JP4138086B2 - フラットケーブル製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁フィルムの間に複数の導体を積層してなるフラットケーブルを製造するためのフラットケーブル製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば電子機器用の配線ケーブルとして、一対の可撓性の絶縁フィルムの間に複数の線状の導体を挟み、これらを積層状に張り合わせることによって形成したフラットケーブルが用いられている。
【０００３】
従来、このようなフラットケーブルは、例えば図２に示すようなフラットケーブル製造装置１００によって製造されている。
図２に示すように、このフラットケーブル製造装置１００は、例えば表面に弾性材料を巻き付けた弾性ロール１２０ａと、金属製の金属ロール１２０ｂとから構成される熱圧着ロール１２０を有している。ここで、弾性ロール１２０ａ及び金属ロール１２０ｂ内には図示しないヒータが設けられ、これにより弾性ロール１２０ａ及び金属ロール１２０ｂは高温に加熱されるようになっている。
【０００４】
そして、フィルムロール１３０、１４０から巻き出された絶縁フィルム１０３、１０４と、複数のボビン１５０から巻き出された導体１０５とを、弾性ロール１２０ａ及び金属ロール１２０ｂの間に挟み、一定の圧力及び熱を加えることによって、絶縁フィルム１０３、１０４に付された溶融性接着剤を溶融して絶縁フィルム１０３、１０４間に導体１０５を挟んだ状態で積層状に張り合わせる（ラミネート）。そして、このようにして得られたフラットケーブル１０６を、矢印Ｘ方向へ搬送して図示しない巻き取りボビンによって順次巻き取るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のフラットケーブル製造装置１００においては、熱圧着ロール１２０から絶縁フィルム１０３、１０４及び各導体１０５を介して溶融性接着剤に供給される熱量が十分ではなく、このため各導体１０５及び絶縁フィルム１０３、１０４の搬送速度を低く設定しなければならず、フラットケーブル１０８の生産効率が良くないという問題があった。
【０００６】
また、従来技術においては、熱圧着ロール１２０の近傍に設けた位置決めロール１６０によって各導体１０５を整列させるようにしているが、絶縁フィルム１０３、１０４に貼付された溶融性接着剤が溶融した状態で各導体１０５が挟まれるため、熱圧着の際に各導体１０５の位置がずれてしまい、整列精度を向上させることができないという問題もあった。
【０００７】
さらに、従来技術の場合は、１４０〜１５０℃程度に加熱された熱圧着ロール１２０を絶縁フィルム１０３、１０４に圧接するようにしていることから、絶縁フィルム１０３、１０４が急激に加熱されてその寸法が変化（収縮）してしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、絶縁フィルム及び導体の搬送速度を高く設定することができるとともに、導体の整列精度を向上させることができ、しかも、絶縁フィルムの熱変形を小さくしうるフラットケーブル製造装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、配列された複数の線状の導体を挟んで搬送可能な溶融性接着剤付きの一対の絶縁フィルムを両側から挟んで熱圧着する一対の熱圧着ロールが所定の間隔をおいて複数個設けられたフラットケーブル製造装置であって、当該複数の一対の熱圧着ロールが、金属ロールと弾性ロールの対からなる導体整列保持ロールと、金属ロールと弾性ロールの対からなる接着用ロールとを有し、上記導体整列保持ロールが、上記接着用ロールより低い温度で、かつ、当該溶融性接着剤の溶融温度より低い所定の温度で加熱可能に構成され、上記導体整列保持ロールが上記接着用ロールより搬送方向上流側に配設されるとともに、当該導体整列保持ロールの搬送方向上流側に、上記複数の線状の導体を整列させるための位置決めロールが配設されていることを特徴とするフラットケーブル製造装置である。
【００１０】
請求項１記載の発明の場合、熱圧着ロールを複数個設けたことから、絶縁フィルムに付された溶融性接着剤に対する熱の供給量を大きくすることができ、その結果、溶融性接着剤を確実に溶融させる一方で導体及び絶縁フィルムの搬送速度を大きくすることができるため、フラットケーブルの生産効率を向上させることが可能になる。
また、本発明によれば、複数の熱圧着ロールによって絶縁フィルムが段階的に加熱されるため、従来技術に比べて熱圧着時の絶縁フィルムの寸法変化を小さくすることが可能になる。
さらに、本発明によれば、位置決めロールによって整列された複数の導体を挟んだ一対の絶縁フィルムに対し、導体整列保持ロールによって接着用ロールより低い温度で、かつ、当該溶融性接着剤の溶融温度より低い所定の温度で溶融性接着剤を加熱することにより、溶融性接着剤を完全に溶融させずある程度軟化した固体状態にすることができ、これにより導体間の整列状態を保持したまま絶縁フィルム及び導体の熱圧着を行うことが可能になる。
さらにまた、本発明によれば、整列状態の導体と絶縁フィルムとを導体整列保持ロールによってある程度熱圧着させた後に、接着用ロールによって導体と絶縁フィルムとを完全に圧着することができ、これにより各導体の整列精度を向上させることが可能になる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、接着用ロールが、所定の間隔をおいて複数個設けられていることも効果的である。
請求項２記載の発明によれば、溶融性接着剤に対する熱の供給量を更に大きくして導体及び絶縁フィルムの搬送速度を更に大きくすることができるとともに、加熱温度をよりなだらかに変化させることで絶縁フィルムの寸法の変化を小さくすることが可能になる。
一方、請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、熱圧着ロールの搬送方向上流側に、導体を加熱するための加熱手段が配設されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、導体側から溶融性接着剤を加熱することにより加熱効率が高まり絶縁フィルム及び導体の搬送速度を更に大きくすることが可能になるため、フラットケーブルの生産効率を更に向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフラットケーブル製造装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態のフラットケーブル製造装置の概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態のフラットケーブル製造装置１においては、所定の温度に加熱可能な一対の熱圧着ロール２として、整列ロール（導体整列保持ロール）２０と、第１及び第２の接着ロール（接着用ロール）２１、２２が所定の間隔をおいて配設されている。そして、これら整列ロール２０と第１及び第２の接着ロール２１、２２の後述する一対のロールの間を一対の絶縁フィルム３、４と複数の導体５を通すように構成されている。
【００１３】
整列ロール２０と第１及び第２の接着ロール２１、２２は、それぞれ下段側に弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａが配設されるとともに、上段側に金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂが配設されて構成される。この場合、弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａと、金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂは、それぞれ水平方向に向けられて配置されている。
【００１４】
本実施の形態においては、弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａとして、例えば金属製のロールの表面にゴム等の弾性材料からなるシートを巻き付けることによってその表層部分に弾性をもたせたものが用いられている。
【００１５】
一方、金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂとしては、例えばステンレス等の金属からなるものが用いられている。そして、各弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａと金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂは、絶縁フィルム３、４の矢印Ｘ方向への搬送に伴って従動回転するように構成されている。
【００１６】
なお、弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａと金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂとは相対的に上下動可能に構成され、これによりラミネートの際のニップ圧を微調整できるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、熱圧着ロール２の搬送方向Ｘの下流側の下方及び上方には、それぞれポリエステル等の樹脂からなる絶縁フィルムロール３０、４０が配設され、これらの絶縁フィルムロール３０、４０から巻き出された絶縁フィルム３、４が、接着ロール２０の弾性ロール２０ａ及び金属ロール２０ｂの間に導かれるようになっている。ここで、各絶縁フィルム３、４の対向する側の面には、溶融性接着剤（ホットメルト形接着剤）が貼付されている。
【００１８】
一方、絶縁フィルムロール３０、４０の間には複数のボビン５０が配設され、これら複数のボビン５０から巻き出された多数の導体（図面においては省略して示されている）５が一定の間隔を保って平行に送られるようになっている。本実施の形態の場合、導体５としては、例えばスズめっきが施された平角導線が用いられる。
【００１９】
ここで、整列ロール２０のボビン５０側近傍の部位には、各導体５に対応するリール状の位置決めロール６０が一定の間隔をおいて配設されている。そして、これらの位置決めロール６０によって整列された各導体５は、絶縁フィルム３、４によって挟まれた状態で整列ロール２０の弾性ロール２０ａ及び金属ロール２０ｂの間に導入される。そして、整列ロール２０の弾性ロール２０ａ及び金属ロール２０ｂの間を通過した絶縁フィルム３、４及び導体５は矢印Ｘ方向に搬送され、第１及び第２の接着ロール２１、２２によって順次熱圧着されてラミネートされた後、フラットケーブル６として、図示しない巻き取りボビンに巻き取られるようになっている。
【００２０】
一方、弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａ及び金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂの内部には、それぞれ図示しないヒータが設けられている。そして、これら弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａ及び金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ内に設けられたヒータは、直流電源や制御回路等を有する温度制御手段７にそれぞれ接続され、これにより各弾性ロール２０ａ、２１ａ、２２ａ及び金属ロール２０ｂ、２１ｂ、２２ｂが所定の温度に温度制御されるように構成されている。
【００２１】
ここで、整列ロール２０と、第１及び第２の接着ロール２１、２２は、絶縁フィルム３、４に貼付された溶融性接着剤の融点より低い温度に加熱されるように制御される。
【００２２】
本実施の形態においては、例えば、溶融性接着剤の融点が１４０℃である場合において、整列ロール２０の弾性ロール２０ａ及び金属ロール２０ｂが１００℃程度に加熱されるようになっている。
【００２３】
一方、第１の接着ロール２１の弾性ロール２１ａ及び金属ロール２１ｂは、１２０℃程度に加熱されるようになっている。さらに、第２の接着ロール２２の弾性ロール２２ａ及び金属ロール２２ｂについては、１４０℃程度に加熱されるようになっている。
【００２４】
このような構成を有する本実施の形態において、各ボビン５０から巻き出された導体５は、位置決めロール６０によって整列され絶縁フィルム３、４によって挟まれた状態で整列ロール２０の弾性ロール２０ａ及び金属ロール２０ｂの間に導入される。
【００２５】
上述したように、整列ロール２０の弾性ロール２０ａ及び金属ロール２０ｂは、溶融性接着剤の融点より低い１００℃程度に加熱されているため、整列ロール２０の部位においては溶融性接着剤は溶融せず、ある程度軟化した固体状態となっている。
【００２６】
したがって、本実施の形態においては、整列ロール２０を通過する際に導体５がずれてしまうことはなく、導体５間の整列状態を保持したまま絶縁フィルム３、４及び導体５の第１段階の熱圧着が行われる。
【００２７】
その後、ある程度ラミネートされた絶縁フィルム３、４及び導体５は、矢印Ｘ方向へ搬送され第１の接着ロール２１によって第２段階の熱圧着が行われる。ここで、第１の接着ロール２１は、整列ロール２０より高い１２０℃に加熱されているため、溶融性接着剤が更に軟化して絶縁フィルム３、４及び導体５のラミネートが進行する。
【００２８】
そして、第２の接着ロール２２の部位において、絶縁フィルム３、４及び導体５は、第１の接着ロール２１より高い１４０℃程度の温度で熱圧着され、これにより溶融性接着剤が更に軟化してラミネートが完了し、所望のフラットケーブル６が得られる。
【００２９】
以上述べたように本実施の形態によれば、整列ロール２０、第１及び第２の接着ロール２１、２２という３つの熱圧着ロール２によって熱圧着を行うようにしたことから、絶縁フィルム３、４に付された溶融性接着剤に対する熱の供給量を従来技術に比べて大きくすることができる。その結果、本実施の形態によれば、溶融性接着剤を確実に溶融させる一方で導体及び絶縁フィルムの搬送速度を大きくすることができるので、フラットケーブルの生産効率を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施の形態によれば、導体５間の整列状態を保持したまま絶縁フィルム３、４及び導体５の熱圧着を行うことができるため、フラットケーブル６における導体５の整列精度を向上させることができる。
【００３１】
さらに、本実施の形態にあっては、整列ロール２０、第１及び第２の接着ロール２１、２２により絶縁フィルム３、４が段階的に温度が高くなるように加熱されるため、従来技術に比べて熱圧着時の絶縁フィルム３、４の寸法変化（収縮）を小さくすることができる。
【００３２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記の実施の形態の場合は、複数の熱圧着ロールとして、一つの整列ロール２０と、二つの接着ロール２１、２２を設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、二つ以上の整列ロールを設けることもでき、また、接着ロールについても、製造するフラットケーブルの種類に応じて一つ又は三つ以上設けることも可能である。
【００３３】
また、複数の熱圧着ロール２を加熱する温度は、上述の実施の形態の温度には限られず、本発明の範囲内で適宜変更することができる。この場合、例えば、第１の接着ロール２１と第２の接着ロール２２とを同じ温度に加熱するように構成することもできる。
【００３４】
一方、上述した実施の形態において、各導体５を予め加熱するための加熱手段を設けることもできる。このような加熱手段としては、ボビン５０と位置決めロール６０との間において各導体５に近接するように例えばセラミックヒータを配設するとよい。また、位置決めロール６０を所定の温度に加熱して導体５を直接加熱するように構成してもよい。
【００３５】
このような加熱手段を設けた場合には、導体５側から溶融性接着剤を加熱することにより加熱効率が高まり絶縁フィルム３、４及び導体５の搬送速度を更に大きくすることが可能になるため、フラットケーブルの生産効率を更に向上させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、溶融性接着剤を確実に溶融させる一方で導体及び絶縁フィルムの搬送速度を大きくすることができるので、フラットケーブルの生産効率を向上させることができる。
また、本発明によれば、導体間の整列状態を保持したまま絶縁フィルム及び導体の熱圧着を行うことができるため、フラットケーブルにおける導体の整列精度を向上させることができる。
さらに、本発明によれば、従来技術に比べて熱圧着時の絶縁フィルムの寸法変化を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフラットケーブル製造装置の実施の形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】 従来のフラットケーブル製造装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ フラットケーブル製造装置
２ 熱圧着ロール
３、４ 絶縁フィルム
５ 導体
６ フラットケーブル
７ 温度制御手段
２０ 整列ロール（導体整列保持ロール）
２１ 第１の接着ロール（接着用ロール）
２２ 第２の接着ロール（接着用ロール）
２０ａ、２１ａ、２２ａ 弾性ロール
２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ 金属ロール

Claims (3)

1. 配列された複数の線状の導体を挟んで搬送可能な溶融性接着剤付きの一対の絶縁フィルムを両側から挟んで熱圧着する一対の熱圧着ロールが所定の間隔をおいて複数個設けられたフラットケーブル製造装置であって、
   当該複数の一対の熱圧着ロールが、金属ロールと弾性ロールの対からなる導体整列保持ロールと、金属ロールと弾性ロールの対からなる接着用ロールとを有し、上記導体整列保持ロールが、上記接着用ロールより低い温度で、かつ、当該溶融性接着剤の溶融温度より低い所定の温度で加熱可能に構成され、
   上記導体整列保持ロールが上記接着用ロールより搬送方向上流側に配設されるとともに、当該導体整列保持ロールの搬送方向上流側に、上記複数の線状の導体を整列させるための位置決めロールが配設されていることを特徴とするフラットケーブル製造装置。
2. 接着用ロールが、所定の間隔をおいて複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル製造装置。
3. 熱圧着ロールの搬送方向上流側に、複数の導体を加熱するための加熱手段が配設されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載のフラットケーブル製造装置。

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