JP4901141B2 - ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電線等のケーブル及びその製造方法に関し、特に、軽薄な電子機器に好適なケーブル及びその製造方法に関する。

従来、電線等のケーブルは、銅線等の金属を線条に延ばしたものをビニール又はゴム等の絶縁物で被覆し、それを必要とする本数だけ再度ビニール及びゴム等で外周を被覆し、一本のケーブルとして製造している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１３４６４７号公報

しかしながら、従来のような金属を芯線とするケーブルは、重く、形状も固定化され、今後のＩＴ時代においては大きな障害となってきている。

つまり、昨今の情報化時代において、ウェアラブルコンピュータ等の極小型の電子機器の開発が進む中で、画像及び音声、電源等をケーブルにより接続する場合が多くなっており、また、情報量が増えれば増えるほどケーブルの芯数も増えていき、従来のようなケーブルでは、ケーブルの断面径は非常に大きくなり、その重さが人間の保持力を超え、到底使える物とならないという問題がある。

また、従来のようなケーブルでは、断面径が大きくなればなるほど硬度が増し、自由な形状にするのが困難となっていく。これはＩＴ時代において大きな障害となってきている。

また、ケーブルの長さにおいても室内で使用されるケーブルの総延長は年々大幅に増大しており、また必要とする本数も同時に増大している。従来のケーブルでは、断面径の大きさとリールの関係により、物流上、長さの制約が出てきている。

さらに、従来のケーブルでは、断面形状も丸ケーブルが多く、一般家庭及びビル、身体に配線する場合において、実装上、困難を極める形になっている。

そこで、本発明は、このような課題を解決するものであり、これからのＩＴ化時代に適応したケーブル、つまり、軽薄で、かつ、芯線の数が多くなっても自由な形状にすることが可能なケーブル及びその製造方法を提供することを目的とする。

また、必要な長さを必要量だけ製造するのに適したケーブルの製造方法を提供することをも目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るケーブルの製造方法は、グラビア印刷によって、芯線、絶縁材、被覆材等のケーブル構造物を製造することを特徴とする。これによって、インクベースを材料とし、薄膜印刷技術を応用することで、薄くて軽く、かつ、自在に折り曲げることが可能な多芯ケーブルや電線等を生産できる。また、グラビア印刷技術を応用することにより、連続的に長尺のケーブルを生産することができる。さらに、ケーブルの断面は、例えば、丸でも四角でも自由な形状にすることができる。

つまり、本発明に係るケーブル及びその製造方法は、従来、金属及び無機物によって構成されていた電線等のケーブルをインクベースの材料を使用することのより、従来多芯となった場合の重量増加及び径が太くなる欠点を完全に解決するともに、自由な長さを必要量だけ製造することを可能にするものである。

より詳しくは、印刷技術としてグラビア印刷を応用した連続多層印刷技術により、導電性のインク材料を多層印刷することにより、上記課題を解決する。その具体的な製造プロセスは以下の通りである。
（イ）基底面に、下部被覆材として、絶縁性のオーバーコート材を印刷する。
（ロ）上記下部被覆材の上面（あるいは、内側）に、電流の通路（芯線）として、導電性インクを印刷する。
（ハ）上記下部被覆材の上面（あるいは、内側）で、かつ、上記導電性インクの周辺に、隙間の空間を充填する（あるいは、導電性インクを覆い隠す）ように、絶縁性インクを印刷する。
（ニ）最後に、上部被覆材として、上記下部被覆材とともに上記導電性インク及び絶縁性インクを覆うように、上記導電性インク及び絶縁性インクの上面（及び、側面）にオーバーコート材を印刷する。

なお、本発明は、ケーブルの製造方法として実現できるだけでなく、そのような特徴的な製造方法で製造されたケーブルとしても実現できる。

本発明に係る生産プロセスにより、電線及び情報系ケーブルの生産が容易となり、また、そのケーブルが従来のケーブルに比べて非常に軽量で形状の自由度が高くなる。そして、薄く、かつ、自由な長さのケーブルを製造することができる。

つまり、本発明では、印刷技術を用いる事により、径の太さ、断面形状、内包する導電線の本数を自由に設定できる。

これにより、昨今のＩＴ時代において、ウェアラブルコンピュータ等の極小型の電子機器の普及と各種電子機器の小型軽量化が促進されるとともに、家庭内や会社内のケーブル配線が容易となり、本発明の実用的価値は極めて高い。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本実施の形態におけるケーブル製造方法の工程を示すフローチャートである。図２は、その工程を説明する図である。図３は、本実施の形態の製造方法によって製造されるケーブルの断面図である。

本実施の形態におけるケーブル製造方法は、グラビア印刷機２による薄膜印刷技術によって各種インクを印刷していくことで、ケーブルの各構成物を製造する点に特徴を有する。

まず、ケーブルを敷設する面、あるいは、作業台としての基底面に、下部被覆材１ｄとして、オーバーコート材（例えば、アクリル系インク）を転写ローラ２ｄより印刷する（ステップＳ１０）。このとき、印刷形状及び範囲については、ロール版（グラビア版）２ｃへの刻印、インク供給部２ａからのオーバーコート材の供給（アクリル材も供給可能）及びドクタブレード２ｂによる不要なオーバーコートの掻き取りによって、オーバーコート材は、制御された厚さ（例えば、１μから３０μ範囲で任意な厚さ）に印刷される。つまり、ロール版２ｃは、予め、下部被覆材１ｄの形状に合った凹型等に刻印しておく。その後、簡易乾燥（熱、ＵＶ、送風、自然状態等による乾燥）を行う。

次に、同様のプロセスにより、上記下部被覆材１ｄの上面（あるいは、内側）に、電流の通路（芯線）として、導電性インク１ｃ（例えば、銀及び銅ペーストインク）を印刷する（ステップＳ１１）。このときも、ロール版２ｃとインク供給部２ａ及びドクタブレード２ｂにより、導電性インク１ｃは、制御された厚さ（例えば、１μから３０μ範囲で任意な厚さ）に印刷される。つまり、ロール版２ｃは、予め、芯線の形状に合った凹型等に刻印しておく。その後、簡易乾燥（熱、ＵＶ、送風、自然状態等による乾燥）を行う。

続いて、上記下部被覆材１ｄの上面（あるいは、内側）で、かつ、上記導電性インク１ｃの周辺に、隙間の空間を充填する（あるいは、導電性インク１ｃを覆い隠す）ように、絶縁性インク１ｂを印刷する（ステップＳ１２）。このときも、印刷形状（例えば、凹型等）に刻印されたロール版２ｃとインク供給部２ａ及びドクタブレード２ｂにより、絶縁性インク１ｂは、制御された厚さ（例えば、１μから３０μ範囲で任意な厚さ）に印刷される。その後、簡易乾燥（熱、ＵＶ、送風、自然状態等による乾燥）を行う。

次に、芯線の形状が複雑な場合、及び、多層構造のケーブルを製造する場合には、上記ステップＳ１１及びＳ１２を必要回数だけ繰り返す（ステップＳ１３）。つまり、導電性インク１ｃの印刷と絶縁性インク１ｂの印刷を交互に必要回数だけ繰り返すことで、断面が円形の芯線を形成したり、芯線が多層に積み重なった多芯ケーブルを製造したりすることができる。

最後に、上部被覆材１ａとして、上記下部被覆材１ｄとともに上記導電性インク１ｃ及び絶縁性インク１ｂを覆うように、上記導電性インク１ｃ及び絶縁性インク１ｂの上面（及び、側面）にオーバーコート材を印刷する（ステップＳ１４）。このときも、印刷形状及び範囲は、ロール版２ｃとインク供給部２ａ（アクリル材も供給可能）及びドクタブレード２ｂにより、オーバーコート材は、制御された厚さ（例えば、１μから３０μ範囲で任意な厚さ）に印刷される。その後、各インクを完全に乾燥させる（乾燥には、材料に合った熱、ＵＶ、送風、自然状態等による）。その後は、検査（導通、傷、形状等の検査）を経て完成となる。

このようなプロセスで製造されたケーブルは、軽くて、薄い構造をもつ。そのために、自由な形状に折り曲げることができる。また、印刷技術を利用しているので、容易に、任意の長さのケーブルや、連続的に長尺のケーブルを製造することができる。さらに、ロール版への刻印を変えたり、印刷工程を繰り返すことで、ケーブルの断面を丸や四角等の任意な形状にしたり、多芯構造のケーブルを製造したりすることができる。

本発明は、電線等のケーブル及びその製造方法として、特に、軽薄な電子機器に好適なケーブル及びその製造方法として、例えば、ウェアラブルコンピュータ等の極小型の電子機器内の配線及び電子機器間の配線ケーブルとして利用できる。

本発明の実施の形態におけるケーブル製造方法の工程を示すフローチャート 同工程を説明する概念図 同工程によって製造されるケーブルの断面図

符号の説明

１ ケーブル
１ａ 上部被覆材
１ｂ 絶縁性インク
１ｃ 導電性インク
１ｄ 下部被覆材
２ グラビア印刷機
２ａ インク供給部
２ｂ ドクタブレード
２ｃ ロール版
２ｄ 転写ローラ

Claims (3)

1. ケーブルの製造方法であって、
   基底面に下部被覆材としてのオーバーコート材を印刷する下部被覆材印刷ステップと、
   前記オーバーコート材を印刷した後に、グラビア印刷によって、芯線としての導電性インクを印刷する導電性インク印刷ステップと、
   前記導電性インクの周辺に絶縁性インクを印刷する絶縁性インク印刷ステップと、
   前記導電性インク及び前記絶縁性インクを覆うように、上部被覆材としてのオーバーコート材を印刷する上部被覆材印刷ステップと
   を含むことを特徴とするケーブルの製造方法。
2. ケーブルの製造方法であって、
   グラビア印刷によって、芯線としての導電性インクを印刷する導電性インク印刷ステップと、
   前記導電性インクの周辺に絶縁性インクを印刷する絶縁性インク印刷ステップとを含み、
   前記導電性インク印刷ステップと前記絶縁性インク印刷ステップとを繰り返すことによって、多層構造のケーブルを製造する
   ことを特徴とするケーブルの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の製造方法によって製造されたケーブル。

Images