電線用着色インク
【課題】電線着色装置のノズルが詰まることを防止できる電線用着色インクを提供する。
【解決手段】本発明の電線用着色インクは、電線３の外表面３ａに一定量ずつ滴射されて該電線３の外表面３ａを着色するインクである。この電線用着色インクは、溶媒とアクリル樹脂と色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合している。
【解決手段】本発明の電線用着色インクは、電線３の外表面３ａに一定量ずつ滴射されて該電線３の外表面３ａを着色するインクである。この電線用着色インクは、溶媒とアクリル樹脂と色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射されて該電線の外表面を着色する電線用着色インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、物品としての複数の電線と、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、必要に応じて物品としての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、液状の電線用着色インクを物品としての電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射して、該電線用着色インク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】
前述した特許文献５に記載された電線の着色装置では、溶媒としての有機溶剤と、バインダ（結合材）としてのＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）樹脂と、色材と、分散剤などで構成された電線用着色インクを用いてきた。この種の電線の着色装置は、長尺の電線を所望の長さに切断する切断工程や、該電線の端末に端子金具を取り付ける圧着工程で用いられて、これらの工程中に電線の外表面を着色することが求められている。
【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】国際公開第０３／０１９５８０号パンフレット
【特許文献５】特開２００４−１３４３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した電線用着色インクは、速乾性であることが求められている。このため、前述した従来の電線着色用インクを前記電線着色装置に用いると、該電線着色装置の稼動を一定時間停止している間に該電線着色装置のノズル内に残留した電線着色用インクが外気に触れて固化してしまい、そのために、前記ノズルに詰まりが生じてしまうという問題があった。前記ノズルに詰まりが生じると、該ノズルを洗浄する必要が生じて電線の生産性を低下させてしまうという問題があった。また、前記ノズルが完全には詰まっていない状態であっても、固化した前記電線着色用インクが前記ノズル先端部などに固着すると、あらかじめ定めた方向に電線着色用インクを滴射することができずに着色後の電線に意匠不良を生じさせてしまうことがあるという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、電線着色装置のノズルが詰まることを防止できる電線用着色インクを提供するにことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、電線の外表面に一定量ずつ滴射されて該電線の外表面を着色する電線用着色インクにおいて、溶媒とアクリル樹脂と色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合したことを特徴とする電線用着色インクである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された本発明によれば、インク本剤１００重量部に対してエチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合しているので、電線着色用インクの乾燥速度を若干遅らせることができ、そのために、稼動が一時停止されて電線着色装置のノズル内に残留した電線着色用インクが外気に触れて固化することが抑えられる。よって、前記ノズルが詰まることを防止できる。また、固化した前記電線着色用インクが前記ノズル先端部などに固着することが防止できるので、あらかじめ定めた方向に確実に電線着色用インクを滴射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態にかかる電線用着色インク（以下、単にインクと呼ぶ）を用いる電線の加工装置としての電線の着色装置（以下単に着色装置と呼ぶ）１を、図１ないし図４に基づいて説明する。着色装置１は、物品としての電線３を所定の長さに切断して、この物品としての電線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、物品としての電線３の外表面３ａを着色する即ちマーキング（Marking）する。
【００１５】
物品としての電線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、導電性の金属で構成されている。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）、ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰ等）などの合成樹脂で構成されている。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
着色装置１は、図１に示すように、フレーム１０と、ガイドロール１１と、送り出しロール１２と、矯正ユニット１３と、弛み吸収ユニット１４と、薬液吐出ユニット１５と、ダクト１６と、エンコーダ１７と、切断機構１８と、制御装置１９とを備えている。
【００２１】
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と薬液吐出ユニット１５とダクト１６とエンコーダ１７と切断機構１８とに順に、電線３を送り出す。
【００２２】
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。
【００２３】
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薬液吐出ユニット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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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と薬液吐出ユニット１５の後述する着色ノズル３１との間に設けられている。
【００２９】
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、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
切断機構１８の後述の一対の切断刃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中に一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。
【００３６】
薬液吐出ユニット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、薬液吐出ユニット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、薬液吐出ユニット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。
【００３７】
薬液吐出ユニット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、薬液用容器３２と、加圧流体供給源としての加圧気体供給源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。
【００３８】
着色ノズル３１は、後述の薬液用容器３２からの液状のインクを、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、滴射したインクの液滴を電線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。
【００３９】
着色ノズル３１は、図３に示すように、円筒状（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、ノズル先端部５４と、弁機構３８とを備えている。
【００４０】
インサート部材３５は、円筒状（筒状）に形成されているとともに、内側に電線用着色インクを通す流路３９が形成されている。流路３９内には、後述の薬液用容器３２などから供給されるインクで満たされる。流入管３６は、流路３９と連通しており、薬液用容器３２からのインクを流路３９内に導く。
【００４１】
ノズル先端部５４は、第１のノズル部材３７と、第２のノズル部材５０と、接続パイプ５１とを備えている。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内と連通しており、流路３９内のインクを着色ノズル３１外に導く。第１のノズル部材３７の内径は、ノズル本体３４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。
【００４２】
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。このように、ノズル先端部５４は、筒状に形成されており、内側にインクが流れるとともに、インサート部材３５内に連通している。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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などの軸芯に沿ってインクが流れる。
【００４５】
このため、第２のノズル部材５０の第１のノズル部材３７寄りの端面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、軸芯に対し直交（交差）する方向に沿って平坦に形成されている。端面５０ａは、段差をなしており、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０との間に形成されている。
【００４６】
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。
【００４７】
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、外部から電流が印加される。弁本体４１は、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の一端に連なる円盤状の円板部４６とを一体に備えている。
【００４８】
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。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。
【００４９】
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、本体部４３の円板部４６に取り付けられているため、第１のノズル部材３７の基端部３７ａに接離自在になっている。なお、接離とは、近づいたり離れたりすることである。また、前述した第１のノズル部材３７の基端部３７ａは、ノズル先端部５４の収容部としてのインサート部材３５内に位置する基端部をなしている。
【００５０】
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内のインクが第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内を通ってインクが電線３の外表面３ａに向かって滴射されることを許容する。
【００５１】
このように、弁体４４は、図３中に二点鎖線で示す開位置と、図３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から離れてインクを第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に接触してインクを第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。弁体４４は、基端部３７ａに接離することで、ノズル先端部５４からインクを滴射させる。
【００５２】
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。
【００５３】
前述した構成の着色ノズル３１は、ユニット本体３０に取り付けられている。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。
【００５４】
また、各着色ノズル３１は、図２に示すように、第１のノズル部材３７の軸芯の延長上に電線３の最上部が位置する状態で、ユニット本体３０に支持される。なお、着色ノズル３１は、軸芯に沿ってインクを滴射する。このため、着色ノズル３１は、電線３の最上部に向かってインクを一定量ずつ滴射する。
【００５５】
薬液用容器３２は、着色ノズル３１各々に対応して、設けられている。図示例では、薬液用容器３２と、着色ノズル３１とは、１対１で対応している。薬液用容器３２は、前述したインクを封入する。
【００５６】
薬液用容器３２には、加圧流体供給管５８と薬液排出管５９が取り付けられている。加圧流体供給管５８には、加圧気体供給源３３から加圧された流体としての加圧された気体が供給される。また、加圧流体供給管５８と、加圧気体供給源３３との間には、バルブ６２が設けられている。バルブ６２は、開くと加圧された気体を薬液用容器３２内に供給し、閉じると加圧された気体を薬液用容器３２内に供給することを停止する。
【００５７】
薬液排出管５９は、着色ノズル３１の流入管３６に接続している。薬液排出管５９は、薬液用容器３２内に加圧された流体としての加圧された気体が供給されると、薬液用容器３２内のインクを流入管３６即ち着色ノズル３１に向かって排出する。即ち、薬液排出管５９は、薬液用容器３２内のインクを排出するためのものである。
【００５８】
加圧気体供給源３３は、バルブ６２を介して薬液用容器３２の加圧流体供給管５８と接続している。加圧気体供給源３３は、バルブ６２及び加圧流体供給管５８を介して、薬液用容器３２内に加圧された流体としての加圧された気体を供給する。この加圧気体供給源３３は、複数の薬液用容器３２に対応して設けられて、該対応する薬液用容器３２に加圧された気体を供給しても良い。
【００５９】
前述した構成の薬液吐出ユニット１５は、制御装置１９からの命令に基づいて、バルブ６２が開放されて、加圧気体供給源３３からの加圧された気体が各薬液用容器３２内に供給される。そして、薬液吐出ユニット１５は、制御装置１９からの命令によって、薬液用容器３２内が所定の圧力に保たれる。すると、各薬液用容器３２内のインクが、着色ノズル３１に供給される。
【００６０】
そして、前述した構成の薬液吐出ユニット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のコイル４０に印加されて後述の弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａから離れる。そして、薬液吐出ユニット１５は、任意の着色ノズル３１の流路３９内のインクを一定量ずつ電線３に向かって滴射する。
【００６１】
前述したインクとは、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、色材として染料、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、インクとは、着色液または塗料である。なお、このインクの詳細な説明は、後ほど記載する。
【００６２】
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、溶媒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。
【００６３】
即ち、薬液吐出ユニット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。
【００６４】
また、前記溶媒は、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。
【００６５】
さらに、前述した滴射とは、着色ノズル３１から液状のインクが、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。
【００６６】
ダクト１６は、薬液吐出ユニット１５の送り出しロール１２側に設けられており、薬液吐出ユニット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、薬液吐出ユニット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、電線用着色インク中の溶媒などが着色装置１外に充満することを防止する。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
切断機構１８は、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。切断機構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近づいたり離れたりする。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。
【００７１】
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、切断機構１８と、着色ノズル３１則ち薬液吐出ユニット１５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。
【００７２】
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、バルブ６２を開閉（制御）して、薬液用容器３２内の圧力を、薬液用容器３２を破損させることなく該薬液用容器３２内のインクを押圧できる予め定められた所定の圧力に保つ。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に向かってインク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からインク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からインク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にインクを一定量ずつ滴射させる。
【００７３】
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。
【００７４】
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と薬液吐出ユニット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。
【００７５】
また、所定の色のインクを封入した薬液用容器３２に加圧流体供給管５８と薬液排出管５９とを取り付けて、これらを加圧気体供給源３３と着色ノズル３１と接続する。そして、薬液吐出ユニット１５のユニット本体３０の所定箇所に着色ノズル３１を取り付ける。その後、バルブ６２を開いて、加圧気体供給源３３からの加圧された気体を、各薬液用容器３２内に供給する。すると、各薬液用容器３２内のインクが着色ノズル３１に供給される。
【００７６】
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。
【００７７】
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のコイル４０に一定時間、所定間隔毎に印加する。すると、着色ノズル３１は、インクを一定量ずつ電線３の外表面３ａに向かって滴射する。
【００７８】
そして、電線３の外表面３ａに付着したインクから前述した溶媒が蒸発して、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に付着したインクから蒸発した溶媒は、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
前述したインクは、溶媒と、アクリル樹脂と、色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコール（ethylene glycol：１, ２−エタンジオール）を５重量部以上１５重量部以下配合したものである。
【００８２】
本発明でいうインク本剤とは、例えば、溶媒９６重量部と、アクリル樹脂３重量部と、色材１重量部とを配合したものである。溶媒としては、アクリル樹脂成分の溶解性、揮発性、取り扱い性等を勘案して用いるが、これらを満足するものとしてケトン類（有機溶剤）を用いる。具体的にはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等を用いる。また、溶媒として、メタノール、エタノールなどの揮発性の高いアルコール類等の易揮発性溶媒が上記ケトン類に配合されたものを用いても良い。
【００８３】
色材としては、インクジェット用インクに配合されうる着色成分であれば良く、顔料、染料、あるいはこれらの中間的な着色材料などを用いる。含有量としては電線３の外表面に滴射されたときに、電線３の外表面３ａに明確なマーキングが可能な濃度で、かつ、滴射が可能な濃度であれば良い。
【００８４】
ここで具体的には顔料としてはアクリル樹脂の溶剤に対して均一分散し、第２のノズル部材５０を詰まらせないものを適宜選択して使用することができる。また、染料としては黄色系ではオイルイエロー１２９（Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２９）、オイルイエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６）などが挙げられ、赤色系ではオイルレッド５１３（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２７）、オイルレッドＲＲ（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２４）などが挙げられる。青色系ではオイルブルー２Ｎ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５）、ファストブルー１６０５（Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３８）、黒色系ではオイルブラックＨＢＢ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック８）、オイルブラックＢＳ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック７）などが挙げられ、これらはオリエント化学工業社等から入手できる。
【００８５】
ここで、電線３の外表面３ａの色が濃色の場合には、顔料や、顔料と染料との中間的な性格を持つ着色材料を色材として用いることが望ましく、電線３の外表面３ａの色が白色や淡色の場合には、色材として染料であっても好適に使い得る。
【００８６】
アクリル樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、及び、ポリアクリル酸メチル及びその変性体を用いることができ、これらから選択して用いるが、２種以上を混合使用しても良い。
【００８７】
また、本発明のインク中のアクリル樹脂としては、マーキングの堅牢性を高める柔軟成分であるゴム成分が予め配合されているアクリル樹脂を用いることもでき、このようなアクリル樹脂は旭化成社から入手可能である。
【００８８】
本発明のインク本剤は、前述した溶媒とアクリル樹脂と色材との他に、顔料等の分散成分の分散性を向上させる分散剤、粘度を調整するための粘度調整剤などを適量配合してもよい。
【００８９】
本発明のインクは、前述した原料を均一になるよう攪拌・混合して溶解・分散させて得るが、そのとき、第２のノズル部材５０（内径０．０３〜０．１ｍｍ）から適当な液量の液滴（１０〜１００ｎＬ）が吐出される粘度範囲に調整される。このような粘度範囲（使用温度での）は０．３ｍＰａ・ｓ以上２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力の範囲は２０ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下である。また、色材の配合量は、充分な視認性が得られる濃度以上とすることが必要である。
【００９０】
本実施形態によれば、インク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合しているので、インクの乾燥速度を若干遅らせることができ、そのために、稼動が一時停止されて着色装置１の第２のノズル部材５０内に残留したインクが、外気に触れて固化することが抑えられる。よって、第２のノズル部材５０が詰まることを防止できる。このように、第２のノズル部材５０が詰まることを防止できるので、一定量ずつ確実に電線３の外表面３ａに向かってインクを滴射できる。
【００９１】
また、インクが第２のノズル部材５０の外気に曝された端面５０ｂ（図３中に示す）などにに固着することを防止できるので、端面５０ｂなどに固着したインクが、インクの滴射される方向に影響を与えることを防止できる。したがって、電線３の外表面３ａの所望の位置に向かって確実にインクを滴射することができる。よって、電線３の外表面３ａに意匠不良を生じさせることを防止できる。
【００９２】
次に、本発明の発明者らは、エチレングリコールを配合していないインク本剤、及びエチレングリコールを前述したインク本剤１００重量部に対して１重量部、２重量部、５重量部、１０重量部、２０重量部、３０重量部配合して得たインクを上述した着色装置１に用い、電線３の外表面３ａに向かって滴射した際のノズル３１の詰まり性及び滴射性の良否を確認した。結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
【００９４】
結果を表１に示した実験では、インク本剤として、溶媒としての純度９９％以上含有のアセトンを９６重量部と、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を３重量部と、色材としての油溶性染料を１重量部と、を配合し、かつ、インクの粘度が０．３ｍＰａ・Ｓ以上２．０ｍＰａ・Ｓ以下で表面張力が３０ｍＮｍ程度のものを用いた。また、結果を表１に示した実験では、内径が０．０６５ｍｍの第２のノズル部材５０を使用した着色装置１を用いて、被覆部５がポリプロピレンで構成された電線３（外径：１．４ｍｍ、外観色：白）を長さ方向に移動させながら、乾燥後の膜厚が約１０μｍになるようにマーキングを行い、その際の第２のノズル部材５０の滴射性を確認した。さらに、この着色装置１の稼動を４時間停止した後に再稼動して電線３にマーキングを行い、その際の第２のノズル部材５０の詰まり性を確認した。
【００９５】
表１中の滴射性が○とは、インクの滴射量が十分である場合を示している。表１中の滴射性が△とは、インクの滴射量が少ないがマーキング箇所（前述した点７）は識別可能である場合を示している。表１中の滴射性が×とは、インクの滴射量が少なくマーキング箇所（前述した点７）が識別不可能である場合を示している。
【００９６】
表１中の詰まり性が○とは、着色装置１の稼動を４時間停止しても第２のノズル部材５０の洗浄なしでインクの滴射が良好に行える場合を示している。表１中の詰まり性が△とは、インクの滴射は可能であるが電線３に対して垂直に滴射することが不可能な場合を示している。表１中の詰まり性が×とは、第２のノズル部材５０に詰まりが生じてインクの滴射が不可能な場合を示している。
【００９７】
表１によれば、エチレングリコールを配合していないインク本剤及びエチレングリコールの配合量が２重量部未満のインクでは、第２のノズル部材５０の詰まり性に問題が生じることが明らかとなった。
【００９８】
表１によれば、エチレングリコールの配合量が１０重量部より多いインクでは、第２のノズル部材５０の滴射性に問題が生じることが明らかとなった。
【００９９】
さらに、本発明の発明者らは、本発明品の輸送状態を想定した環境試験を行い、本発明品のインクの安定性を確認した。結果を表２に示す。
【０１００】
【表２】
【０１０１】
表２中の本発明品１〜８は、溶媒としての純度９９％以上含有のアセトンを９６重量部と、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を３重量部と、色材としての油溶性染料を１重量部と、を配合したインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部配合し、かつ、インクの粘度が０．３ｍＰａ・Ｓ以上２．０ｍＰａ・Ｓ以下で表面張力が３０ｍＮｍ程度のものを用いた。
【０１０２】
結果を表２に示した実験では、本発明品１〜８を容器に入れて、１３０時間の間に実験室の温度を１〜２７℃の間で適宜変化させ、さらにこの間に本発明品１〜８を入れた容器に±３０Ｇ（重力加速度）の振動を付与して、実験前と実験後の粘度と密度を測定した。
【０１０３】
表２によれば、本発明品１〜８のいずれの場合も粘度と密度の変化がほとんどなく（小数点以下３桁目は測定装置の誤差である。）、本発明のインクは、電線着色工場内での使用及び工場までの搬送に耐え得る安定性を有していることが明らかとなった。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、加圧された流体としての加圧された気体を薬液用容器３２内に供給している。しかしながら、本発明では、気体に限らず液体などの種々の流体を、加圧して薬液用容器３２内に供給しても良いことは勿論である。
【０１０６】
また、前述した実施形態では、弁機構３８を備えた着色ノズル３１を示している。しかいながら、本発明の特許請求の範囲に記載されたノズルは、弁機構３８を備えていない単なる筒状やオリフィス状に形成しても良い。
【０１０７】
また、前述した実施形態では、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とを互いに別体としている。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とを一体にしても良い。
【０１０８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる薬液吐出ユニットを備えた電線の着色装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う電線の着色装置の薬液吐出ユニットの断面図である。
【図３】図２に示された薬液吐出ユニットの各着色ノズルトの構成を示す断面図である。
【図４】（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。
【符号の説明】
【０１１０】
３ 電線
３ａ 外表面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射されて該電線の外表面を着色する電線用着色インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、物品としての複数の電線と、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、必要に応じて物品としての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、液状の電線用着色インクを物品としての電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射して、該電線用着色インク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】
前述した特許文献５に記載された電線の着色装置では、溶媒としての有機溶剤と、バインダ（結合材）としてのＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）樹脂と、色材と、分散剤などで構成された電線用着色インクを用いてきた。この種の電線の着色装置は、長尺の電線を所望の長さに切断する切断工程や、該電線の端末に端子金具を取り付ける圧着工程で用いられて、これらの工程中に電線の外表面を着色することが求められている。
【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】国際公開第０３／０１９５８０号パンフレット
【特許文献５】特開２００４−１３４３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した電線用着色インクは、速乾性であることが求められている。このため、前述した従来の電線着色用インクを前記電線着色装置に用いると、該電線着色装置の稼動を一定時間停止している間に該電線着色装置のノズル内に残留した電線着色用インクが外気に触れて固化してしまい、そのために、前記ノズルに詰まりが生じてしまうという問題があった。前記ノズルに詰まりが生じると、該ノズルを洗浄する必要が生じて電線の生産性を低下させてしまうという問題があった。また、前記ノズルが完全には詰まっていない状態であっても、固化した前記電線着色用インクが前記ノズル先端部などに固着すると、あらかじめ定めた方向に電線着色用インクを滴射することができずに着色後の電線に意匠不良を生じさせてしまうことがあるという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、電線着色装置のノズルが詰まることを防止できる電線用着色インクを提供するにことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、電線の外表面に一定量ずつ滴射されて該電線の外表面を着色する電線用着色インクにおいて、溶媒とアクリル樹脂と色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合したことを特徴とする電線用着色インクである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された本発明によれば、インク本剤１００重量部に対してエチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合しているので、電線着色用インクの乾燥速度を若干遅らせることができ、そのために、稼動が一時停止されて電線着色装置のノズル内に残留した電線着色用インクが外気に触れて固化することが抑えられる。よって、前記ノズルが詰まることを防止できる。また、固化した前記電線着色用インクが前記ノズル先端部などに固着することが防止できるので、あらかじめ定めた方向に確実に電線着色用インクを滴射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態にかかる電線用着色インク（以下、単にインクと呼ぶ）を用いる電線の加工装置としての電線の着色装置（以下単に着色装置と呼ぶ）１を、図１ないし図４に基づいて説明する。着色装置１は、物品としての電線３を所定の長さに切断して、この物品としての電線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、物品としての電線３の外表面３ａを着色する即ちマーキング（Marking）する。
【００１５】
物品としての電線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、導電性の金属で構成されている。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）、ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰ等）などの合成樹脂で構成されている。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
着色装置１は、図１に示すように、フレーム１０と、ガイドロール１１と、送り出しロール１２と、矯正ユニット１３と、弛み吸収ユニット１４と、薬液吐出ユニット１５と、ダクト１６と、エンコーダ１７と、切断機構１８と、制御装置１９とを備えている。
【００２１】
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と薬液吐出ユニット１５とダクト１６とエンコーダ１７と切断機構１８とに順に、電線３を送り出す。
【００２２】
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。
【００２３】
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薬液吐出ユニット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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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と薬液吐出ユニット１５の後述する着色ノズル３１との間に設けられている。
【００２９】
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、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
切断機構１８の後述の一対の切断刃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中に一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。
【００３６】
薬液吐出ユニット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、薬液吐出ユニット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、薬液吐出ユニット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。
【００３７】
薬液吐出ユニット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、薬液用容器３２と、加圧流体供給源としての加圧気体供給源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。
【００３８】
着色ノズル３１は、後述の薬液用容器３２からの液状のインクを、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、滴射したインクの液滴を電線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。
【００３９】
着色ノズル３１は、図３に示すように、円筒状（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、ノズル先端部５４と、弁機構３８とを備えている。
【００４０】
インサート部材３５は、円筒状（筒状）に形成されているとともに、内側に電線用着色インクを通す流路３９が形成されている。流路３９内には、後述の薬液用容器３２などから供給されるインクで満たされる。流入管３６は、流路３９と連通しており、薬液用容器３２からのインクを流路３９内に導く。
【００４１】
ノズル先端部５４は、第１のノズル部材３７と、第２のノズル部材５０と、接続パイプ５１とを備えている。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内と連通しており、流路３９内のインクを着色ノズル３１外に導く。第１のノズル部材３７の内径は、ノズル本体３４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。
【００４２】
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。このように、ノズル先端部５４は、筒状に形成されており、内側にインクが流れるとともに、インサート部材３５内に連通している。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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などの軸芯に沿ってインクが流れる。
【００４５】
このため、第２のノズル部材５０の第１のノズル部材３７寄りの端面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、軸芯に対し直交（交差）する方向に沿って平坦に形成されている。端面５０ａは、段差をなしており、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０との間に形成されている。
【００４６】
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。
【００４７】
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、外部から電流が印加される。弁本体４１は、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の一端に連なる円盤状の円板部４６とを一体に備えている。
【００４８】
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。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。
【００４９】
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、本体部４３の円板部４６に取り付けられているため、第１のノズル部材３７の基端部３７ａに接離自在になっている。なお、接離とは、近づいたり離れたりすることである。また、前述した第１のノズル部材３７の基端部３７ａは、ノズル先端部５４の収容部としてのインサート部材３５内に位置する基端部をなしている。
【００５０】
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内のインクが第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内を通ってインクが電線３の外表面３ａに向かって滴射されることを許容する。
【００５１】
このように、弁体４４は、図３中に二点鎖線で示す開位置と、図３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から離れてインクを第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に接触してインクを第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。弁体４４は、基端部３７ａに接離することで、ノズル先端部５４からインクを滴射させる。
【００５２】
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。
【００５３】
前述した構成の着色ノズル３１は、ユニット本体３０に取り付けられている。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。
【００５４】
また、各着色ノズル３１は、図２に示すように、第１のノズル部材３７の軸芯の延長上に電線３の最上部が位置する状態で、ユニット本体３０に支持される。なお、着色ノズル３１は、軸芯に沿ってインクを滴射する。このため、着色ノズル３１は、電線３の最上部に向かってインクを一定量ずつ滴射する。
【００５５】
薬液用容器３２は、着色ノズル３１各々に対応して、設けられている。図示例では、薬液用容器３２と、着色ノズル３１とは、１対１で対応している。薬液用容器３２は、前述したインクを封入する。
【００５６】
薬液用容器３２には、加圧流体供給管５８と薬液排出管５９が取り付けられている。加圧流体供給管５８には、加圧気体供給源３３から加圧された流体としての加圧された気体が供給される。また、加圧流体供給管５８と、加圧気体供給源３３との間には、バルブ６２が設けられている。バルブ６２は、開くと加圧された気体を薬液用容器３２内に供給し、閉じると加圧された気体を薬液用容器３２内に供給することを停止する。
【００５７】
薬液排出管５９は、着色ノズル３１の流入管３６に接続している。薬液排出管５９は、薬液用容器３２内に加圧された流体としての加圧された気体が供給されると、薬液用容器３２内のインクを流入管３６即ち着色ノズル３１に向かって排出する。即ち、薬液排出管５９は、薬液用容器３２内のインクを排出するためのものである。
【００５８】
加圧気体供給源３３は、バルブ６２を介して薬液用容器３２の加圧流体供給管５８と接続している。加圧気体供給源３３は、バルブ６２及び加圧流体供給管５８を介して、薬液用容器３２内に加圧された流体としての加圧された気体を供給する。この加圧気体供給源３３は、複数の薬液用容器３２に対応して設けられて、該対応する薬液用容器３２に加圧された気体を供給しても良い。
【００５９】
前述した構成の薬液吐出ユニット１５は、制御装置１９からの命令に基づいて、バルブ６２が開放されて、加圧気体供給源３３からの加圧された気体が各薬液用容器３２内に供給される。そして、薬液吐出ユニット１５は、制御装置１９からの命令によって、薬液用容器３２内が所定の圧力に保たれる。すると、各薬液用容器３２内のインクが、着色ノズル３１に供給される。
【００６０】
そして、前述した構成の薬液吐出ユニット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のコイル４０に印加されて後述の弁体４４が第１のノズル部材３７の基端部３７ａから離れる。そして、薬液吐出ユニット１５は、任意の着色ノズル３１の流路３９内のインクを一定量ずつ電線３に向かって滴射する。
【００６１】
前述したインクとは、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、色材として染料、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、インクとは、着色液または塗料である。なお、このインクの詳細な説明は、後ほど記載する。
【００６２】
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、溶媒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。
【００６３】
即ち、薬液吐出ユニット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。
【００６４】
また、前記溶媒は、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。
【００６５】
さらに、前述した滴射とは、着色ノズル３１から液状のインクが、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。
【００６６】
ダクト１６は、薬液吐出ユニット１５の送り出しロール１２側に設けられており、薬液吐出ユニット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、薬液吐出ユニット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、電線用着色インク中の溶媒などが着色装置１外に充満することを防止する。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
切断機構１８は、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。切断機構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近づいたり離れたりする。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。
【００７１】
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、切断機構１８と、着色ノズル３１則ち薬液吐出ユニット１５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。
【００７２】
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、バルブ６２を開閉（制御）して、薬液用容器３２内の圧力を、薬液用容器３２を破損させることなく該薬液用容器３２内のインクを押圧できる予め定められた所定の圧力に保つ。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に向かってインク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からインク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からインク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にインクを一定量ずつ滴射させる。
【００７３】
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。
【００７４】
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と薬液吐出ユニット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。
【００７５】
また、所定の色のインクを封入した薬液用容器３２に加圧流体供給管５８と薬液排出管５９とを取り付けて、これらを加圧気体供給源３３と着色ノズル３１と接続する。そして、薬液吐出ユニット１５のユニット本体３０の所定箇所に着色ノズル３１を取り付ける。その後、バルブ６２を開いて、加圧気体供給源３３からの加圧された気体を、各薬液用容器３２内に供給する。すると、各薬液用容器３２内のインクが着色ノズル３１に供給される。
【００７６】
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。
【００７７】
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のコイル４０に一定時間、所定間隔毎に印加する。すると、着色ノズル３１は、インクを一定量ずつ電線３の外表面３ａに向かって滴射する。
【００７８】
そして、電線３の外表面３ａに付着したインクから前述した溶媒が蒸発して、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に付着したインクから蒸発した溶媒は、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
前述したインクは、溶媒と、アクリル樹脂と、色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコール（ethylene glycol：１, ２−エタンジオール）を５重量部以上１５重量部以下配合したものである。
【００８２】
本発明でいうインク本剤とは、例えば、溶媒９６重量部と、アクリル樹脂３重量部と、色材１重量部とを配合したものである。溶媒としては、アクリル樹脂成分の溶解性、揮発性、取り扱い性等を勘案して用いるが、これらを満足するものとしてケトン類（有機溶剤）を用いる。具体的にはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等を用いる。また、溶媒として、メタノール、エタノールなどの揮発性の高いアルコール類等の易揮発性溶媒が上記ケトン類に配合されたものを用いても良い。
【００８３】
色材としては、インクジェット用インクに配合されうる着色成分であれば良く、顔料、染料、あるいはこれらの中間的な着色材料などを用いる。含有量としては電線３の外表面に滴射されたときに、電線３の外表面３ａに明確なマーキングが可能な濃度で、かつ、滴射が可能な濃度であれば良い。
【００８４】
ここで具体的には顔料としてはアクリル樹脂の溶剤に対して均一分散し、第２のノズル部材５０を詰まらせないものを適宜選択して使用することができる。また、染料としては黄色系ではオイルイエロー１２９（Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２９）、オイルイエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６）などが挙げられ、赤色系ではオイルレッド５１３（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２７）、オイルレッドＲＲ（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２４）などが挙げられる。青色系ではオイルブルー２Ｎ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５）、ファストブルー１６０５（Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３８）、黒色系ではオイルブラックＨＢＢ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック８）、オイルブラックＢＳ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック７）などが挙げられ、これらはオリエント化学工業社等から入手できる。
【００８５】
ここで、電線３の外表面３ａの色が濃色の場合には、顔料や、顔料と染料との中間的な性格を持つ着色材料を色材として用いることが望ましく、電線３の外表面３ａの色が白色や淡色の場合には、色材として染料であっても好適に使い得る。
【００８６】
アクリル樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、及び、ポリアクリル酸メチル及びその変性体を用いることができ、これらから選択して用いるが、２種以上を混合使用しても良い。
【００８７】
また、本発明のインク中のアクリル樹脂としては、マーキングの堅牢性を高める柔軟成分であるゴム成分が予め配合されているアクリル樹脂を用いることもでき、このようなアクリル樹脂は旭化成社から入手可能である。
【００８８】
本発明のインク本剤は、前述した溶媒とアクリル樹脂と色材との他に、顔料等の分散成分の分散性を向上させる分散剤、粘度を調整するための粘度調整剤などを適量配合してもよい。
【００８９】
本発明のインクは、前述した原料を均一になるよう攪拌・混合して溶解・分散させて得るが、そのとき、第２のノズル部材５０（内径０．０３〜０．１ｍｍ）から適当な液量の液滴（１０〜１００ｎＬ）が吐出される粘度範囲に調整される。このような粘度範囲（使用温度での）は０．３ｍＰａ・ｓ以上２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力の範囲は２０ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下である。また、色材の配合量は、充分な視認性が得られる濃度以上とすることが必要である。
【００９０】
本実施形態によれば、インク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合しているので、インクの乾燥速度を若干遅らせることができ、そのために、稼動が一時停止されて着色装置１の第２のノズル部材５０内に残留したインクが、外気に触れて固化することが抑えられる。よって、第２のノズル部材５０が詰まることを防止できる。このように、第２のノズル部材５０が詰まることを防止できるので、一定量ずつ確実に電線３の外表面３ａに向かってインクを滴射できる。
【００９１】
また、インクが第２のノズル部材５０の外気に曝された端面５０ｂ（図３中に示す）などにに固着することを防止できるので、端面５０ｂなどに固着したインクが、インクの滴射される方向に影響を与えることを防止できる。したがって、電線３の外表面３ａの所望の位置に向かって確実にインクを滴射することができる。よって、電線３の外表面３ａに意匠不良を生じさせることを防止できる。
【００９２】
次に、本発明の発明者らは、エチレングリコールを配合していないインク本剤、及びエチレングリコールを前述したインク本剤１００重量部に対して１重量部、２重量部、５重量部、１０重量部、２０重量部、３０重量部配合して得たインクを上述した着色装置１に用い、電線３の外表面３ａに向かって滴射した際のノズル３１の詰まり性及び滴射性の良否を確認した。結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
【００９４】
結果を表１に示した実験では、インク本剤として、溶媒としての純度９９％以上含有のアセトンを９６重量部と、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を３重量部と、色材としての油溶性染料を１重量部と、を配合し、かつ、インクの粘度が０．３ｍＰａ・Ｓ以上２．０ｍＰａ・Ｓ以下で表面張力が３０ｍＮｍ程度のものを用いた。また、結果を表１に示した実験では、内径が０．０６５ｍｍの第２のノズル部材５０を使用した着色装置１を用いて、被覆部５がポリプロピレンで構成された電線３（外径：１．４ｍｍ、外観色：白）を長さ方向に移動させながら、乾燥後の膜厚が約１０μｍになるようにマーキングを行い、その際の第２のノズル部材５０の滴射性を確認した。さらに、この着色装置１の稼動を４時間停止した後に再稼動して電線３にマーキングを行い、その際の第２のノズル部材５０の詰まり性を確認した。
【００９５】
表１中の滴射性が○とは、インクの滴射量が十分である場合を示している。表１中の滴射性が△とは、インクの滴射量が少ないがマーキング箇所（前述した点７）は識別可能である場合を示している。表１中の滴射性が×とは、インクの滴射量が少なくマーキング箇所（前述した点７）が識別不可能である場合を示している。
【００９６】
表１中の詰まり性が○とは、着色装置１の稼動を４時間停止しても第２のノズル部材５０の洗浄なしでインクの滴射が良好に行える場合を示している。表１中の詰まり性が△とは、インクの滴射は可能であるが電線３に対して垂直に滴射することが不可能な場合を示している。表１中の詰まり性が×とは、第２のノズル部材５０に詰まりが生じてインクの滴射が不可能な場合を示している。
【００９７】
表１によれば、エチレングリコールを配合していないインク本剤及びエチレングリコールの配合量が２重量部未満のインクでは、第２のノズル部材５０の詰まり性に問題が生じることが明らかとなった。
【００９８】
表１によれば、エチレングリコールの配合量が１０重量部より多いインクでは、第２のノズル部材５０の滴射性に問題が生じることが明らかとなった。
【００９９】
さらに、本発明の発明者らは、本発明品の輸送状態を想定した環境試験を行い、本発明品のインクの安定性を確認した。結果を表２に示す。
【０１００】
【表２】
【０１０１】
表２中の本発明品１〜８は、溶媒としての純度９９％以上含有のアセトンを９６重量部と、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を３重量部と、色材としての油溶性染料を１重量部と、を配合したインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部配合し、かつ、インクの粘度が０．３ｍＰａ・Ｓ以上２．０ｍＰａ・Ｓ以下で表面張力が３０ｍＮｍ程度のものを用いた。
【０１０２】
結果を表２に示した実験では、本発明品１〜８を容器に入れて、１３０時間の間に実験室の温度を１〜２７℃の間で適宜変化させ、さらにこの間に本発明品１〜８を入れた容器に±３０Ｇ（重力加速度）の振動を付与して、実験前と実験後の粘度と密度を測定した。
【０１０３】
表２によれば、本発明品１〜８のいずれの場合も粘度と密度の変化がほとんどなく（小数点以下３桁目は測定装置の誤差である。）、本発明のインクは、電線着色工場内での使用及び工場までの搬送に耐え得る安定性を有していることが明らかとなった。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、加圧された流体としての加圧された気体を薬液用容器３２内に供給している。しかしながら、本発明では、気体に限らず液体などの種々の流体を、加圧して薬液用容器３２内に供給しても良いことは勿論である。
【０１０６】
また、前述した実施形態では、弁機構３８を備えた着色ノズル３１を示している。しかいながら、本発明の特許請求の範囲に記載されたノズルは、弁機構３８を備えていない単なる筒状やオリフィス状に形成しても良い。
【０１０７】
また、前述した実施形態では、第１のノズル部材３７と第２のノズル部材５０とを互いに別体としている。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とを一体にしても良い。
【０１０８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる薬液吐出ユニットを備えた電線の着色装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う電線の着色装置の薬液吐出ユニットの断面図である。
【図３】図２に示された薬液吐出ユニットの各着色ノズルトの構成を示す断面図である。
【図４】（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。
【符号の説明】
【０１１０】
３ 電線
３ａ 外表面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の外表面に一定量ずつ滴射されて該電線の外表面を着色する電線用着色インクにおいて、
溶媒とアクリル樹脂と色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合したことを特徴とする電線用着色インク。
【請求項１】
電線の外表面に一定量ずつ滴射されて該電線の外表面を着色する電線用着色インクにおいて、
溶媒とアクリル樹脂と色材とを含んだインク本剤１００重量部に対して、エチレングリコールを２重量部以上１０重量部以下配合したことを特徴とする電線用着色インク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２６６４５３（Ｐ２００８−２６６４５３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１１３４３（Ｐ２００７−１１１３４３）
【出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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