JP5217287B2 - フラットケーブルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数本の平形導体を平面上に並べて上下から絶縁樹脂フィルムで挟んで絶縁被覆し、その端部に電気コネクタ等に接続する端末部を有するフラットケーブルの製造方法に関する。

電子機器、情報機器の小型化、軽量化に伴い、これらに搭載される電子部品、配線部品の小型化が要求されている。特に小型機器のための配線部材は、限られたスペースで高密度、高信頼性での実装が求められている。これらの要求を満たすものとして、一般的には、複数本の平形導体を平面上に並べて上下から絶縁樹脂フィルムで挟んで絶縁被覆し、その端部に電気コネクタ等に接続する端末部を設けた可撓性のフラットケーブルが用いられている。

この種のフラットケーブルの端末部は、一方の面側に平形導体が露出され、反対の面側に補強テープを貼り付けて構造上の強度を補強し、電気コネクタへの挿入接続を容易にする形状となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−４９１８５号公報

ケーブル端末部への補強テープの貼り付けは、例えば、複数本の平形導体を平面上に並べて上下から絶縁樹脂フィルムで挟んで絶縁被覆した長尺のケ−ブル素材に対して、所定の間隔で電気接続の端末部とされる個所に接着する形態で行われる。この端末部とされる箇所は、予め平形導体が部分的に露出されていて、補強テープはその反対側の面で、前記の露出された平形導体を長手方向に跨ぐ形で貼り付けられ、その中間位置で切断されて端末部とされる。

補強テープは、その接着面に接着剤層を有し、加熱ブロックを加熱しながら一定時間プレスすることにより、前記の接着剤層を溶融してフラットケーブルの端末部に接着される。この補強テープの接着力を確保するには、高温で数秒間のプレスが必要とされる。このため、補強テープの貼り付けに要する時間が製造の線速アップのネックとなり、フラットケーブルの生産性向上を阻害する要因の１つとなっている。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で補強テープの接着力を高め、その貼り付けに要する時間短縮を図り、生産性を向上させることができるフラットケーブルの製造方法を提供する。

本発明によるフラットケーブルの製造方法は、複数本の平形導体を平面上に配列し上下から絶縁樹脂フィルムで挟んで絶縁被覆されたフラットケーブルで、平形導体が露出されて電気接続の端末部とされる領域の樹脂絶縁フィルムに補強テープを貼り付ける際に、補強テープの側に加熱ブロックを配し、平形導体が露出される側にプレス受けブロックを配し、前記の加熱ブロックをプレスして前記補強テープを貼り付ける方法である。前記の加熱ブロックは、補強テープとその近傍の樹脂絶縁フィルムに接触する部分が凹凸面とされ、樹脂絶縁フィルムのプレス面に凹凸模様が付されるようにプレスする。
また、前記の凹凸面の表面粗さは、中心平均粗さ（Ｒａ）で、１.０μｍ〜３.０μｍであることが好ましく、加熱ブロックのプレス時間は、２.０秒以下とするのが好ましい。

本発明によれば、加熱ブロックのプレスによって、加熱ブロックの押圧面に設けられた凹凸の凸部分に応力が集中し、補強テープのケーブル外面への接着強度を効果的に高めることができる。この結果、加熱ブロックのプレス時間の短縮化を図ることが可能となり、フラットケーブルの生産性を向上させることができる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明で対象としているフラットケーブルの概略を説明する図で、図１（Ａ）は外観図、図１（Ｂ）はケーブルの端末部の形状を説明する図、図１（Ｃ）は電気コネクタへの接続状態を説明する図である。図中、１はフラットケーブル、２はケーブル部、３は端末部、４は平形導体、５は補強テープを示す。

本発明によるフラットケーブルの製造方法において、その対象とされるフラットケーブル１は、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、複数本の平形導体４を平面上に並べて絶縁樹脂フィルムで被覆したケーブル部２の少なくとも一方の端部に、ケーブル接続用の端末部３を有する構成のものである。端末部３は、例えば、ジャック型の電気コネクタ６等に挿抜可能に接続されるように形成され、電気コネクタ６との電気接触を形成するために、平形導体４の一方の面が露出され、これと反対の面側に機械的強度と形状保持を確保する補強テープ５が貼り付けられている。

平形導体４は平角導体とも称され、例えば、導体厚さ０.０３５ｍｍ程度、導体幅０.３ｍｍ〜０.８ｍｍで、錫メッキ軟銅箔等が用いられる。ケーブル部２を構成する上下の絶縁樹脂フィルム２ａ，２ｂは、例えば、ポリエステル系の樹脂で形成されたフィルム基材に熱可塑性の接着剤層を積層一体化したものが用いられる。そして、この絶縁樹脂フィルム２ａ，２ｂは、平形導体４を上下から挟み、加熱ローラ等により接着剤層を互いに融着一体化させて、平形導体４の配列保持と電気的絶縁を形成している。

ケーブルの端末部３は、少なくとも一方の面側（図１（Ｂ）では上面側）の絶縁樹脂フィルム２ａから平形導体４が露出された状態とされる。この露出された導体部分は、外部回路や電気コネクタ６のコネクタ接触子片との電気接続を形成する接点部とされ、その露出導体面には必要に応じて金メッキ等が施される。そして、平形導体４が露出された面と反対の面側（図１（Ｂ）では下面側）の絶縁樹脂フィルム２ｂに、補強テープ５が接着により貼り付けられる。

補強テープ５は、絶縁樹脂フィルムと同様にポリエステル系の樹脂で、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）で形成され、その一面に貼り付けのための接着剤層が塗布等により付与されている。この補強テープ５は、加熱ブロックを加熱しながら所定時間プレスすることにより、接着剤層が溶融されてケーブル外面に貼り付けられる。
なお、図１（Ｂ），（Ｃ）では、露出された平形導体４と補強テープ５との間に、下側の絶縁樹脂フィルム２ｂが介在した例で示してあるが、露出された平形導体４が補強テープ５上に直接接着される構成であってもよい。

上記のように構成されたフラットケーブル１は、図１（Ｃ）に示すように、その端末部３が電気コネクタ６に挿入されると、コネクタ接触子片６ａが露出された平形導体４に弾性的に接触して電気接続が形成される。補強テープ５は、端末部３の形状を保持して電気コネクタ６への挿入を容易にするとともに、コネクタ接触子片６ａにより、平形導体４が変形や撓みが生じないように補強する機能を有している。したがって、補強テープ５は、フラットケーブル１に対して強固に接着されていることが必要とされる。

図２は、本発明によるフラットケーブルの製造方法の概略を説明する図で、図２（Ａ）は長尺のケーブル素材からフラットケーブルを作製する概略を示す図、図２（Ｂ）は補強テープを貼り付ける一例を示す図、図２（Ｃ）は補強テープを貼り付けた状態を示す図である。図中、１１はケーブル素材、１２はケーブル部領域、１３は端末部領域、１４は平形導体、１５は補強テープ、１６は加熱ブロック、１６ａは弾性部材、１６ｂは加熱部材、１７は凹凸部材、１７ａは凹凸面、１８はプレス受けブロック、１９は切断手段、２０は凹凸模様を示す。

図２（Ａ）に示すケーブル素材１１は、例えば、前記の特許文献１にも開示されているように、複数本の長尺の平形導体を平面上に並列に並べて連続的に供給し、上下からテープ状の絶縁樹脂フィルムで挟んで、幅広かつ長尺の状態で積層接着し、これを長手方向に所定幅で切断して形成される。このケーブル素材１１は、平形導体１４の上下両面が絶縁樹脂フィルムで被覆されたケーブル部領域１２と、少なくとも一方の面で平形導体１４が予め部分的に露出された端末部領域１３と、が交互に形成されている。

端末部領域１３は、その中心で切断手段１９により切断されてフラットケーブル１とされた際に、端末部３とされる部分である。この端末部領域１３で、平形導体１４が露出する面側の反対の面側に、機構的な強度を補強するための補強テープ１５が貼り付けられる。この補強テープ１５の貼り付けには、補強テープ１５側に加熱ブロック１６を配し、平形導体１４が露出される側にプレス受けブロック１８を配し、両ブロック間にケーブル素材１１と補強テープ１５を挟んで加熱しながらプレスすることにより実施される。この後、上述したように、切断手段１９で端末部領域１３の中心部で切断することにより、図１で説明したようなフラットケーブル１とすることができる。

図２（Ｂ）に補強テープ１５の貼り付け形態を拡大して示すように、本発明においては、加熱ブロック１６は、補強テープ１５とその近傍の樹脂フィルムに接触する部分（押圧面）が、細かい凹凸面で形成されていることを特徴としている。なお、加熱ブロック１６は、その押圧面側にゴム板のような弾性部材１６ａで形成され、補強用テープ１５を適度の押圧力でプレスできるように構成されている場合がある。この場合、加熱ブロック１６の押圧面にシート状の凹凸部材１７を貼り付けることにより、凹凸面１７ａを容易に形成することができる。

凹凸部材１７は、例えば、金属板やセラミック板等の表面を、エッチング等の化学的手段により粗面化したり、サンドブラスト等の物理的手段により粗面化して、表面がざらざらした状態としたもので、耐熱性を有する材料で形成することができる。
また加熱ブロック１６は、ヒータ等の加熱部材１６ｂを有し、所定の加熱温度となるように制御可能に構成されている。
補強テープ１５は、その接着面側に熱可塑性の接着剤層を有し、加熱ブロック１６の加熱温度とプレス時間により接着剤層が溶融されて接着される。

上述したように、補強テープ１５の貼り付けに凹凸面１７ａを有する加熱ブロック１６を用い、受け側にプレス受けブロック１８を配して、加熱ブロック１６を加熱しながらプレス受けブロック１８と加熱ブロック１６とで、ケーブル素材１１の端末部領域１３を挟み込んでプレスする。すると、図２（Ｃ）に示すように補強テープ１５の両側の近傍の絶縁樹脂フィルムの表面部分に、加熱ブロック１６に貼り付けられた凹凸部材１７の凹凸面１７ａが転写されて凹凸模様２０が形成される。

絶縁樹脂フィルムの表面部分に凹凸模様２０が付される程度に、加熱ブロック１６をプレスすることにより、上記の凹凸面１７ａの凸部分の応力集中で補強テープ１５の接着力を増加させ、全体の接着強度が高めることができる。なお、凹凸面１７ａの表面粗さは、中心平均粗さ（Ｒａ）で１.０μｍ〜３.０μｍが好ましい。また、加熱ブロック１６のプレス時間は、２.０秒以下とするのが好ましい。

なお、絶縁樹脂フィルムの表面部分に付された凹凸模様２０は、補強テープ１５側には付されないことが多い。これは、補強テープ１５は硬質のものを使用されるためで、補強テープの材質によっては凹凸模様の転写が生じる。加熱ブロック１６の補強テープ１５と接触する部分（押圧面）が凹凸面１７ａで形成されていることにより、補強テープ１５に凹凸模様が付されなくても、凹凸面１７ａの凸部が効果的に補強テープ１５を押圧し、接着強度を高めることができる。

補強テープ１５の接着強度が高まるということは、接着に要するプレス時間を短縮することが可能となる。この結果、補強テープ１５の貼り付けの処理時間を約２５％短縮して、フラットケーブル製造の全体の流れを早くすることができ、生産性を向上させることが可能となる。

本発明で対象としているフラットケーブルの概略を説明する図である。 本発明によるフラットケーブルの製造方法の概略を説明する図である。

符号の説明

１…フラットケーブル、２…ケーブル部、３…端末部、４…平形導体、５…補強テープ、１１…ケーブル素材、１２…ケーブル部領域、１３…端末部領域、１４…平形導体、１５…補強テープ、１６…加熱ブロック、１６ａ…弾性部材、１６ｂ…加熱部材、１７…凹凸部材、１７ａ…凹凸面、１８…プレス受けブロック、１９…切断手段、２０…凹凸模様。

Claims (3)

1. 複数本の平形導体を平面上に配列し上下から絶縁樹脂フィルムで挟んで絶縁被覆されたフラットケーブルで、前記平形導体が露出されて電気接続の端末部とされる領域の樹脂絶縁フィルムに補強テープを貼り付ける際に、前記補強テープの側に加熱ブロックを配し、前記平形導体が露出される側にプレス受けブロックを配し、前記加熱ブロックをプレスして前記補強テープを貼り付けるフラットケーブルの製造方法であって、
   前記加熱ブロックは、前記補強テープとその近傍の樹脂絶縁フィルムに接触する部分が凹凸面とされ、前記樹脂絶縁フィルムのプレス面に凹凸模様が付されるようにプレスすることを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
2. 前記凹凸面の表面粗さは、中心平均粗さ（Ｒａ）で、１.０μｍ〜３.０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブルの製造方法。
3. 前記加熱ブロックのプレス時間は、２.０秒以下とすることを特徴とする請求項１または２に記載のフラットケーブルの製造方法。

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