(57)【要約】 【課題】  ケーブルの折れ曲がり等の不具合が殆どなく、かつ、生産性が良好な同軸ケーブル及びその製造装置並びにその製造方法を提供するものである。【解決手段】  本発明に係る同軸ケーブル１０は、中心導体１１の外周に絶縁体による第１絶縁層１２を設け、その第１絶縁層１２の外周に、直接、第２絶縁層１３を設け、その第２絶縁層１３の外周に、銀鏡反応によるＡｇ薄膜で構成されるシールド層１４を設けたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の外周に、絶縁層及びシールド層を有する同軸ケーブルにおいて、上記中心導体の外周に絶縁体による第１絶縁層を設け、その第１絶縁層の外周に、直接、第２絶縁層を設け、その第２絶縁層の外周に、銀鏡反応によるＡｇ薄膜で構成される上記シールド層を設けたことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
中心導体の外周に、絶縁層及びシールド層を設けてなる同軸ケーブルの製造装置において、上記中心導体の外周に上記絶縁層を設けてなるケーブルコアを送り出す送出手段と、送出されたケーブルコアの表面に粗化処理を施す表面処理手段と、表面処理手段の後段に設けられ、表面が粗化されたケーブルコアの外周に、上記シールド層であるＡｇ薄膜を形成する銀鏡反応槽と、シールド層を被覆したケーブルコアを巻き取る巻取手段とを備えたことを特徴とする同軸ケーブルの製造装置。
【請求項３】
上記表面処理手段が、ケーブルコア表面の粗化を行う表面粗化ユニットと、その表面粗化ユニットの後段に設けられ、ケーブルコア表面を脱脂して酸洗浄を行う脱脂・酸洗槽とを備えた請求項２記載の同軸ケーブルの製造装置。
【請求項４】
中心導体の外周に、絶縁層及びシールド層を設ける同軸ケーブルの製造方法において、上記中心導体の外周に絶縁体による第１絶縁層を設け、その第１絶縁層の外周に、直接、第２絶縁層を設け、その後、請求項２又は３記載の製造装置を用いて第２絶縁層の表面に粗化処理を施した後、第２絶縁層の外周に、銀鏡反応を用いてＡｇ薄膜を形成し、上記シールド層を設けることを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸ケーブル及びその製造装置並びにその製造方法に係り、特に、医療機器や電子情報機器等に使用される極細の同軸ケーブル及びその製造装置並びにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同軸ケーブルの内、外径が非常に小さい（例えば、０．３５ｍｍ未満）ものを極細同軸ケーブルと称している。図４に示すように、従来における一般的な極細同軸ケーブル４０は、素線を撚り合わせて構成される中心導体（内部導体）４１の外周に、フッ素樹脂などの絶縁体による絶縁層４２を設け、その絶縁層４２の外周に、順に素線を横巻きしてなるシールド層（外部導体）４３、ジャケット４４を設けてなる。ここで、シールド層４３は高周波領域での電磁ノイズの遮蔽を行うものである。また、中心導体４１及びシールド層４３を構成する素線としては、素線径が０．０３ｍｍのCu-0.3mass％Sn合金線などが用いられる。さらに、絶縁層４２を構成するフッ素樹脂としてはＰＦＡなどが、ジャケット４４としてはＰＥＴ又はＰＦＡなどが一般的に用いられている。
【０００３】
近年、医療機器や電子情報機器などの軽量化、小型化、及び薄型化の要求が高まっており、極細同軸ケーブルの更なる極細化（細径化）が求められている。
【０００４】
ここで、中心導体４１を素線径が０．０１６ｍｍのCu-2mass％Ag合金線で、絶縁層４２及びジャケット４４の構成材をＰＦＡで、シールド層４３を素線径が０．０２ｍｍのCu-0.2mass％Sn-0.2mass％In合金線で構成し、外径を０．２０５ｍｍ前後とした極細同軸ケーブルがある。
【０００５】
また、図４に示した構造の極細同軸ケーブル４０は、細径化に限界があるため、ケーブル４０とはケーブル構造の異なる極細同軸ケーブルが種々提案されている。例えば、ケーブル４０の構造の内、シールド層を金属薄膜で構成した同軸ケーブルがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９２９１６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３４３７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した外径が０．２０５ｍｍ前後の極細同軸ケーブルは、素線を横巻きしてシールド層４３を形成するものであるため、シールド層４３の形成に長時間を要するという問題があった。また、中心導体４１を構成する素線が非常に細いため、中心導体４１の剛性が低く、シールド層４３の形成時に突発的な外力が作用すると、線材が変形するという問題があった。
【０００８】
特許文献１記載の同軸ケーブルは、ケーブル外径の細径化の効果は高いものの、製造工程が非常に複雑であるため製造コストが高くなってしまい、量産性に問題があった。
【０００９】
特許文献２記載の同軸ケーブルは、同じくケーブル外径の細径化の効果は高いものの、絶縁層の表面に直接金属メッキ（無電解メッキ、電解メッキ）によるシールド層（金属薄膜）を形成している。ここで、一般の無電解メッキは、成膜速度が極めて遅く、現実的ではないという問題があった。また、電解メッキでシールド層を形成するには、被メッキ面に予め導電性の層を形成しておく必要があり、工程数の増大を招くという問題があった。さらに、絶縁層の表面に、直接、シールド層を設けているため、この同軸ケーブルのケーブル端末を接続する際に、シールド層を剥離させるのが困難であるという問題があった。
【００１０】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、ケーブルの折れ曲がり等の不具合が殆どなく、かつ、生産性が良好な同軸ケーブル及びその製造装置並びにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく本発明に係る同軸ケーブルは、中心導体の外周に、絶縁層及びシールド層を有する同軸ケーブルにおいて、上記中心導体の外周に絶縁体による第１絶縁層を設け、その第１絶縁層の外周に、直接、第２絶縁層を設け、その第２絶縁層の外周に、銀鏡反応によるＡｇ薄膜で構成される上記シールド層を設けたものである。
【００１２】
以上の構成によれば、生産性良くシールド層を形成することができ、ケーブルの折れ曲がり等の不具合が殆どなく、かつ、第１絶縁層と第２絶縁層及びシールド層とを容易に剥離することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、屈曲特性が良好な同軸ケーブルを、生産性良く得ることができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
本発明の好適一実施の形態に係る同軸ケーブルの横断面図を図１に、図１の同軸ケーブルの製造に用いるケーブルコアの横断面図を図２に示す。尚、図２中において、図１と同様の部材には同じ符号を付している。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０は、中心導体１１の外周に、順に第１絶縁層１２、第２絶縁層１３、シールド層１４、及びジャケット１５を設けてなるものである。言い換えると、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０は、図２に示すケーブルコア２０の外周に、順にシールド層１４及びジャケット１５を設けてなるものである。ここで、第１絶縁層１２の外周には、接着層などの固定層を設けることなく、直接、第２絶縁層１３が設けられる。
【００１７】
第１絶縁層１２及びジャケット１５の構成材は同じものが好ましい。その構成材としては、フッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ）などが挙げられる。また、第２絶縁層１３を構成する絶縁体としては、例えば、第１絶縁層１２の構成材としてＰＦＡを用いる場合、第２絶縁層１３を構成する絶縁体としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が用いられる。
【００１８】
また、第２絶縁層１３は、後述するように、シールド層１４の固定層として設けるものであるため、シールド層１４を十分に固定できるのであれば、その層厚は特に限定するものではなく、例えば、第１絶縁層１２の層厚の１／２以下、好ましくは１／３以下もあれば十分である。
【００１９】
シールド層１４は、高周波領域での電磁ノイズの遮蔽を目的としたものであって、銀鏡反応により形成されるＡｇ薄膜で構成される。Ａｇ薄膜の膜厚は最低でも１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上とされる。Ａｇ薄膜の膜厚が１μｍ未満では、電磁ノイズの遮蔽が不十分となってしまう。
【００２０】
中心導体１１としては、素線を撚り合わせた撚線材又は１本の素線からなる単線材のいずれであってもよい。撚線材としては、例えば、素線径が０．０１６ｍｍのCu-2mass％Ag合金線を複数本（図１中では７本）撚り合わせたものが挙げられる。また、単線材としては、例えば、素線径が０．０４ｍｍのCu-2mass％Ag合金線が挙げられる。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の製造方法について説明する。
【００２２】
本発明者らが鋭意研究した結果、線材（ケーブルコア２０（図２参照））の外周にシールド層を被覆する方法として、従来の素線の横巻き、無電解メッキ、電解メッキなどではなく、銀鏡反応を用い、銀鏡反応によるＡｇ膜でシールド層を形成することを見出した。
【００２３】
この銀鏡反応によるＡｇ膜の被覆形成は、図３に示すシールド被覆装置３０を用いて行う。具体的には、シールド被覆装置３０は、主に、巻き取られたケーブルコア２０を送り出す送出手段（送出ボビン）３２と、送出されたケーブルコア２０の表面に粗化処理を施す表面処理手段と、表面処理手段の後段に設けられ、表面が粗化されたケーブルコア２０の外周にシールド層であるＡｇ薄膜を形成する銀鏡反応槽３６と、シールド層を被覆したケーブルコア２０を巻き取る巻取手段（巻取ボビン）３７とで構成される。表面処理手段は、ケーブルコア２０の表面粗化を行う表面粗化ユニット３４と、その表面粗化ユニット３４の後段に設けられ、ケーブルコア２０の表面を脱脂して酸洗浄を行う脱脂・酸洗槽３５とで構成される。また、手段３２と表面粗化ユニット３４との間および反応槽３６と手段３７との間には、それぞれプーリー３３ａ，３３ｂが設けられる。
【００２４】
上述したシールド被覆装置３０を用いたシールド層１４（図１参照）の被覆工程は、表面粗化ステップとＡｇ薄膜被覆ステップの２つのステップで構成される。
【００２５】
先ず、押出被覆などにより、中心導体１１の外周に第１絶縁層１２を被覆形成した後、その第１絶縁層１２の外周に、接着層などの固定層を設けることなく、直接、第２絶縁層１３を被覆形成し、ケーブルコア２０を作製する。このケーブルコア２０を予め送出手段（送出ボビン）３２に巻き取っておく。
【００２６】
次に、送出手段３２に巻き取られたケーブルコア２０を送出し、表面処理手段の表面粗化ユニット３４に供給する。表面粗化ユニット３４において、グロー放電による窒素ガス又はアルゴンガスのプラズマにより、走行するケーブルコア２０の外周、つまり第２絶縁層１３の外周が表面粗化される（表面粗化ステップ）。
【００２７】
次に、この表面粗化処理されたケーブルコア２０を、表面粗化ユニット３４の後段に設けられた脱脂・酸洗槽３５に連続して供給する。脱脂・酸洗槽３５において、走行するケーブルコア２０は、脱脂剤溶液中に浸漬されると共に、酸溶液（例えば、塩化スズ水溶液）中に浸漬され、ケーブルコア２０の表面の、脱脂、酸洗浄がなされる（表面粗化ステップ）。ここで、塩化スズ水溶液は、例えば、純水、塩化スズ、及び塩酸の混合物で構成される。
【００２８】
次に、脱脂・酸洗浄されたケーブルコア２０を、脱脂・酸洗槽３５の後段に設けられた銀鏡反応槽３６に供給する。銀鏡反応槽３６において、走行するケーブルコア２０はＡｇメッキ液中に浸漬され、ケーブルコア２０の外周に、銀鏡反応によってＡｇ薄膜（シールド層１４（図１参照））が被覆形成される（Ａｇ薄膜被覆ステップ）。この時、ケーブルコア２０の外周は、表面粗化ステップによって粗化されているため、Ａｇ薄膜はケーブルコア２０の外周に強固に密着した状態で被覆される。
【００２９】
ここで、Ａｇ薄膜の成膜速度は、反応槽３６の槽長や、Ａｇメッキ液の濃度及び／又は配合比などを調整することで調整可能であり、例えば、１．５ｍ／ｍｉｎ以上という高速の成膜速度に調整することも可能である。また、銀鏡反応槽３６を多段に設けて、Ａｇ薄膜を多層に形成するようにしてもよい。これによって、厚膜（例えば、膜厚が１μｍ以上）のＡｇ薄膜を得ることが可能となる。さらに、Ａｇメッキ液は、硝酸銀水溶液、アンモニア水などを混合してなるＡｇ溶液と、純水にグルコース、ホルマリン（登録商標）などを溶解させてなる還元性溶液とで構成される。還元性溶液がグルコース溶液である場合、還元性溶液中に、グルコースの分解を行うために少量の硝酸を加えてもよい。
【００３０】
その後、シールド被覆されたケーブルコア２０は、巻取手段３７に巻き取られる。最後に、十分な膜厚のシールド層１４の外周に、押出被覆などによりジャケット１５を被覆形成することで、図１に示した同軸ケーブル１０が得られる。
【００３１】
本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の製造方法においては、シールド層１４の被覆工程と、ジャケット１５の被覆工程を、別々の工程とした場合について説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、ジャケット１５の被覆手段を、銀鏡反応槽３６とプーリー３３ｂとの間に配置し、シールド層１４の被覆を行った後、連続してジャケット１５の被覆を行うようにしてもよい。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の作用を説明する。
【００３３】
本実施の形態に係る同軸ケーブル１０においては、シールド層１４の被覆形成は、図４に示した従来の同軸ケーブル４０のように素線を横巻きする巻き付け方式ではなく、銀鏡反応によるメッキ膜方式により行っている。このため、ケーブルコア２０の周りにシールド層１４を被覆形成する際に、ケーブルコア２０に突発的な外力が作用するおそれはなく、延いてはケーブルコア２０の変形や折れ曲がりといった不具合が発生するおそれは殆どない。
【００３４】
その結果、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０によれば、従来の巻き付け方式による同軸ケーブル４０と比較して、ケーブル折れ曲がりなどの不具合の発生頻度は約１／２０以下と極めて低くなり、歩留りが著しく向上すると共に、屈曲特性も良好となる。よって、生産性良く（安価で）、屈曲寿命に優れた同軸ケーブル１０を得ることができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０においては、第１絶縁層１２の外周に第２絶縁層１３を設けているが、この第２絶縁層１３はシールド層１４の固定層として設けたものである。シールド層１４は第２絶縁層１３に強固に密着しているものの、第２絶縁層１３と第１絶縁層１２とは固定（接着）されていないため、第２絶縁層１３自体は、第１絶縁層１２から、治具などを用いることなく手作業により容易に剥離させることができる。
【００３６】
よって、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０は、その端末を接続する際、シールド層１４と一体化した第２絶縁層１３を、第１絶縁層１２から容易に剥離させることができるため、端末接続の際、皮剥き作業の作業性が良好となる。
【００３７】
一方、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の製造方法においては、銀鏡反応によるメッキ膜方式を用いてシールド層１４（Ａｇ薄膜）の被覆形成を行っている。よって、従来の巻き付け方式では、素線の巻き付け時に、線材の変形や折れ曲がりといった不具合が発生し易いため、シールド層の形成速度に制限があり、最高でも１ｍ／ｍｉｎ以下であったのに対して、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の製造方法においては、シールド層１４の形成速度を１．５ｍ／ｍｉｎ以上に向上させることができる。つまり、この銀鏡反応によるメッキ膜の形成速度は、巻き付け方式と比較すると１．５倍以上、無電解メッキによるメッキ膜の形成速度と比較すると数十倍以上であり、容易に、かつ、良好な生産性でシールド層１４を被覆形成することができる。
【００３８】
また、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の製造に要する工程は、第１絶縁層１２、第２絶縁層１３、製造装置３０によるシールド層１４、及びジャケット１５の各被覆工程だけであり、少ない製造工程で、同軸ケーブル１０を得ることができる。その結果、特許文献２記載の同軸ケーブルと比較して、本実施の形態に係る同軸ケーブル１０の製造コストを低減することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態について、実施例に基づいて説明するが、本発明の実施の形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
中心導体として、素線径が０．０１６ｍｍのCu-2mass％Ag合金線を７本撚り合わせた撚線材を用い、その中心導体の外周に、順に厚さ０．０３３ｍｍのＰＦＡ膜で構成される第１絶縁層、厚さ０．０１ｍｍのＰＥＴ膜で構成される第２絶縁層、厚さ２μｍ（０．００２ｍｍ）の銀鏡反応によるＡｇ薄膜で構成されるシールド層、及び厚さ０．０２５ｍｍのＰＦＡ膜で構成されるジャケットを被覆し、外径が０．１８８ｍｍの極細同軸ケーブルを製造した。
【００４２】
ここで、銀鏡反応によるＡｇ薄膜の形成に用いるＡｇメッキ液は、硝酸銀水溶液０．１ｍｏｌ／ｌに、アンモニア水１ｍｏｌ／ｌを混合してなるＡｇ溶液と、純水にグルコースを溶解させてなる還元性溶液とで構成した。
【００４３】
（比較例１）
実施例１と同じ中心導体の外周に、厚さ０．０３３ｍｍのＰＦＡ膜で構成される第１絶縁層を被覆する。その第１絶縁層の外周に、素線径が０．０１６ｍｍのCu-0.2mass％Sn-0.2mass％In合金線を横巻きしてシールド層を形成する。そのシールド層の外周に、厚さ０．０２５ｍｍのＰＦＡ膜で構成されるジャケットを被覆し、外径が０．１９７ｍｍの極細同軸ケーブルを製造した。
【００４４】
本発明に係る同軸ケーブルである実施例１の同軸ケーブルは、比較例１の同軸ケーブルと比較して、ケーブル外径を４．５％以上縮径することができた。
【００４５】
また、実施例１の同軸ケーブルは、シールド層の形成速度は１．５ｍ／ｍｉｎ以上と高速であるにもかかわらず、ケーブル折れ曲がりなどの不具合は全くなく、良好な屈曲特性が得られた。これに対して、比較例１の同軸ケーブルは、シールド層の形成速度は１．０ｍ／ｍｉｎ以下と低速であるにもかかわらず、頻繁にケーブル折れ曲がりなどの不具合が発生しており、十分な屈曲特性が得られなかった。
【００４６】
また、実施例１の同軸ケーブルについては第２絶縁層を、第１絶縁層から、治具などを用いることなく手作業により容易に剥離させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本実施の形態に係る同軸ケーブルは、超音波診断装置の診断プローブや内視鏡等の医療機器、携帯型情報端末やノート型コンピューター等の情報機器の信号伝送、接続ケーブルとして好適である。また、これらの他にも、産業用ロボットなどの信号伝送ケーブルとしても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係る同軸ケーブルの横断面図である。
【図２】図１の同軸ケーブルの製造に用いるケーブルコアの横断面図である。
【図３】本発明の好適一実施の形態に係る同軸ケーブルの製造に用いるシールド被覆装置の概略図である。
【図４】従来の同軸ケーブルの横断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  同軸ケーブル
１１  中心導体
１２  第１絶縁層
１３  第２絶縁層
１４  シールド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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