JP4477948B2 - 電線の着色方法及び電線の着色装置 - Google Patents

Description

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方法及び電線の着色装置に関する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。
特開平５−１１１９４７号公報 特開平６−１１９８３３号公報 特開平９−９２０５６号公報 国際公開第０３／０１９５８０号パンフレット 特願２００３−１９３９０４号

前述した電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射される着色材は、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。

また、前述した着色装置は、例えば、電線を所定の長さに切断して該電線の端末に端子金具を取り付ける切断装置などの各種の電線加工装置に取り付けられるのが望ましい。各種の電線加工装置は、電線の長手方向に間欠的に移動しながら各種の加工を該電線に施す。このため、前述した着色装置は、電線の移動速度が急激に変化しても（移動速度が速くなっても遅くなっても）、常に一定の印を形成できることが望まれている。則ち、着色材を滴射する間隔が短くなっても、着色材を滴射する間隔が長くなっても、常に一定のマーキングを施すことが望まれている。

したがって、本発明の目的は、電線の移動速度が変化しても、該電線に一定のマーキングを施すことができる電線の着色方法及び電線の着色装置を提供することにある。

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方法は、電線の長手方向に沿って当該電線と着色材を滴射する着色ノズルとを相対的に移動させながらこの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電線の着色方法において、前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴としている。

請求項２に記載の本発明の電線の着色方法は、請求項１記載の電線の着色方法において、前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明の電線の着色方法は、請求項１記載の電線の着色方法において、前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴としている。

請求項４に記載の本発明の電線の着色装置は、電線の長手方向に沿って当該電線と着色材を滴射する着色ノズルとを相対的に移動させながらこの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電線の着色装置において、前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴としている。

請求項５に記載の本発明の電線の着色装置は、請求項４記載の電線の着色装置において、前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴としている。

請求項６に記載の本発明の電線の着色装置は、請求項４記載の電線の着色装置において、前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴としている。

請求項１に記載された本発明によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきを抑制できる。

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。

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。

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。

請求項２に記載された本発明によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できる。

請求項３に記載された本発明によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できる。

請求項４に記載された本発明によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきを抑制できる。

請求項５に記載された本発明によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できる。

請求項６に記載された本発明によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できる。

以上説明したように請求項１に記載の本発明は、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきを抑制できるので、着色した箇所を所望の面積（大きさ）に保つことができる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線に施すことができる。

請求項２に記載の本発明は、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できるので、着色した箇所を所望の面積（大きさ）に保つことが確実にできる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線に確実に施すことができる。

請求項３に記載の本発明は、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できるので、着色した箇所を所望の面積（大きさ）に保つことがより確実にできる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線により確実に施すことができる。

請求項４に記載の本発明は、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきを抑制できるので、着色した箇所を所望の面積（大きさ）に保つことができる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線に施すことができる。

請求項５に記載の本発明は、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できるので、着色した箇所を所望の面積（大きさ）に保つことが確実にできる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線に確実に施すことができる。

請求項６に記載の本発明は、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できるので、着色した箇所を所望の面積（大きさ）に保つことがより確実にできる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線により確実に施すことができる。

以下、本発明の一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に基づいて説明する。着色装置１は、電線３を所定の長さに切断する切断装置１８に取り付けられて、この電線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。

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４（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、複数の素線が撚られて形成されている。芯線４を構成する素線は、導電性の金属からなる。また、芯線４は、一本の素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。

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。電線３の外表面３ａは、前述した無着色であっても良く、例えば白色などの単色であっても良い。

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４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４（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。

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。

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を同じにしているが、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。

着色装置１には、図１に示すように、電線加工装置としての切断装置１８が取り付けられている。則ち、着色装置１は、切断装置１８に取り付けられている。

切断装置１８は、後述のエンコーダ１７の一対の回転子４７より電線３の移動方向Ｋの下流側に配されている。切断装置１８は、一対の切断刃４８，４９を備えている。一対の切断刃４８，４９は、鉛直方向に沿って並べられている。一対の切断刃４８，４９は、鉛直方向に沿って互いに接離自在に後述のフレーム１０などに支持されている。なお、接離とは、互いに近づいたり離れることである。一対の切断刃４８，４９は、互いに近づくと、一対の送り出しロール１２によって送り出された電線３を互いの間に挟んで、切断する。一対の切断刃４８，４９は、互いに離れると、勿論、前記電線３から離れる。

着色装置１は、図１に示すように、装置本体としてのフレーム１０と、ガイドロール１１と、移動手段としての送り出しロール１２と、電線矯正手段としての矯正ユニット１３と、弛み吸収手段としての弛み吸収ユニット１４と、着色ユニット１５と、ダクト１６と、測定手段としてのエンコーダ１７と、制御手段としての制御装置１９とを備えている。

フレーム１０は、工場などのフロア上などに設置される。フレーム１０は、水平方向に伸びている。ガイドロール１１は、フレーム１０の一端部に回転自在に取り付けられている。ガイドロール１１は、長尺でかつ印６が形成されていない電線３を巻いている。ガイドロール１１は、矯正ユニット１３と弛み吸収ユニット１４と着色ユニット１５とダクト１６とエンコーダ１７と切断装置１８とに順に、電線３を送り出す。

送り出しロール１２は、フレーム１０の他端部に一対設けられている。これら一対の送り出しロール１２は、フレーム１０に回転自在に支持されかつ鉛直方向に沿って並べられている。送り出しロール１２は、図示しないモータなどにより、互いに逆方向に同回転数で回転される。一対の送り出しロール１２は、互いの間に電線３を挟み、かつこの電線３の長手方向に沿ってガイドロール１１から引っ張る。

送り出しロール１２は、電線３の長手方向に沿って該電線３を引っ張って移動させる引っ張り手段をなしている。このように、送り出しロール１２は、電線３の長手方向に沿って該電線３を移動させることで、電線３の長手方向に沿って着色ユニット１５の後述する着色ノズル３１と、電線３とを相対的に移動させる。このため、電線３は、ガイドロール１１から送り出しロール１２に向かって図１中の矢印Ｋに沿って移動する。矢印Ｋは、電線３の移動方向をなしている。

矯正ユニット１３は、ガイドロール１１の送り出しロール１２側に設けられており、ガイドロール１１と送り出しロール１２との間に設けられている。即ち、矯正ユニット１３は、ガイドロール１１より電線３の移動方向Ｋの下流側に設けられ、送り出しロール１２より電線３の移動方向Ｋの上流側に設けられている。矯正ユニット１３は、板状のユニット本体２０と、複数の第１ローラ２１と、複数の第２ローラ２２とを備えている。ユニット本体２０は、フレーム１０に固定されている。

第１及び第２ローラ２１，２２は、それぞれ、ユニット本体２０に回転自在に支持されている。複数の第１ローラ２１は、水平方向（前述した移動方向Ｋ）に沿って並べられ、電線３の上方に配されている。複数の第２ローラ２２は、水平方向（前述した移動方向Ｋ）に沿って並べられ、電線３の下方に配されている。第１ローラ２１と第２ローラ２２とは、図１に示すように、千鳥状に配されている。

矯正ユニット１３は、送り出しロール１２によりガイドロール１１から送り出される電線３を、第１ローラ２１と第２ローラ２２との間に挟む。そして、矯正ユニット１３は、電線３を直線状にする。また、矯正ユニット１３は、第１ローラ２１と第２ローラ２２との間に挟むことにより、電線３に摩擦力を付与する。即ち、矯正ユニット１３は、送り出しロール１２が電線３を引っ張る方向（前述した移動方向Ｋ）の逆向きの第１の付勢力Ｈ１を電線３に付与する。この第１の付勢力Ｈ１は、送り出しロール１２が電線３を引っ張る力よりも弱い。このため、矯正ユニット１３は、長手方向に沿った張力を電線３に付与する。

弛み吸収ユニット１４は、矯正ユニット１３の送り出しロール１２側に設けられており、矯正ユニット１３と送り出しロール１２との間に設けられている。即ち、弛み吸収ユニット１４は、矯正ユニット１３より電線３の移動方向Ｋの下流側に設けられ、送り出しロール１２より電線３の移動方向Ｋの上流側に設けられている。弛み吸収ユニット１４は、矯正ユニット１３と着色ユニット１５の後述する着色ノズル３１との間に設けられている。

弛み吸収ユニット１４は、図１に示すように、一対の案内ローラ支持フレーム２３と、一対の案内ローラ２４と、移動ローラ支持フレーム２５と、移動ローラ２６と、付勢手段としてのエアシリンダ２７とを備えている。案内ローラ支持フレーム２３は、フレーム１０に固定されている。案内ローラ支持フレーム２３は、フレーム１０から上方に立設している。一対の案内ローラ支持フレーム２３は、電線３の移動方向Ｋに沿って、互いに間隔をあけて並べられている。

一対の案内ローラ２４は、案内ローラ支持フレーム２３に回転自在に支持されている。案内ローラ２４は、電線３の下方に配され、外周面に電線３と接触することにより、移動方向Ｋから電線３が脱落しないように、電線３を案内する。このため、案内ローラ２４は、電線３の移動方向Ｋを案内する。

移動ローラ支持フレーム２５は、フレーム１０に固定されている。移動ローラ支持フレーム２５は、フレーム１０から上方に立設している。移動ローラ支持フレーム２５は、一対の案内ローラ支持フレーム２３間に設けられている。

移動ローラ２６は、移動ローラ支持フレーム２５に回転自在に支持されているとともに、鉛直方向に沿って移動自在に支持されている。移動ローラ２６は、電線３の上方に配されている。移動ローラ２６は、鉛直方向に沿って移動自在に支持されることで、電線３の移動方向Ｋに直交（交差）する方向に沿って、移動自在に支持されている。また、移動ローラ２６は、案内ローラ２４間の中央に設けられている。

エアシリンダ２７は、シリンダ本体２８と、このシリンダ本体２８から伸縮自在な伸縮ロッド２９とを備えている。シリンダ本体２８は、移動ローラ支持フレーム２５に固定されており、電線３の上方に配されている。伸縮ロッド２９は、シリンダ本体２８から下方に向かって伸長する。即ち、伸縮ロッド２９は、シリンダ本体２８から電線３に近づく方向に伸長する。

伸縮ロッド２９には、移動ローラ２６が取り付けられている。エアシリンダ２７は、シリンダ本体２８内に加圧された気体が供給されることで、伸縮ロッド２９即ち移動ローラ２６を第２の付勢力Ｈ２（図１に示す）で移動方向Ｋに直交（交差）する方向に沿って、下方に付勢する。このため、エアシリンダ２７は、移動ローラ２６を、第２の付勢力Ｈ２で電線３に近づく方向に付勢する。第２の付勢力Ｈ２は、第１の付勢力Ｈ１より弱い。

切断装置１８の一対の切断刃４８，４９が互いに近づいて、電線３を切断するために一旦電線３が停止した際に、慣性により矢印Ｋに沿って電線３が進むと、該電線３が一対の案内ローラ２４間で弛む。このとき、前述した構成の弛み吸収ユニット１４は、エアシリンダ２７が移動ローラ２６を第２の付勢力Ｈ２で付勢しているため、エアシリンダ２７の伸縮ロッド２９が伸長して、移動ローラ２６が例えば図１中に二点鎖線で示す位置まで変位する。そして、弛み吸収ユニット１４は、前述した案内ローラ２４間で弛んだ電線３を移動方向Ｋに直交（交差）する方向に沿って付勢して、弛みを吸収して、電線３を張った状態に保つ。

着色ユニット１５は、弛み吸収ユニット１４の送り出しロール１２側に設けられており、弛み吸収ユニット１４と送り出しロール１２との間に設けられている。即ち、着色ユニット１５は、弛み吸収ユニット１４より電線３の移動方向Ｋの下流側に設けられ、送り出しロール１２より電線３の移動方向Ｋの上流側に設けられている。このため、着色ユニット１５即ち後述の着色ノズル３１は、送り出しロール１２と、矯正ユニット１３との間に配されている。

着色ユニット１５は、図２に示すように、ユニット本体３０と、複数の着色ノズル３１と、複数の着色材供給源３２（図中には一つのみ図示し、他を省略している）と、加圧気体供給源３３とを備えている。ユニット本体３０は、フレーム１０に固定される。ユニット本体３０は、複数の着色ノズル３１を支持する。

着色ノズル３１は、図３に示すように、ノズル部材５０を備えている。ノズル部材５０は、円筒状に形成されている。ノズル部材５０は、ポリエーテルエーテルケトン（Polyetheretherketone：ＰＥＥＫ）又はポリエーテルイミド（Polyetherimide：ＰＥＩ）からなる。着色ノズル３１は、着色材供給源３２からの着色材が供給される。

着色ノズル３１は、ノズル部材５０から着色材を滴射する。着色ノズル３１は、制御装置１９からの命令に基づいて、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。

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。

また、着色ノズル３１は、ユニット本体３０に取り付けられると、電線３の移動方向Ｋに沿って複数並べられるとともに、電線３を中心とした周方向に沿って複数並べられている。図示例では、ユニット本体３０は、着色ノズル３１を電線３の移動方向Ｋに沿って五つ並べている。ユニット本体３０は、電線３を中心とした周方向に沿って着色ノズル３１を三つ並べている。

また、各着色ノズル３１は、図３に示すように、ノズル部材５０の軸芯Ｒ（図３中に一点鎖線で示す）の延長上に電線３の最上部３ｂが位置する状態で、ユニット本体３０に支持される。なお、着色ノズル３１は、軸芯Ｒに沿って着色材を滴射する。このため、着色ノズル３１は、電線３の最上部３ｂ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３１は、着色手段をなしている。

着色材供給源３２は、着色材を収容するとともに、着色ノズル３１内に着色材を供給する。着色材供給源３２は、各着色ノズル３１に一つ対応している。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。

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、着色材が速やかにノズル部材５０から滴射するようにする。

前述した構成の着色ユニット１５は、制御装置１９からの命令に基づいて、任意の着色ノズル３１から着色材を一定量ずつ電線３に向かって滴射する。

また、本明細書では、粘度が０．３ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）以下の着色材を用いる。則ち、着色材供給源３２が収容しかつ着色ノズル３１が滴射する着色材の粘度は、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下である。

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。

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１５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。

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。

さらに、前述した滴射とは、着色ノズル３１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。

ダクト１６は、着色ユニット１５の送り出しロール１２側に設けられており、着色ユニット１５と送り出しロール１２との間に設けられている。即ち、ダクト１６は、着色ユニット１５より電線３の移動方向Ｋの下流側に設けられ、送り出しロール１２より電線３の移動方向Ｋの上流側に設けられている。ダクト１６は、筒状に形成されており、内側に電線３を通す。ダクト１６には、真空ポンプなどの図示しない吸引手段が連結している。吸引手段は、ダクト１６内の気体を吸引して、着色材中の溶媒と分散液などが着色装置１外に充満することを防止する。

エンコーダ１７は、送り出しロール１２より電線３の移動方向Ｋの下流側に設けられている。エンコーダ１７は、図１に示すように、回転子４７を一対備えている。回転子４７は、軸芯周りに回転可能に支持されている。回転子４７の外周面は、一対の送り出しロール１２間に挟まれた電線３の外表面３ａと接触している。回転子４７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４７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４７の回転数とは比例する。

エンコーダ１７は、制御装置１９に接続している。エンコーダ１７は、回転子４７が所定角度ずつ回転すると、制御装置１９に向かってパルス状の信号を出力する。即ち、エンコーダ１７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１９に向かって出力する。このように、エンコーダ１７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１９に向かって出力する。通常エンコーダ１７では電線３と回転子４７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。

制御装置１９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１９は、送り出しロール１２と、エンコーダ１７と、切断装置１８と、着色ノズル３１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と切断装置１８の制御をつかさどる。

制御装置１９は、予め印６のパターンを記憶している。制御装置１９は、エンコーダ１７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、予め定められた着色ノズル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１９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。こうして、制御装置１９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１９は、エンコーダ１７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１９は、エンコーダ１７からの情報により、電線３が所定量移動したと判定すると、送り出しロール１２を停止した後、一対の切断刃４８，４９を互いに近づけて電線３を切断する。

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、ガイドロール１１をフレーム１０に取り付ける。一対の切断刃４８，４９を互いに離しておき、ガイドロール１１に巻かれた電線３を矯正ユニット１３と弛み吸収ユニット１４と着色ユニット１５とダクト１６とに順に通して、一対の送り出しロール１２間に挟む。そして、着色ユニット１５のユニット本体３０の所定箇所に着色ノズル３１を取り付け、各着色ノズル３１に所望の粘度の着色材を収容した着色材供給源３２を連結する。さらに、加圧気体供給源３３を着色材供給源３２に連結し、吸引手段でダクト１６内の気体を吸引する。

そして、送り出しロール１２を回転駆動して、電線３をガイドロール１１から引っ張って、該電線３の長手方向に沿って移動させるとともに、矯正ユニット１３により電線３に第１の付勢力Ｈ１の摩擦力を付与して、該電線３を張っておく。そして、エアシリンダ２７で移動ローラ２６即ち電線３を第２の付勢力Ｈ２で付勢しておく。

そして、エンコーダ１７から所定の順番のパルス状の信号が制御装置１９に入力すると、制御装置１９は、予め定められた着色ノズル３１から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。

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。電線３の外表面３ａに付着した着色材から蒸発した溶媒または分散液は、ダクト１６内から吸引手段に吸引される。こうして、電線３の外表面３ａが着色される。

エンコーダ１７などからの情報により、制御装置１９が所定の長さの電線３を送り出したと判定すると、この制御装置１９は、送り出しロール１２を停止する。すると、特に、弛み吸収ユニット１４の一対の案内ローラ２４間で電線３が弛んで、第２の付勢力Ｈ２で付勢された移動ローラ２６が図１中に二点鎖線で示す位置に変位する。すると、弛み吸収ユニット１４のエアシリンダ２７の伸縮ロッド２９が伸長する。そして、弛み吸収ユニット１４は、電線３の弛みを吸収する。

そして、一対の切断刃４８，４９が互いに近づいて、これら切断刃４８，４９間に電線３を挟んで切断する。こうして、図４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。

本実施形態によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であるので、着色ノズル３１から着色材を滴射する間隔（時間的な間隔）が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきを抑制できる。着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきを抑制できるので、着色した箇所（前述した点７）を所望の面積（大きさ）に保つことができる。したがって、着色材を滴射する時間間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線３に施すことができる。

電線３の長手方向に沿って、電線３と着色ノズル３１とを相対的に移動させている間に、着色ノズル３１が一定量ずつ着色材を電線３に向かって滴射する。このように、電線３と着色ノズル３１との相対的な移動中に、電線３を着色する。このため、電線３を着色するために、電線３を停止する必要がないので、作業効率を低下させることがない。また、電線３と着色ノズル３１との相対的な移動中に電線３に向かって一定量ずつ着色材を滴射するため、電線３の任意の位置を着色でき、勿論連続的に電線３を着色できる。

エンコーダ１７が電線３の移動量を測定して、制御装置１９が着色ノズル３１を電線３の移動量に応じて制御する。このため、電線３の移動速度が速くなると着色材を滴射する間隔を短くし、電線３の移動速度が遅くなると着色材を滴射する間隔を長くすることができる。このように、電線３の移動速度が変化しても、電線３の外表面３ａに付着した着色材の間隔を一定に保つことができる。

したがって、電線３の移動速度が変化しても、予め定められるパターンにしたがって電線３の外表面３ａに着色材を付着させることができる。即ち、電線３の移動速度が変化しても、予め定められるパターンにしたがって、電線３を着色できる。

次に、本発明の発明者らは、互いに粘度の異なる着色材を、前述した着色ノズル３１から滴射した時の着色材一滴の質量のばらつきを測定した。結果を図５に示す。結果を図５に示す測定では、ノズル部材５０の内径が１００μｍ（マイクロメータ）の着色ノズル３１から粘度が０．３ｍＰａ・ｓ未満から５．０Ｐａ・ｓ以上の着色材を用いた。各粘度の着色材を５００Ｈｚ（ヘルツ）から３０００Ｈｚ（ヘルツ）の周波数で滴射した。則ち、１秒間内に５００回滴射する時間間隔から１秒間内に３０００回滴射する時間間隔まで、各粘度の着色材を滴射する時間間隔を変化させた。

図５中の横軸は、着色材の粘度を示している。図５の縦軸は、各粘度の着色材を前述した周波数の範囲で滴射した時の着色材の質量のばらつきを示している。図５の縦軸は、各粘度の着色材において、５００Ｈｚで滴射したときの着色材一滴の質量を１００％として、各周波数で滴射した時の着色材一滴の質量と、５００Ｈｚで滴射したときの着色材一滴の質量との割合を求め、前述した周波数の中で最も５００Ｈｚで滴射したときの着色材一滴の質量からの変化が大きなものを示している。例えば、図５の縦軸が２０％ということは、ある周波数で滴射したときの着色材一滴の質量が、５００Ｈｚで滴射したときの着色材一滴の質量の８０％又は１２０％であることを示している。

図５によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ未満であると、着色材一滴の質量のばらつきが非常に大きくなることが明らかとなった。これは、着色材の粘度が低すぎるため、滴射する時間間隔則ち周波数を変化させると、着色材一滴の質量の変化が非常に大きくなるためと考えられる。則ち、時間間隔を短くすると則ち周波数を高くするのにしたがって、着色材一滴の質量が増えやすくなるためと考えられる。

また、図５によれば、着色材の粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下の範囲では、着色材一滴の質量のばらつきが２０％以下となり、非常に小さくなることが明らかとなった。則ち、滴射する時間間隔則ち周波数を変化しても、着色材一滴の質量の変化を抑制でき、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成できることが明らかとなった。

さらに、図５によれば、着色材の粘度が１．７５ｍＰａ・ｓから大きくするのにしたがって、着色材一滴の質量のばらつきが徐々に大きくなることが明らとなった。着色材の粘度が４．５ｍＰａ・ｓ以下の範囲では、着色材一滴の質量のばらつきが７５％以下となり、小さくなることが明らかとなった。則ち、滴射する時間間隔則ち周波数を変化しても、着色材一滴の質量の変化を抑制でき、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成できることが明らかとなった。

なお、着色材が電線３の外表面３ａに付着するため、着色材の質量と印６の点７の大きさとは比例すると、考えられる。則ち、質量の変化が７５％以下の範囲では、点７の直径などの寸法を５００Ｈｚの時の寸法の半分から約１．３倍の範囲に収めることが可能となることが明らかとなった。こうして、着色材の粘度が４．５ｍＰａ・ｓ以下の範囲では、滴射する時間間隔則ち周波数を変化しても、着色材一滴の質量の変化を抑制でき、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成できることが明らかとなった。

さらに、図５によれば、着色材の粘度が４．５ｍＰａ・ｓを越えると、着色材一滴の質量のばらつきが７５％を越えて、非常に大きくなることが明らかとなった。これは、着色材の粘度が高すぎるため、滴射する時間間隔則ち周波数を変化させると、着色材一滴の質量の変化が非常に大きくなるためと考えられる。則ち、時間間隔を短くすると則ち周波数を高くするのにしたがって、着色材一滴の質量が減りやすくなるためと考えられる。

このように、図５によれば、粘度を０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下の着色材で電線３の外表面３ａを着色することで、滴射する時間間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、着色材一滴の質量の変化を抑制でき、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成でき、常に一定のマーキングを電線３に施すことができることが明らかとなった。

図５によれば、粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下の着色材を用いることで、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）、ばらつきを５０％以下にすることができ、着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できることが明らかとなった。このため、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できるので、着色した箇所（前述した点７）を所望の面積（大きさ）に保つことが確実にできることが明らかとなった。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成でき、常に一定のマーキングを確実に電線３に施すことができることが明らかとなった。

図５によれば、粘度が０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下の着色材を用いることで、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）、ばらつきを２０％以下にすることができ、着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できることが明らかとなった。このため、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できるので、着色した箇所（前述した点７）を所望の面積（大きさ）に保つことがより確実にできることが明らかとなった。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成でき、常に一定のマーキングをより確実に電線３に施すことができることが明らかとなった。

また、本発明の発明者らは、粘度が０．３ｍＰａ・ｓの着色材（図６中に実線で示す本発明品Ａ）と、粘度が１．５ｍＰａ・ｓの着色材（図６中に一点鎖線で示す本発明品Ｂ）と、粘度が４．５ｍＰａ・ｓの着色材（図６中に二点鎖線で示す本発明品Ｃ）を、それぞれ、前述した着色ノズル３１から滴射した時の着色材一滴の質量のばらつきを測定した。結果を図６に示す。結果を図６に示す測定では、ノズル部材５０の内径が１００μｍ（マイクロメータ）の着色ノズル３１を用いた。前述した本発明品ＡからＣの着色材を、５００Ｈｚ（ヘルツ）から３０００Ｈｚ（ヘルツ）の周波数で滴射した。則ち、１秒間内に５００回滴射する時間間隔から１秒間内に３０００回滴射する時間間隔まで、各粘度の着色材を滴射する時間間隔を変化させた。

図６中の横軸は、周波数則ち着色材を滴射する時間間隔を示している。図６の縦軸は、本発明品ＡからＣの着色材を前述した周波数の範囲で滴射した時の着色材の質量のばらつきを示している。図６の縦軸は、本発明品ＡからＣの着色材において、５００Ｈｚで滴射したときの着色材一滴の質量を１００％として、各周波数で滴射した時の着色材一滴の質量の割合を示している。例えば、図６の縦軸が２０％ということは、ある周波数で滴射したときの着色材一滴の質量が、５００Ｈｚで滴射したときの着色材一滴の質量の８０％又は１２０％であることを示している。

図６によれば、本発明品ＡからＣのうちいずれにおいても、着色材を滴射する時間間隔が前述した５００Ｈｚから３０００Ｈｚの範囲内で、着色材一滴の質量のばらつきが−７５％以上で＋２０％以下の範囲に収まることが明らかとなった。則ち、本発明品ＡからＣのうちいずれにおいても、滴射する時間間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、着色材一滴の質量の変化を抑制でき、常に一定の大きさの印６（前述した点７）を形成でき、常に一定のマーキングを電線３に施すことができることが明らかとなった。

前述した実施形態では、着色材の粘度を０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下にしている。しかしながら、本発明では、着色材の粘度を０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下にしても良い。この場合、図５からも明らかなように、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できる。このため、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより抑制できるので、着色した箇所（前述した点７）を所望の面積（大きさ）に保つことが確実にできる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線３に確実に施すことができる。

また、本発明では、着色材の粘度を０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下にしても良い。この場合、図５からも明らかなように、着色材を滴射する間隔が変化しても（短くなっても長くなっても）着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できる。このため、着色材を滴射する間隔が変化しても着色材一滴の質量のばらつきをより一層抑制できるので、着色した箇所（前述した点７）を所望の面積（大きさ）に保つことがより確実にできる。したがって、着色材を滴射する間隔則ち電線３の移動速度が変化しても、常に一定のマーキングを電線３により確実に施すことができる。

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。

さらに、前述した実施形態では、自動車に配索されるワイヤハーネスを構成する電線３に関して記載している。しかしながら、本発明では、電線３を自動車に限らず、ポータブルコンピュータなどの各種の電子機器や各種の電気機械に用いても良いことは勿論である。

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。

本発明の一実施形態にかかる電線の着色装置の構成を示す側面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う電線の着色装置の着色ユニットの断面図である。 図２に示された着色ユニットの各着色ノズルと電線との位置関係を示す説明図である。 （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４（ａ）に示された電線の平面図である。 図１に示された着色装置で互いに粘度の異なる着色材を滴射した時の着色材一滴の質量のばらつきを示す説明図である。 図１に示された着色装置で本発明品ＡからＣの着色材を滴射した時の着色材一滴の質量のばらつきを示す説明図である。

符号の説明

１ 電線の着色装置
３ 電線
３ａ 外表面

Claims (6)

1. 電線の長手方向に沿って当該電線と着色材を滴射する着色ノズルとを相対的に移動させながらこの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電線の着色方法において、
   前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする電線の着色方法。
2. 前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１記載の電線の着色方法。
3. 前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１記載の電線の着色方法。
4. 電線の長手方向に沿って当該電線と着色材を滴射する着色ノズルとを相対的に移動させながらこの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電線の着色装置において、
   前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ４．５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする電線の着色装置。
5. 前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ３．２５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項４記載の電線の着色装置。
6. 前記着色材の粘度が、０．３ｍＰａ・ｓ以上でかつ１．７５ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項４記載の電線の着色装置。

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