JPH01224704A - シート状導光体の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、各種イメージガイドあるいは導光材料として
使用されるシート状導光体を製造する方法および製造装
置に関するものである。

〔従来技術〕

光ファイバを用いたシート状導光体は、イメージガイド
の素子としであるいけ各種表示装置やデイスプレィ装置
の導光体として使用されている。ところでこのようなシ
ート状の導光体を連続的に製造する方法としては、例え
ば特公昭５２−３８４ｆ９号公報に示すように、多数本
の光ファイバを櫛状のガイドとピアノ線によってシート
状に配列し、しかるのち接着、固定することが卸られて
いる。しかしながらこのような強制的なガイドを通過さ
せることは、光ファイバの外表面に損傷を与えることに
なシ、光学的性能を低下させ、しかも接着工程を含むた
め作業が煩雑となり、製造コストが嵩む難点があった。

このため、多数本の光ファイバを紡糸する魅紡糸直後の
光ファイバが未だガラス転位温度以上の温度にある間に
、これを並列的に融着してテープ状の導光体を製造する
方法が特開昭５０−８５４０号公報に開示されている。

この方法によれば、後工程での接着は不要であるものの
紡糸ノズルの下方に配置された棒状の幅規制ガイドによ
ってシート状に配列させるため、同志円筒状に紡出され
た光ファイバを直ちに直線配列化することが必要である
ため、しかもこの幅規制ガイドが棒状であるため、紡糸
ノズルの中心部分から紡出された光ファイバと周辺部分
から紡出された光ファイバとの糸張力の差が大きく影響
して、ファイバの案内を充分安定した状態で行うことは
難しい。従って、糸条斑が生じたシ、シート状の光ファ
イバの配列において一部に重なシの部分が生じたりして
、均一な巾のシートが得られず、光伝送特性斑の多い光
フアイバシートとな夛易いという難点があった。

（発明の目的） 本発明はこのような状況に鑑み、均一な巾で光ファイバ
の重なシ部のないシート状であり、かつ透光特性の優れ
九シート状導光体を効率より」 く製造する方法および装置を提供しようとるものである
。

（発明の構成） 本発明は上記の如き目的を達成する次めになされたもの
で、その要旨とするところは、多数本の光ファイバを溶
融紡糸し、各光ファイバが未だ冷却しないうちに全長に
わ之っで合着させて、シート状に配列した導光体を製造
する方法において、多数本の光ファイバを、オリフィス
が円周状に配置され之紡糸ノズルより紡糸し、これをガ
イドにて相互に交錯かつ接触することなく直線状に配列
し、次いでこれらを接触接合させ、しかるのち引取るこ
とを特徴とするシート状導光体の製造法を第１の発明と
し、円周状に配置され几多数のオリアイスを有する光フ
ァイぞの溶融紡糸ノズルとこの溶融紡糸ノズルの紡糸軸
に対し垂直方向に位置した多数の溝を有する溝付ガイド
と核ガイドと平行に配した中央部が凹状湾曲面を有する
融着ガイドと引取シローラーとからなることを特徴とす
るシート状導光体の装造装置を第２の発明よりなる。

以下、本発明を実施例及び図面に従って説明する。第１
図は本発明の装置の概略を示す正面図であシ、同図にお
いて（１）は紡糸ノズルで、この紡糸ノズル（１）には
第２図に示すその底面図（Ａｌの如く多数のオリアイス
（１１）が円形に配置されている。ま７’ｊ、（２）は
この紡糸ノズル（１）の軸とほゞ垂直方向に位置され几
溝付ガイドで、その溝の数はオリフィスの数と同数かや
や多めであり、オリフィスが配置されている円の直径（
第２図（＾）のＳ）と溝付ガイドの底面図である第２図
（Ｂ）中の溝付ガイドの溝幅合計長さ（第２図（Ｂｌの
Ｔ〕とほぼソ等しくするのが優れた性能のシート状導光
体を作るのに好しい。構付ガイド（２）の溝形状は、各
ファイバが接触しないような形状であれば特に限定され
るものでなく、例えばＶ溝、Ｕ溝等を用いることができ
る。さらに、案内ガイド（５）１″ｊ１ｊ１第１第２図
に示す如く溝付ガイド（２）とほゞ平行にある距離をお
いて設置されるが、光ファイバの並列性を高めるため光
ファイバに若干の張力をかけられるよう溝付ガイド（２
）とは若干偏在した位置に設けるのがよい。また（４）
は融着ガイドであるが、光ファイバを引揃え、融着させ
ることが必要であるため、その中央部近傍が凹状の湾曲
面を有する。なお第１図中（Ｆ）は光ファイバ、（５）
は本発明のシート状導光体を引取るための第１のニップ
ローラーである。

第１図及び第２図に基づいて本発明の製造方法について
説明すると、図示しない溶融装置によって溶融された芯
成分及び鞘成分が所足の流路を通過して複合紡糸ノズル
（１）よす紡糸される。この紡糸ノズル（１）には、第
２図［Ａｌに示すように円周状に配置されたオリフィス
（１１）が設けられここより芯鞘構造の光ファイバ（Ｆ
、）が紡糸される。この光ファイバ（Ｆ、）　　Ｕ、紡
糸直後においてオリアイス（１１）の円直径（Ｓ）とほ
ゞ等し込直径を持つ円周状に紡出されるが、このファイ
バの各々を溝付ガイド（２）の溝に案内することによっ
て、互いに接触することなく直線状に配列することがで
きる（第２図（Ｂ′）参照）。この間溝に対して光ファ
イバ（Ｆ、）がほぼ直線的に無理なく流れるため光ファ
イバ（Ｆ、）に歪がかかったりすることがない。そして
その下方に位置する案内ガイド（３）で張力をかけ光フ
ァイバの流れを安定させる。この時点で光ファイバ（Ｆ
２）は未だ融着されておらず、各ファイバは独立した状
態でさらにその下方に位置する融着ガイドに至る融着ガ
イドはその中央部に凹状の湾曲面を有しているため第２
図（Ｄ）の如く光ファイバは相互に寄り集まって合着し
てぐる。なお、この融着ガイド（４）は第３図に示す如
き構造のものを用いることができ、同図中の（Ａ）に示
す如く曲率Ｒ１を有する物、同図（Ｂｌに示す如く左右
に曲率Ｒ２ｔ−有する物、ある匹は同図（Ｃ１に示す如
くｖ溝を形成し中心に曲率Ｒ５’ｔ−有する物を用いて
もよい。このように合着した状態の光ファイバ（Ｆ４）
はほとんど直線状に配列・融着され、引取りローラーで
あるニップローラー（５）によって引取られる。以上の
ようにして本発明のシート状導光体を製造できるが、本
発明では、光ファイバをノズルより紡糸後、溝付ガイド
によって光ファイバを誘導し、流れの安定化を図ってい
るため、各ファイバにかかる張力はほぼ一定となり、重
なり等のない均一性の高いシート状導光体を得ることが
できる。

第４図は上記第１図及び第２図の例と実質的に変わるも
のではないが、１つの紡糸ノズルから複数本のシート状
導光体を製造しようとする際に用いる融着ガイドの例で
ある。すなわち、第１図における融着ガイド（４）に替
えて第４図に示す如き構造の融着ガイドを本発明の装置
に設置して、複数の凹状曲面直線状に光フアイバ配列ガ
イドで配列し次光ファイバを分割して、それぞれ全分割
配置し、融着接合せしめることにより幅寸法の異なる、
あるいは各々全て同寸法のシート状導光体が得られる。

第５図（Ａ）及びＣＢ＋は、本発明のシート状導光体の
一部断面図を示すもので、同図ＴＡ）は芯（ＦＩＬ）、
鞘（１’、）　　の２層構造からなる光ファイバによっ
て構成され九ものの例であり、同図ｆＢ）は芯（Ｆ＆）
、鞘（Ｆ、）および保護層（Ｆ０〕の３層構造からなる
光ファイバによって構成されたものの例である。

第６図は、本発明の装置を用い九シート状導光体製造例
のさらに他の実施例を示すもので、第１のニップローラ
ー（５）の後方に第２のニップローラー（６）を設置し
、この間に加熱装置（７）を設置した例である。このよ
うにすると、第１．第２のニップローラー（５）、（６
）の間でシート状導光体に前熱延伸を施すことができ、
この結果光ファイバに強度を付与させることが可能とな
る。

第７図は、第６図の第２のニップローラー（６）の後方
にカセ状捲取機（８）を設置した例を示すもので、この
ようにカセ状捲取機（８）に捲取って多数本積層し、各
コーナ一部で固着して双断すると、カセ状捲取機（８）
の１辺をその長さとする光フアイババンドルを製造する
ことができる。

第８図は、一定長さのシート状導光体（Ｆ５）を製造す
る例を示しており、第２のニップローラー（６）の後に
カッター（９）を設置し、ここで所定長に叙断し、収納
ケース（１０）に貯わえる。

本発明に使用する光ファイバとしては、溶融紡糸しうる
ものであれば特に限定されないが、芯がアクリル系ポリ
マー、ポリカーボネート、ボリアリレートなどの熱可塑
性樹脂や、架橋型シリコンポリマー、架橋型アクリレー
ト、イオン架橋型ポリマーなどからなる架橋硬化型ポリ
マーで構成され鞘が芯ポリマーより屈折率の小さな弗素
系ポリマー、アクリル系ポリマーｑ・ヒ・・勢にて構成
したプラスチック系光ファイバカ用いるのが好しく、保
護層も目的に応じて選択される。

実施例１ 第１図に示したシート状導光体製造装置を用いてシート
状光導光体を製造した。１００ホールのオリフィスが円
周状に配置された紡糸ノズル（１）を用い芯成分として
１ホール当りポリメチルメタクリレートｅ１．ｏｙｌ１
分、鞘成分として含フッ素メタクリレートポリマー全同
シ（０，０８，９／分供給し、紡糸温度２５５Ｃで複合
溶融紡糸した。引続き、溝付ガイド（２）、案内ガイド
（３）及び融着ガイド（４）を通過させ、ニップローラ
ー（５）により１２０ｍ／分の引取り速度でシート状導
光体を引取った。

このときの紡糸ノズル（１）から溝付ガイドまでの距離
（／、）　ｋ　３００ｔａｔ、溝付ガイド（２〕から案
内ガイド（３）までの距離（Ｉ！２）　　を５０　Ｉｍ
ｓ案内ガイドから融着ガイド（４）までの距離（１３）
を５０朋とした。なお溝付ガイド（２）、案内ガイド（
３）及び融着ガイド（４）はその表面温度が一定になる
よう強制冷却を行つ之。

得られ次シート状導光体は１本の太さが１ＣＯμの光フ
ァイバが直線状に均一に引揃えられた幅１０１ＥＩ＋の
もので１００本中の光フアイバ単糸の糸径は１００μ±
１μの範囲内にあり、透光性能も２８５６Ｂ　／　Ｋｍ
±５０６Ｂ　／　Ｋｍと優れたものであった。

実施例２ 実施例１と同じ装置を用い、第４図に示した如き構造の
融着ガイドによりシート状導光体全製造し次。芯はポリ
メチルメタクリレ−トラ１ホール当り２．４５．９／分
、鞘成分は含フッ素メタクリレートポリマー全同じ（０
，１５，９／分、保護層成分はポリメチルメタクリレー
トｉ同じ（０，１３，９／分供給し、紡糸温度２５０Ｃ
で複合紡糸し、融着ガイドで２５本ずつ４分割し第１の
ニップローラーにより５０ｍ／分で引き取ると共に第６
図に示す如き別熱装置（７）を用いて（内温２０　ＱＣ
）、シート状導光体ｆｔ裂遺した。なお、この時の第２
のニップローラー（６）の引取り速度は５１ｍ／分とし
、１．０５倍の延伸を行った。

得られ之シート状導光体の光フアイバ単糸の径は２５０
μで幅は各々６．２５止、１００本中の単、糸の糸径２
５０μ±２μで透光性能は２３０６Ｂ　／　Ｋｍ±２０
ｄＢ／Ｋｌｌであり蛇行歪（７Ｊいしなやかなものであ
つ几。

（発明の効果） 本発明は以上詳述しｔ如き構成からなるものであるから
均一でファイバの重なシ・蛇行歪がなく、透光特性の優
れたシート状導光体を効率よく製造出来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシート状導光体製造装置の一実施例を
示す正面図、第２図は第１図における主要工程部の底面
図、第５図（Ａｌ−（Ｃ）は融着ガイドの実施例の一例
を示す正面図、第４図は融着ガイドの他の実施例を示す
正面図、第５図（ＡｌｔＢｌは本発明によって得られた
シート状導光体の一部を示す断面図、第６図〜第８図は
本発明の製造装置さらに他の実施例を示す正面図である
。 （Ｆ）ファイバ、（１）ノズル、（２）溝付ガイド、（
３９案内ガイド、（４）融着ガイド、（５）第１ニツプ
ローラー、（６）第２ニツプローラー、（７〕加熱装置
、（８）カセ巻取機、（９）カッター、（１０）収納ケ
ース 特許出願人　三菱レイヨン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円形に配置された多数のオリフィスを有する光フ
   ァイバの溶融紡糸ノズルとこの溶融紡糸ノズルの紡糸軸
   に対し垂直方向に位置された多数の溝を有する溝付ガイ
   ドと該ガイドとほゞ平行に配した中央部に凹状湾曲面を
   有する融着ガイドと引取りのための引取りローラーとか
   らなることを特徴とするシート状導光体の製造装置。
2. （２）多数本の光ファイバを溶融紡糸し各光ファイバが
   未だ冷却しないうちに全長にわたつて合着させてシート
   状に配列した導光体を製造する方法において、多数本の
   光ファイバをオリフィスが円形に配置された紡糸ノズル
   より紡糸し、これらを相互に接触せしめることなく直線
   状にガイドにて平行に配列し次いでこれらを接触融着さ
   せ、しかるのち引取ることを特徴とするシート状導光体
   の製造方法。