(57)【要約】【課題】ダイスコーティングによりシールドコアの外周に紫外線硬化型樹脂を塗布する場合に、気泡による不具合を低減することのできる同軸ケーブルの製造方法を提供する。【解決手段】中心導体３１と、内部絶縁体３２と、外部導体３３とからなるシールドコア３５を、その軸方向に沿って走行させ、ポイント１２とダイス１３を備えた樹脂塗布装置１０を通過させる際に、シールドコア３５を挿通させるポイント１２の内部空間１２ａの気圧を減圧した状態で、ポイント１２とダイス１３の間に供給した紫外線硬化型樹脂２３をシールドコア３５の外周に塗布し、塗布した紫外線硬化型樹脂２３に紫外線を照射して硬化させ、シールドコア３５の外周に紫外線硬化型樹脂２３の外被３４を形成し、同軸ケーブル３０を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体と、前記中心導体の外周に配設された内部絶縁体と、前記内部絶縁体の外周に複数の導体素線を横巻きしてなる外部導体と、前記外部導体の外側に配設された外被とを有する同軸ケーブルの製造方法であって、
前記中心導体と、前記内部絶縁体と、前記外部導体とからなるシールドコアを、その軸方向に沿って走行させ、ポイントとダイスを備えた樹脂塗布装置を通過させる際に、前記シールドコアを挿通させる前記ポイントの内部空間の気圧を減圧した状態で、前記ポイントと前記ダイスの間に供給した紫外線硬化型樹脂を前記シールドコアの外周に塗布し、塗布した前記紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させ、前記シールドコアの外周に紫外線硬化型樹脂の外被を形成することを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の同軸ケーブルの製造方法であって、
前記ポイントの内部空間の気圧を、０．１ａｔｍ以上０．７ａｔｍ以下とす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、シールドコアの外周に紫外線硬化型樹脂を塗布して外被を形成する同軸ケーブルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
極細径の同軸ケーブルは、超音波診断装置、内視鏡装置のような医療機器や、ノートパソコンのような電子機器や、携帯電話のような通信機器等、幅広い用途に用いられている。この同軸ケーブルは、一般に、中心導体を内部絶縁体で被覆し、その内部絶縁体に複数の導体素線を横巻きして外部導体を設けて、中心導体、内部絶縁体および外部導体からなるシールドコアを形成し、さらにその外部導体を外被で被覆した構造となっている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の同軸ケーブルでは、中心導体の周囲に絶縁塗料を塗布して内部絶縁層を形成するとともに、外部導体の外側にも紫外線硬化型樹脂等の絶縁塗料を塗布して外被を形成している。
【０００４】
また、特許文献２に記載の同軸ケーブルでは、外部導体の外側に紫外線硬化型樹脂を塗布して外被を構成している。
【０００５】
また、特許文献３に記載の同軸ケーブルでは、ワイヤ心線（中心導体）の外側に内部絶縁層を備え、内部絶縁層の外側にシールド層（外部導体）を設けてシールドコアを形成し、シールド層の表面に粗化のための酸化銅被膜層を付け、さらにその外側に保護樹脂層として紫外線硬化型樹脂を用いることができることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１４３３１４号公報
【特許文献２】特開２００２−３５２６４２号公報
【特許文献３】特開平５−８１９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、極細径の同軸ケーブルのシールドコアのような、細い線状体に紫外線硬化型樹脂を塗布するには、光ファイバの被覆形成工程で行われているようなダイスコーティングを採用できる。
【０００８】
図６に示すように、ダイスコーティングに用いられる樹脂塗布装置１００では、中心に線状体１０１をガイドして通過させるガイド孔１０２ａを有するポイント１０２と、ポイント１０２から線状体１０１の走行方向下流側に間隔をあけて配置されたダイス１０３と、を備えている。ポイント１０２とダイス１０３の間には樹脂供給路１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが設けられ、これらに紫外線硬化型樹脂１１０が供給されており、ポイント１０２のガイド孔１０２ａから出た線状体１０１の外周に紫外線硬化型樹脂１１０が塗布される。なお、紫外線硬化型樹脂１１０が塗布された線状体１０１は、この樹脂塗布装置１００より下流側に設けられた紫外線照射炉（図示省略）に送られて紫外線が照射される。それにより、紫外線硬化型樹脂１１０が硬化して外被１０１ａが形成される。
【０００９】
しかし、同軸ケーブルの外部導体が、複数の導体素線が横巻きされてなる場合、各素線の間に螺旋に巻かれた溝が存在し、外周面（外部導体の外周面）に凹凸を有する線状体１０１となる。この場合には、図７（Ａ）に示すように、表面の凹凸が樹脂液に入る際に、樹脂液表面を乱して多数の気泡１０５が発生し、この気泡１０５が線状体１０１の表面の凹凸に取り込まれて樹脂中の気泡１０６となる。また、線状体１０１がダイス１０３を通過する線速を上昇すると、図７（Ｂ）に示すように、樹脂液面のメニスカス界面１０７が下流側に低下し、メニスカス界面１０７の樹脂液と線状体１０１との接触角度が小さくなる。すると、線状体１０１の表面の凹部に樹脂液が充満する前に線状体１０１が樹脂液中に入る為、凹部に気泡１０６が発生しやすくなる。このように、外被１０１ａに気泡１０６が混入すると、気泡１０６が存在する部分に穴が開く。線状体１０１がシールドコアである場合には、穴が外被を貫通するものであれば同軸ケーブルの耐電圧特性が低下してしまう。穴が外被を貫通しないものであっても、クレータ状に外被に穴があると外観不良となる。
【００１０】
本発明の目的は、ダイスコーティングによりシールドコアなどの線状体の外周に紫外線硬化型樹脂を塗布する場合に、気泡による不具合を低減することのできる同軸ケーブル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】
上記課題を解決することのできる本発明に係る同軸ケーブルの製造方法は、中心導体と、前記中心導体の外周に配設された内部絶縁体と、前記内部絶縁体の外周に複数の導体素線を横巻きしてなる外部導体と、前記外部導体の外側に配設された外被とを有する同軸ケーブルの製造方法であって、
前記中心導体と、前記内部絶縁体と、前記外部導体とからなるシールドコアを、その軸方向に沿って走行させ、ポイントとダイスを備えた樹脂塗布装置を通過させる際に、前記シールドコアを挿通させる前記ポイントの内部空間の気圧を減圧した状態で、前記ポイントと前記ダイスの間に供給した紫外線硬化型樹脂を前記シールドコアの外周に塗布し、塗布した前記紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させ、前記シールドコアの外周に紫外線硬化型樹脂の外被を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る同軸ケーブルの製造方法において、前記ポイントの内部空間の気圧を、０．１ａｔｍ以上０．７ａｔｍ以下とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面に複数の導体素線を横巻きしてなる外部導体を有する線状体の外周に紫外線硬化型樹脂を塗布する際、線状体が通過するポイントの内部空間の気圧を減圧した状態とするため、線状体が紫外線硬化型樹脂の液面に進入する際に導体素線間の溝（凹凸）に巻き込まれる気泡が減圧されて小さくなる。また、樹脂のメニスカス界面が減圧によりポイント側に引き寄せられるため、線状体の走行線速が速くても凹凸内に紫外線硬化型樹脂が浸入しやすくなり、線状体の表面の凹部に樹脂を充満させることができるため、気泡の発生を抑えることができる。これにより、外被が紫外線硬化型樹脂からなり、外観または耐電圧特性にすぐれた同軸ケーブルを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る同軸ケーブルの製造方法の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施形態の同軸ケーブルの製造方法に用いる樹脂塗布装置を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、樹脂塗布装置１０は、所謂ダイスコーティングを行う装置であり、円筒形状の筐体１１を外側に有しており、この筐体１１の内側には線状体２１を通過させるポイント１２と、ポイント１２から線状体２１の走行方向下流側に間隔をあけて配置されたダイス１３とを備えている。ポイント１２とダイス１３は、筐体１１の内側に取り付けられた円筒状のスペーサ１５により、相互の間隔が保たれている。
【００１６】
ポイント１２は、通過させる線状体２１より比較的大きい内径を有する円孔状の内部空間１２ａを有しており、その先端（下端）側には、通過させる線状体２１より僅かに大きい内径を有する円孔状のガイド孔（内部空間）１２ｂが設けられている。ダイス１３の中央におけるポイント１２のガイド孔１２ｂの下流位置には、線状体２１に所定の外径で紫外線硬化型樹脂２３を塗布するための孔１３ａが設けられている。
【００１７】
ポイント１２とダイス１３の間には樹脂供給路１４が形成されており、外部の樹脂供給部２３ａ（図３参照）から筐体１１及びスペーサ１５に形成された供給孔１１ａを通して樹脂供給路１４に紫外線硬化型樹脂が供給される。ポイント１２の内部空間１２ａ及びガイド孔１２ｂを通過した線状体２１の外周に、樹脂供給路１４において紫外線硬化型樹脂が塗布され、ダイス１３の孔１３ａを通過した線状体２１の外周には、所定の外径で紫外線硬化型樹脂の層が形成される。線状体２１を通過させる線速は数百ｍ／分とすることができる。
【００１８】
また、樹脂塗布装置１０には、ポイント１２の内部空間１２ａに連通する排気孔２４が設けられており、減圧ポンプ２５によってポイント１２の内部空間１２ａの気圧を所定の範囲まで減圧することができるようになっている。なお、ポイント１２の内部空間１２ａの上端部には、線状体２１が通過できる貫通孔１７ａを有する蓋１７を取り付けて、効果的に減圧できるようにすると良い。また、ポイント１２の内部空間１２ａの圧力を測定する圧力計１６を設けておき、圧力計１６の測定値に基づき内部空間１２ａの圧力が適切な値となるように減圧ポンプ２５の動作を調整すると良い。
【００１９】
このような樹脂塗布装置１０を用いて、表面に凹凸を有する線状体２１の外周に紫外線硬化型樹脂を塗布するには、図３に示すように線状体２１をその軸方向に沿って走行させるパスラインを設け、そのパスラインの途中に樹脂塗布装置１０を設置する。線状体２１のパスラインが、ポイント１２の内部空間１２ａ及びガイド孔１２ｂ、ダイス１３の孔１３ａを通過するように配置し、樹脂供給路１４に紫外線硬化型樹脂を供給しながら線状体２１を走行させるとともに、減圧ポンプ２５を動作させてポイント１２の内部空間１２ａおよびガイド孔１２ｂの気圧を減圧する。これにより、図７（Ａ）に示したように線状体２１の表面の凹凸が紫外線硬化型樹脂の液面を乱して気泡が発生しても、凹凸に巻き込まれる気泡が減圧されて小さくなる。また、図７（Ｂ）に示したように紫外線硬化型樹脂液面のメニスカス界面が下流側に低下しようとしても、ガイド孔１２ｂの減圧により、液面をガイド孔１２ｂ側に維持することができ、線状体２１の表面の凹凸に紫外線硬化型樹脂を充満させた状態で塗布して気泡の発生を抑制することができる。
【００２０】
本実施形態の紫外線硬化型樹脂の塗布方法は、表面に凹凸を有する線状体２１として、極細の同軸ケーブルのケーブルコアを用いることができ、ケーブルコアに紫外線硬化型樹脂の外被を形成して同軸ケーブルを製造することが可能である。
【００２１】
本実施形態の同軸ケーブルの製造方法により製造する同軸ケーブル３０の断面図を図２に示す。同軸ケーブル３０は、中心導体３１と、この中心導体３１の外周に配設された内部絶縁体３２と、この内部絶縁体３２の外周に配設された外部導体３３と、この外部導体の外側に配設された外被３４とを有するものである。また、同軸ケーブル３０は、例えば直径が３００μｍの極細径の同軸ケーブルであり、ＡＷＧ(American Wire Gauge)の規格で４０番よりも細い線である。
【００２２】
この同軸ケーブル３０は、径方向の断面内の中心に中心導体３１を有している。中心導体３１は、複数本（ここでは、例えば７本）の直径がおよそ３０μｍ以下の導体素線３１ａを撚り合わせて、直径がおよそ７５μｍに形成されている。なお、中心導体としては１本の導体素線からなるものであっても良い。
【００２３】
中心導体３１の外周には、例えばＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）を押し出し成型して内部絶縁体３２が設けられており、内部絶縁体３２の外周面までの直径は、およそ１７５μｍである。内部絶縁体３２の外周は、複数本（ここでは、例えば２１本）の導体素線３３ａが横巻きされて構成されている外部導体３３によって覆われている。外部導体３３の外周面までの直径は、およそ２３５μｍ以下であり、表面には凹凸が形成されている。このように、中心導体３１、内部絶縁体３２および外部導体３３によってシールドコア３５が形成され、シールドコア３５の表面（すなわち外部導体３３の表面）には凹凸が形成されることになる。
【００２４】
さらに、外部導体３３の層の外側（すなわち、シールドコア３５の外側）は、紫外線硬化型樹脂２３からなる外被３４により被覆されている。外被３４を形成する紫外線硬化型樹脂２３としては、例えば、ウレタンアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂にエポキシアクリレート樹脂やポリエステルアクリレート樹脂を配合したもの等を使用することができる。
【００２５】
表面に凹凸を有するシールドコア３５の外周に紫外線硬化型樹脂を塗布して、同軸ケーブルを製造する方法について説明する。
図３に示すように、本製造方法に用いる外被形成装置４０は前記シールドコア３５に外被３４を形成する装置であり、前記樹脂塗布装置１０を用いている。この外被形成装置４０は、シールドコア３５が巻き取られた供給ボビン４１を有しており、供給ボビン４１の下流側には、ガイドローラ４２を介して、シールドコア３５の外周に紫外線硬化型樹脂２３を塗布する樹脂塗布装置１０が設けられている。さらに、樹脂塗布装置１０の下流側には、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂２３を硬化させるための紫外線ランプを有する紫外線照射装置４３が設けられており、紫外線照射装置４３の下流側には、ガイドローラ４４、引取装置４５、巻取装置４６が順次設けられている。
【００２６】
供給ボビン４１には、中心導体３１の外周に内部絶縁体３２を設け、内部絶縁体３２の外周に外部導体３３を設けて形成されたシールドコア３５が、予め巻き取られている。この供給ボビン４１から繰り出したシールドコア３５を、ガイドローラ４２を介して樹脂塗布装置１０に供給する。図１に示したように、樹脂塗布装置１０においては、表面に凹凸を有する線状体２１としてのシールドコア３５をポイント１２の内部空間１２ａ及びガイド孔１２ｂ、ダイス１３の孔１３ａを通過するように配置し、樹脂供給路１４に紫外線硬化型樹脂を供給しながら線状体２１を走行させる。その際に、減圧ポンプ２５を動作させてポイント１２の内部空間１２ａおよびガイド孔１２ｂの気圧を減圧する。ポイント１２内を減圧することにより、上記のように凹凸に巻き込まれる気泡が小さくなるとともに、紫外線硬化型樹脂のメニスカス界面をガイド孔１２ｂ側に維持して気泡の発生が抑制される。
【００２７】
図４に、紫外線硬化型樹脂に含まれる気泡のサイズ別含有数の圧力依存性のグラフを示す。線条体の線速は１００ｍ／分とした。このグラフは、シールドコア３５に塗布された紫外線硬化型樹脂２３に含まれる、同軸ケーブル３０の１ｃｍ長さあたりの種々の大きさの気泡の個数と絶対圧力との関係である。紫外線硬化型樹脂２３に含まれている気泡は、楕円球形状となり、外被３４の厚さに収まってはいるものの長さ（最も長い部分の長さ）は外被３４の厚さ以上となりえる。気泡の長さが６０μｍ以上になるとピンホールになる確率が大きいため、主に、６０μｍ以上の気泡、好ましくは５０μｍ以上の気泡を減少させることが望まれる。
ＡＷＧの規格で４０番以上の極細径の同軸ケーブル３０の外被３４を紫外線硬化型樹脂で形成すると、外被３４が薄いので紫外線硬化型樹脂に含まれることが許容される気泡の長さも小さくなり、６０μｍ以上の気泡が外被３４に含まれると同軸ケーブル３０の外被３４にピンホールが生じるという不具合が生じる。したがって、極細径の同軸ケーブル３０の製造においては本実施形態のように長さが６０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上の気泡が外被に含まれないように外部導体３３の上に紫外線硬化型樹脂を塗布して外被３４を形成することが、外観がよく耐電圧特性の良好な同軸ケーブル３０を製造するうえで有効である。
【００２８】
図４のグラフを参照すると、６０μｍ以上の気泡は、圧力が１．０ａｔｍのときは０．５個程度存在するが、圧力が０．７ａｔｍ以下のときはほぼゼロになる。また、５０μｍ〜６０μｍの気泡は、圧力１．０のときは０．２個程度存在するが、圧力が０．４ａｔｍ以下のときはほぼゼロになる。したがって、０．７ａｔｍ以下に減圧することで、６０μｍ以上の気泡を効果的に減らすことができ、０．４ａｔｍ以下に減圧することで、５０μｍ〜６０μｍの気泡を効果的に減らすことができる。
一方、圧力を０．１ａｔｍ以下まで減圧すると、紫外線硬化型樹脂２３に含まれる反応性溶媒が揮発しやすくなる傾向があるため、好ましくない。
【００２９】
また、ポイント１２内の圧力を低くしすぎると、ポイント１２のガイド孔１２ｂや内部空間１２ａまで紫外線硬化型樹脂２３が侵入してしまうおそれがあり、減圧する好ましい圧力は、紫外線硬化型樹脂２３の粘度にも関係する。例えば、同軸ケーブル３０の外被３４に使用される塗布時の紫外線硬化型樹脂２３の粘度は、２５℃において２０００ｃｐｓ〜１２０００ｃｐｓ程度である。そのうち、２０００ｃｐｓ〜４０００ｃｐｓの低粘度の紫外線硬化型樹脂２３を用いる場合、０．２ａｔｍ以上とすることでポイント１２内への樹脂の侵入を防ぐことができる。
【００３０】
このようにして塗布された紫外線硬化型樹脂２３は、紫外線照射装置４３により硬化されて、含まれる気泡が少なくかつ薄い外被３４が形成される。外被３４が形成された同軸ケーブル３０は、ガイドローラ４４を介して引取装置４５により下流側に引き取られ、巻取装置４６により巻き取られる。
線速を速くすると、外被３４に含まれる気泡の長さは短くなる傾向にある。線速を６００ｍ／分としたときは、外被３４に含まれる気泡は全体的に小さくなり、気泡が割れて外観不良または耐電圧特性不良となる問題は線速が１００ｍ／分であるときもよりも起こりにくい。線速６００ｍ／分ではポイント１２の内部空間１２ａの気圧を０．１ａｔｍ以上０．４ａｔｍ以下としたときに長さ２０μｍ以上の気泡をほぼゼロとすることができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の同軸ケーブルの製造方法によれば、表面が凹凸を有する線状体２１（シールドコア３５）を挿通させるポイント１２のガイド孔１２ｂおよび内部空間１２ａの気圧を減圧した状態で紫外線硬化型樹脂２３を塗布するため、塗布された紫外線硬化型樹脂２３に含まれる気泡を少なくかつ小さくすることができる。したがって、製造された同軸ケーブル３０の外被３４が局所的に薄肉化したり穴が開いたりするなどの現象を防止し、外観がよく耐電圧特性の良好な同軸ケーブル３０を得ることができる。
【００３２】
なお、前記樹脂塗布装置１０は、ポイント１２の内部空間１２ａおよびガイド孔１２ｂを直接減圧する減圧ポンプ２５を設ける構成としたが、ポイント１２内を減圧する構成はこれに限らない。例えば、図５に示すように、ポイント１２の上側に蓋体１８を設けた減圧室１８ａを形成し、この減圧室１８ａに減圧ポンプ２５を接続して、減圧室１８ａを介してポイント１２の内部空間１２ａを減圧するようにすることもできる。なお、圧力計１６も減圧室１７ａに接続する。この構成によれば、既存の樹脂塗布装置を用いてポイント１２内の減圧を行うことができる。
また、内部空間１２ａを減圧せずガイド孔１２ｂのみを減圧する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る同軸ケーブルの製造方法に用いる樹脂塗布装置の例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る同軸ケーブルの製造方法により製造された同軸ケーブルの例を示す断面図である。
【図３】同軸ケーブルの製造方法を実施する外被形成装置の例を示す概略図である。
【図４】紫外線硬化型樹脂に含まれる気泡数の圧力依存性を示すグラフである。
【図５】本発明に係る同軸ケーブルの製造方法に用いる樹脂塗布装置の別例を示す断面図である。
【図６】ダイスコーティングに用いる従来の樹脂塗布装置の一例を示す断面図である。
【図７】線状体の表面の凹凸に気泡が巻き込まれるメカニズムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  樹脂塗布装置
１２  ポイント
１２ａ  内部空間
１２ｂ  ガイド孔（内部空間）
１３  ダイス
２１  線状体
２３  紫外線硬化型樹脂
３０  同軸ケーブル
３１  中心導体
３２  内部絶縁層
３３  外部導体
３４  外被
３５  シールドコア
４０  外被形成装置
【図１】
2009129669.tif 000003
【図２】
2009129669.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009129669.tif 000008
【図７】
2009129669.tif 000009