着色面積を変更することができる。したがって、長さが異なる複数の第２のノズル部材５０のうち任意の第２のノズル部材５０を第１のノズル部材３７に取り付けるという簡便な方法で、着色面積を容易に変更できる。
【００９８】
なお、前述した第２の実施形態では、着色ノズル３１を一つのみ設けている。しかしながら、本発明では、着色装置１は、着色ノズル３１を複数備えていても良いことは勿論である。また、第２の実施形態では、例えば、太い電線３を着色する際には、ノズル部材４７を短くするのが望ましく、細い電線３を着色する際には、ノズル部材４７を長くするのが望ましい。
【００９９】
さらに、本発明では、着色液及び塗料として、アクリル系塗料、インク（染料系、顔料系）、ＵＶインクなどの種々のものを用いても良い。
【０１００】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の本発明は、ノズル部材内を着色材が流れるときの圧力損失で、着色材の液滴の量が増減する。このため、互いに長さの異なるノズル部材を備えた着色ノズルから任意の着色ノズルを選んで、着色材を滴射することで、着色材の液滴の量を増減できる。したがって、着色ノズルを任意に選択することで、着色材が付着する箇所の面積即ち着色面積を変更することができる。したがって、ノズル部材の長さが異なる着色ノズルを複数設けるという簡便な構成で、着色面積を容易に変更できる。
【０１０２】
請求項２に記載の本発明は、全ての着色ノズルが滴射した着色材を電線の外表面に確実に付着させることができるので、着色材を滴射する着色ノズルを変更することで、確実に着色面積を変更することができる。
【０１０３】
請求項３に記載の本発明は、ノズル部材内を着色材が流れるときの圧力損失で、着色材の液滴の量が増減する。このため、互いに長さの異なるノズル部材を備えた着色ノズルから任意の着色ノズルを選んで、着色材を滴射することで、着色材の液滴の量を増減できる。したがって、着色ノズルを任意に選択することで、着色材が付着する箇所の面積即ち着色面積を変更することができる。したがって、ノズル部材の長さが異なる着色ノズルのうち任意の着色ノズルから着色材を滴射するという簡便な方法で、着色面積を容易に変更できる。
【０１０４】
請求項４に記載の本発明は、第２のノズル部材及びノズル部材内を着色材が流れるときの圧力損失で、着色材の液滴の量が増減する。このため、互いに長さの異なる第２のノズル部材から任意の第２のノズル部材を選んで、ノズル部材に取り付けることで、着色材の液滴の量を増減できる。したがって、第２のノズル部材を任意に選択することで、着色材が付着する箇所の面積即ち着色面積を変更することができる。したがって、長さが異なる複数の第２のノズル部材のうち任意の第２のノズル部材をノズル部材に取り付けるという簡便な構成で、着色面積を容易に変更できる。
【０１０５】
請求項５に記載の本発明は、第２のノズル部材及びノズル部材内を着色材が流れるときの圧力損失で、着色材の液滴の量が増減する。このため、互いに長さの異なる第２のノズル部材から任意の第２のノズル部材を選んで、ノズル部材に取り付けることで、着色材の液滴の量を増減できる。したがって、第２のノズル部材を任意に選択することで、着色材が付着する箇所の面積即ち着色面積を変更することができる。したがって、長さが異なる複数の第２のノズル部材のうち任意の第２のノズル部材をノズル部材に取り付けるという簡便な方法で、着色面積を容易に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる電線の着色装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示された着色装置の着色ユニットの第１の着色ノズルの構成を示す断面図である。
【図３】図１に示された着色装置の着色ユニットの第１の着色ノズルの先端部の断面図である。
【図４】図１に示された着色装置の着色ユニットの第２の着色ノズルの先端部の断面図である。
【図５】図１に示された着色装置の着色ユニットの第３の着色ノズルの先端部の断面図である。
【図６】（ａ）は図１に示された電線の着色装置で着色された電線の斜視図である。
（ｂ）は図６（ａ）に示された電線の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる電線の着色装置の構成を示す説明図である。
【図８】図７に示された着色装置の着色ユニットの着色ノズルの構成を示す断面図である。
【図９】図８に示された着色ノズルの第１のノズル部材に一つの第２のノズル部材が取り付けられた状態の断面図である。
【図１０】図８に示された着色ノズルの第１のノズル部材に他の第２のノズル部材が取り付けられた状態の断面図である。
【図１１】図８に示された着色ノズルの第１のノズル部材に更に他の第２のノズル部材が取り付けられた状態の断面図である。
【符号の説明】
１電線の着色装置
３電線
３ａ外表面
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｂ着色ノズル
３５インサート部材（収容部）
３７第１のノズル部材
３７ａ基端部
３７ｂ先端部
４４弁体
４７ノズル部材
５０第２のノズル部材
Ｑ軸芯（長手方向）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ノズル部材の長さ
Ｌ１ａ，Ｌ２ａ，Ｌ３ａ第２のノズル部材の長さ

Claims

電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを複数備え、
前記着色ノズルは、それぞれ、
前記着色材を収容する収容部と、
前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れるノズル部材と、を備え、
複数の着色ノズルは、前記ノズル部材の長さが互いに異なりかつ前記ノズル部材が長くなるのにしたがって該ノズル部材の先端が前記電線に近づけられているとともに、
前記着色材の液滴の量に応じて、前記着色材を滴射する着色ノズルを適宜変更することを特徴とする電線の着色装置。
前記電線が、その長手方向に沿って張られるとともに、
前記複数の着色ノズルは、前記電線の長手方向に沿って並べられていることを特徴とする請求項１記載の電線の着色装置。
電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを複数備えた電線の着色装置を用いた電線の着色方法において、
前記着色ノズルは、それぞれ、
前記着色材を収容する収容部と、
前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れるノズル部材と、を備え、
複数の着色ノズルは、前記ノズル部材の長さが互いに異なりかつ前記ノズル部材が長くなるのにしたがって該ノズル部材の先端が前記電線に近づけられているとともに、
前記着色材の液滴の量に応じて、前記着色材を滴射する着色ノズルを適宜変更して、電線の外表面を着色することを特徴とする電線の着色方法。
電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを備え、
前記着色ノズルは、
前記着色材を収容する収容部と、
前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れる第１のノズル部材と、を備え、
前記第１のノズル部材の先端部には、互いに長さの異なる複数の第２のノズル部材それぞれが着脱自在となっているとともに、
前記着色材の液滴の量に応じて、前記第１のノズル部材に取り付ける第２のノズル部材を適宜変更することを特徴とする電線の着色装置。
電線の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記電線の外表面に付着させて該電線を着色する着色ノズルを備えた電線の着色装置を用いた電線の着色方法において、
前記着色ノズルは、
前記着色材を収容する収容部と、
前記収容部内に連通しているとともに内側に前記着色材が流れる第１のノズル部材と、を備え、
前記第１のノズル部材の先端部には、互いに長さの異なる複数の第２のノズル部材それぞれが着脱自在となっているとともに、
前記着色材の液滴の量に応じて、前記第１のノズル部材に取り付ける第２のノズル部材を適宜変更して、電線の外表面を着色することを特徴とする電線の着色方法。