JPH0915432A

JPH0915432A - 光センサー用プラスチック光ファイバ

Info

Publication number: JPH0915432A
Application number: JP7180538A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Toyoshima; 真一豊島; Hajime Munekuni; 肇宗國
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【構成】個々の芯の直径が５０μｍ以上２００μｍ以
下であり、該芯繊維の７個以上が別個に仕切られ、芯の
樹脂の屈折率より０．００５以上０．２５以下低い屈折
率の鞘の樹脂を充満してひとまとめにして、断面の芯の
面積と鞘の面積の比率が４０対６０乃至９８対２である
光センサ用多芯プラスチック光ファイバ及びそのケーブ
ル。【効果】本発明により、伝送損失が小さく耐環境特性
もよく、しかも光ファイバを曲げても伝送損失の増加が
少ない即ち曲げロスが小さい、光センサ用多芯プラスチ
ック光ファイバが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ式光電セン
サ用に使用される、伝送損失が小さく耐環境性が良く、
しかも光ファイバを曲げても伝送損失の増加が少ない即
ち曲げロスが小さいプラスチック光ファイバ及びそのケ
ーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ファイバセンサに使用されたプ
ラスチック光ファイバは、芯の周りに同心円状に鞘を被
覆した光ファイバであり、芯の直径は通常０．５〜１．
５ｍｍで、特別な場合でも０．２５ｍｍ程度である。こ
のようなプラスチック光ファイバは単芯でありしかも１
本ずつ使用されるのが一般的で、場合によっては複数本
の束にして使用することもある。また特開平５−４０１
８０号公報によれば、芯の直径が５μｍ〜５０μｍであ
り、少なくとも５００個以上の多数の芯樹脂の島からな
る多芯光ファイバセンサユニットが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来実用化されている
単芯のプラスチック光ファイバの場合には、小さな曲げ
半径で曲げると曲げロスが大きいという問題を有する。
また、前述の多芯光ファイバセンサユニットでは、芯の
直径が５０μｍ以下と小さいため、高温で長期使用する
ときなどの信頼性の点で問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するため、種々検討した結果、個々の芯の直
径を特定範囲の大きさにし、断面の芯の面積と鞘の面積
の特定範囲の比率にすることにより、曲げたときの光ロ
スも小さくしかも信頼性も高い優れた特徴を有するプラ
スチック光ファイバを提供できることを見出し、本発明
を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は；個々の芯の直径が５０μｍ以上２００μｍ以下であ
り、該芯繊維の７個以上が別個に仕切られ、芯の樹脂の
屈折率より０．００５以上０．２５以下低い屈折率の鞘
の樹脂を充満してひとまとめにして、断面の芯の面積と
鞘の面積の比率が４０対６０乃至９８対２である光セン
サ用多芯プラスチック光ファイバを提供する。また、芯の面積と鞘の面積の比率が９０対１０乃至９８対
２である点にも特徴を有する。また、鞘の樹脂の屈折率が芯の樹脂の屈折率より０．０４
以上低い点にも特徴を有する。また、記載の光センサ用多芯プラスチック光ファイバに
保護被覆層を設けた多芯プラスチック光ファイバケーブ
ルを提供する。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、芯の材料としては各種の透明樹脂が使用でき
る。特に好ましい樹脂としてメチルメタクリレート系の
公知の樹脂が使用できる。例えば、メチルメタクリレー
ト単独重合体や；メチルメタクリレートを５０重量％以
上含んだ共重合体で、共重合可能な成分として、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、ｎ−アクリル酸ブチル
などのアクリル酸エステル類、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸シクロヘキシルなど
のメタクリル酸エステル類、マレイミド類、アクリル
酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、スチレンなどがあ
り、この中から一種類以上適宜選択してメチルメタクリ
レートと共重合させた共重合体を挙げることができる。
メチルメタクリレート系樹脂は透明性が高いので長距離
の伝送をすることができる。

【０００７】その他の好ましい樹脂としてスチレン系樹
脂が使用できる。例えば、スチレン単独重合体や、アク
リロニトリル−スチレン共重合体、スチレン−メチルメ
タクリレート共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重
合体、スチレン−六員環酸無水物共重合体等のようにス
チレンと一種類以上の他の成分を共重合させた共重合体
を挙げることができる。スチレン系樹脂は吸湿性が小さ
いので、水の影響をうけにくい。

【０００８】その他の好ましい樹脂として、ポリカーボ
ネート系樹脂が使用できる。例えば、脂肪族ポリカーボ
ネートや芳香族ポリカーボネートなどや、またこれらと
４，４−ジオキシフェニルエーテル、エチレングルコー
ル、ｐ−キシレングリコール、１，６−ヘキサンジオー
ルなどのジオキシ化合物との共重合体や、カーボネート
結合の他にエステル結合をも有するヘテロ結合共重合体
なども挙げられる。ポリカーボネート系樹脂は耐熱性が
高いことおよび吸湿性が少ない特長を有する。

【０００９】その他の好ましい樹脂をして、アモルファ
スのポリオレフィン樹脂が使用できる。例えば、日本合
成ゴム（株）製の「アートン」、三井石油（株）製「Ａ
ＰＯ」、日本ゼオン（株）製「ＺＥＯＮＥＸ」などのよ
うな樹脂がある。アモルファスのポリオレフィン樹脂は
耐熱性に優れている。

【００１０】また、鞘樹脂としては芯の樹脂の屈折率よ
り０．００５以上０．２５以下低い屈折率、好ましくは
０．０４以上小さい屈折率の樹脂を使用する。鞘樹脂は
この条件を満たしていれば特に限定されない。鞘樹脂と
しては、メタクリル系樹脂および／又はアクリレート系
樹脂および／又はフッ化ビニリデン系樹脂などがある。

【００１１】例えば、フッ化メタクリレート、メチルメ
タクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタク
リレート、ブチルメタクリレートなどのメタクリレート
系モノマーやフッ化アクリレート、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチ
ルアクリレートなどのアクリレート系モノマーを主原料
モノマーとした共重合体や、フッ化ビニリデン系共重合
体、フッ化ビニリデン系共重合体とメチルメタクリレー
ト系樹脂とのブレンドなどが挙げられる。その中鞘樹脂
の屈折率が芯材の屈折率よりも０．００５以上０．２５
以下低い屈折率、好ましくは０．０４以上低く調節でき
る樹脂が挙げられる。

【００１２】例えば、フッ化メタクリレートモノマーと
しては、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフ
ルオロプロピルメタクリレート、ペンタフルオロプロピ
ルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリ
レート、オクタフルオロプロペンチルメタクリレートな
どがあり、フッ化アクリレートモノマーとしては、トリ
フルオロエチルアクリレート、テトラフルオロプロピル
アクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレートな
どがある。

【００１３】さらに、所望に応じ、この共重合体組成１
００重量部当たり、５重量部を越えない範囲で、メタク
リル酸、ｏ−メチルフェニルマレイミド、マレイミド、
無水マレイン酸、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸
六員環化物などの成分を導入することもできる。具体的
には、例えば、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレー
トとメチルメタクリレートとの共重合体、テトラフルオ
ロプロピルメタクリレートとメチルメタクリレートとの
共重合体、トリフルオロエチルメタクリレートとメチル
メタクリレートとの共重合体、ペンタフルオロプロピル
メタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体、
ヘプタデカフルオロデシルメタクリレートとテトラフル
オロプロピルメタクリレートとメチルメタクリレートと
の共重合体、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート
とトリフルオロエチルメタクリレートとメチルメタクリ
レートとの共重合体、ヘプタデカフルオロデシルメタク
リレートとトリフルオロエチルメタクリレートとテトラ
フルオロプロピルメタクリレートとメチルメタクリレー
トとの共重合体などが挙げられる。

【００１４】各モノマーの組成比率などは、鞘樹脂の屈
折率が芯材の屈折率よりも０．００５以上低低くなるよ
うに適宜調整して決めればよい。この中でも、耐熱性、
透明性、機械的特性などのバランスから考えて、ヘプタ
デカフルオロデシルメタクリレートとトリフルオロエチ
ルメタクリレートとテトラフルオロプロピルメタクリレ
ートとメチルメタクリレートとの共重合体を使用するの
が好ましい。

【００１５】フッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化
ビニリデン樹脂や、フッ化ビニリデンと他の成分、例え
ばテトラフロロエチレン、トリフロロエチレン、ヘキサ
フロロプロピレン、ヘキサフロロアセトンその他の少な
くも１つの成分との共重合体がある。尚、鞘樹脂は必ず
しもフッ素を含んだ成分を含む必要はない。ただし、鞘
樹脂の屈折率は、芯材の屈折率よりも０．００５以上
０．２５以下低いことが必要である。好ましくは０．０
４以上０．２５以下低いことが望ましい。

【００１６】芯材との屈折率差が０．００５未満である
と、芯材の屈折率と近すぎるため、プラスチック光ファ
イバの中に取り込む光の量が小さくなりすぎてしまい、
光センサの検出感度が悪くなる。また、芯材との屈折率
差が０．２５を越えると鞘樹脂の結晶性が高くなり伝送
損失が悪くなる。屈折率は、アッベ屈折計を用いて２３
℃の恒温室内で、ナトリウムＤ線を光源として測定した
ときの値を用いる。

【００１７】また、芯材のメルトインデックスは０．５
ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下が好ましい。鞘材の
メルトインデックスは、芯材のメルトインデックスより
大きい値であり、かつ５ｇ／１０分以上６０ｇ／１０分
以下であることが好ましい。このメルトインデックス
は、ＡＳＴＭ−１２３８に従い、試験温度２３０℃、荷
重３．８ｋｇ、ダイスの内径２．０９５５ｍｍの条件で
測定したものである。

【００１８】鞘樹脂のメルトインデックスが小さすぎる
と、ダイス壁面との大きな摩擦抵抗のために線径変動が
極めて大きく、ファイバ状に成型できない。逆に大きす
ぎると、鞘だけ先に流れてしまい、これも線径一定のフ
ァイバ状に成型できない。

【００１９】本発明の多芯プラスチック光ファイバは、
その断面が一般にはほぼ円状になっており、その直径は
０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度であり、通常は、０．５ｍｍ〜
１．０ｍｍ程度である。ここで個々の芯の直径は５０μ
ｍ以上２００μｍ以下である。個々の芯の直径が２００
μｍより大きいと、光ファイバの曲げによる光ロスが大
きくなってしまう。個々の芯の直径が５０μｍより小さ
くなると、伝送損失が大きくなること、およびレーザー
を光源とする時、ノイズが発生することがある。

【００２０】また、できるだけ断面の均一化をはかる必
要から、芯の数は芯の配置が安定する７個以上にする。
好ましくは５００個以下が望ましい。このような構造か
らなる多芯プラスチック光ファイバは、多数の芯とそれ
を取り巻く鞘樹脂はしっかりと一体化されているので、
断面の直径が１ｍｍ程度のこの多芯プラスチック光ファ
イバを小さく折り曲げても光ロスは従来市販されている
プラスチック光ファイバよりはるかに優れる特徴があ
る。

【００２１】本発明の多芯プラスチック光ファイバの製
造方法は、ごみ、ほこりの殆どない清浄な環境下で、特
殊ノズルと二台の押出機を使用して、溶融状態にある芯
材と鞘材とを、海−島の構造を持つ多芯プラスチック光
ファイバに成形する複合紡糸方式で行うのが好ましい。
すなわち、芯材と鞘材とを溶融状態で複合紡糸ダイに供
給し、まず、芯材をほぼ均等に７個以上の孔をあけたダ
イプレートに供給し、引き続き、細管のガイドで芯材を
流下させる。次に、溶融した鞘材を芯材の流れているす
べての細管の周りに供給し、芯を島とし、鞘を海とする
構造に紡糸する。そして、延伸をかけて１．３倍〜３．
０倍に分子を配向させ、機械的特性を向上させて、本発
明の多芯プラスチック光ファイバを得る。

【００２２】芯の配置は細密充填構造にするのが好まし
いが、芯の数が比較的少ない場合には、後で行う被覆を
施すときの影響を均一化させるため、最外周に配置する
芯は同一円周上にするのが好ましい。例えば、１本の芯
線の周りを６本の芯線で均等に円状に囲んだ７芯のプラ
スチック光ファイバ、さらにその外側を１２本の芯線で
円状に囲んだ１９芯のプラスチック光ファイバ、更に外
側に順次円状に囲んだ３７芯、６１芯、９１芯……等の
プラスチック光ファイバが好ましい。

【００２３】本発明の多芯プラスチック光ファイバは、
光電センサ用途が主目的であるので、イメージファイバ
としての解像度などは問わないが、多芯プラスチック光
ファイバ断面における芯の面積と鞘の面積の比率は、４
０対６０乃至９８対２である。４０対６０より芯の比率
が小さくなると伝送光量が小さくなる。９８対２より鞘
の比率が小さくなると伝送損失が維持できなくなる。

【００２４】伝送光量を大きくしたいときは、伝送損失
値が維持される範囲で、鞘の量は少ないほうがよく、多
芯プラスチック光ファイバ断面における芯の面積と鞘の
面積の比率は、９０対１０乃至９８対２が好ましい。

【００２５】このようにして製造した多芯プラスチック
光ファイバの外側に被覆用の樹脂組成物を被覆して、耐
熱性や機械的特性をさらに向上させて、多芯プラスチッ
ク光ファイバケーブルとして実際に使用するのが好まし
い。保護被覆用の樹脂組成物としては、公知の樹脂組成
物が使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ゴム、各種
の熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル、架橋ポリオ
レフィン、架橋ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレンコ
ンパウンド、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性
樹脂、紫外線硬化性樹脂などや、これらの樹脂の混合物
などである。

【００２６】また、補強繊維として、アラミド繊維、ポ
リアセタール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、金属
繊維などを介在させても良い。被覆層の厚みは、実際に
使用する状況に合わせて適宜決定すればよい。また、何
層か被覆層を重ねることも可能である。

【００２７】これらの保護被覆用樹脂組成物をプラスチ
ック光ファイバに被覆する方法としては、プラスチック
光ファイバを複合紡糸法で作製した後、その外側に熱溶
融させた被覆材を被覆させる方法等を採用するのが好ま
しい。例えば、被覆の仕方は、プラスチック光ファイバ
を、電線被覆を行うようにクロスヘッドダイを使用して
溶融樹脂を被覆する。

【００２８】本発明の光センサ用多芯プラスチック光フ
ァイバ及びそのケーブルは、上述の通りの構成とするこ
とにより、ファイバを小さく曲げても光量の損失が少な
くしかも伝送損失が小さい特徴を有する。従来からある
細い光ファイバを束ねたバンドルファイバでも、曲げた
ときの光ロスを小さくすることはできるが、バンドルフ
ァイバでは細い個々の光ファイバがバラバラであるの
で、端末での固定に難点がある。

【００２９】しかし、本発明の多芯プラスチック光ファ
イバは鞘樹脂により芯線は固定されているので、バンド
ルファイバと違って、外見上はあたかも１本の芯の光フ
ァイバのように取り扱え、コネクタなどへの端末固定方
法は、被覆のかしめや接着剤による接着などで固定で
き、構成する芯がバラバラに引っ込んだり、跳び出した
りすることはない。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を一層明確にするために実施例
を挙げて説明するが、本発明の範囲がこれらの実施例に
限定されるものではない。〔測定方法〕メルトインデックス：東洋精機製メルトインデクサ
ーを使用し、ＡＳＴＭ−１２３８に準じ、試験温度２３
０℃、荷重３．８ｋｇ、ダイス内径２．０９５５ｍｍの
条件で測定した。屈折率：アタゴアッベ屈折計１型を使用し、ナトリ
ウムＤ線を用いて２３℃の恒温室内で測定した。伝送損失：５２ｍ−２ｍのカットバック法で測
定。光源に波長６５０ｎｍまたは６７０ｎｍの単色光を
使用し入射開き角０．１５ラジアン。

【００３１】（実施例１）芯樹脂として、メルトフロー
インデックスが２ｇ／１０分、屈折率が１．４９２のメ
チルメタクリレート樹脂、鞘樹脂としてメルトフローイ
ンデックスが３０ｇ／１０分、屈折率が１．４０５のフ
ッ化ビニリデン系樹脂を用いた。屈折率の差は０．０８
７であった。芯材用押出機で芯材であるメチルメタクリ
レート樹脂を溶融し、２１７個の孔をあけたダイプレー
トに供給した。次に、鞘樹脂が芯材の周りに充満される
ように、２１７個の孔をあけたダイプレートに供給し
て、全部の芯線が充満密着するようにしぼりこんだキャ
ップをつけて収束し、一本のほぼ円状断面をした多芯プ
ラスチック光ファイバを得た。

【００３２】この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積比は８０対
２０になるようにした。この多芯プラスチック光ファイ
バの一個の芯の平均的な直径は約６０μｍであり、全体
の直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラスチック光
ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法で
測定して、波長６５０ｎｍにおいて０．２４ｄＢ／ｍで
あった。さらにこの多芯プラスチック光ファイバに低密
度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プラス
チック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−２ｍ
カットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおいて
０．２４ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。

【００３３】次に、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬ
ＥＤを光源として使用した。この多芯プラスチック光フ
ァイバケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０
ｍｍの円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定し
たところ、曲げないときの９９％以上を保持しており、
曲げロスはほとんどなかった。この多芯プラスチック光
ファイバケーブルに、湿熱６０℃９５％ＲＨの耐熱性試
験を行ったところ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／
ｍ程度のロス増しか見られず、安定性は高かった。

【００３４】（実施例２）芯の樹脂と鞘の樹脂と保護被
覆材は実施例１と同じものを使用した。また実施例１と
同じ２１７個の孔をあけたダイプレートを使用した。実
施例１と異なる点は、芯樹脂と鞘樹脂の体積比は９５対
５になるようにした点である。この多芯プラスチック光
ファイバの一個の芯の平均的な直径は約６６μｍであ
り、全体の直径は１．０ｍｍであった。鞘の比率が小さ
いので、個々の芯の形状はほぼ正六角形になっていた。
この多芯プラスチック光ファイバの伝送損失は、５２ｍ
−２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにお
いて０．１８ｄＢ／ｍであった。

【００３５】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て０．１８ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。

【００３６】次に、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬ
ＥＤを光源として使用した。この多芯プラスチック光フ
ァイバケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０
ｍｍの円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定し
たところ、曲げないときの９９％を保持しており、曲げ
ロスはほとんどなかった。この多芯プラスチック光ファ
イバケーブルに、湿熱６０℃９５％ＲＨの耐熱性試験を
行ったところ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程
度のロス増しか見られず、安定性は高かった。

【００３７】（実施例３）芯の樹脂と鞘の樹脂と保護被
覆材は実施例１と同じものを使用した。芯材用押出機で
芯材であるメチルメタクリレート樹脂を溶融し、３７個
の孔をあけたダイプレートに供給した。次に、鞘樹脂が
芯材の周りに充満されるように、３７個の孔をあけたダ
イプレートに供給して、全部の芯線が充満密着するよう
にしぼりこんだキャップをつけて収束し、一本のほぼ円
状断面をした多芯プラスチック光ファイバを得た。

【００３８】この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積比は９１対
９になるようにした。この多芯プラスチック光ファイバ
の一個の芯の平均的な直径は約１６０μｍであり、全体
の直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラスチック光
ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法で
測定して、波長６５０ｎｍにおいて０．１７ｄＢ／ｍで
あった。

【００３９】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て０．１７ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。次
に、この多芯プラスチック光ファイバケーブルの曲げ特
性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源とし
て使用した。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
を３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一
回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、曲げ
ないときの９７％を保持しており、曲げロスはほとんど
なかった。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程度のロス増
しか見られず、安定性は高かった。

【００４０】（実施例４）芯樹脂として、メルトインデ
ックスが４．５、屈折率が１．５８６ポリカーボネート
樹脂を用い、鞘樹脂としてメルトインデックスが３０、
屈折率が１．３９２のフッ化ビニリデン系樹脂を用い
た。屈折率の差は０．１９４であった。芯材用押出機で
芯材であるポリカーボネート樹脂を溶融し、２１７個の
孔をあけたダイプレートに供給した。次に、鞘樹脂が芯
材の周りに充満されるように、２１７個の孔をあけたダ
イプレートに供給して、全部の芯線が充満密着するよう
にしぼりこんだキャップをつけて収束し、一本のほぼ円
状断面をした多芯プラスチック光ファイバを得た。

【００４１】この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積比は９１対
９になるようにした。この多芯プラスチック光ファイバ
の一個の芯の平均的な直径は約６４μｍであり、全体の
直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラスチック光フ
ァイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法で測
定して、波長６７０ｎｍにおいて０．８ｄＢ／ｍであっ
た。

【００４２】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６７０ｎｍにおい
て０．８ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。実施
例１に比べて伝送損失は大きいが、屈折率差が大きいの
で、ＬＥＤ光源の場合だと、受光量が大きく、２ｍ長さ
における光パワーは実施例１より約１．５ｄＢ大きかっ
た。

【００４３】次に、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬ
ＥＤを光源として使用した。この多芯プラスチック光フ
ァイバケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０
ｍｍの円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定し
たところ、曲げないときの９９％以上を保持しており、
曲げロスはほとんどなかった。この多芯プラスチック光
ファイバケーブルに、湿熱６０℃９５％ＲＨの耐熱性試
験を行ったところ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／
ｍ程度のロス増しか見られず、安定性は高かった。

【００４４】（比較例１）芯の樹脂と鞘の樹脂と保護被
覆材は実施例１と同じものを使用した。芯がメチルメタ
クリレート樹脂であり、鞘が上記の樹脂である、芯の直
径０．９８ｍｍ、外径１．０ｍｍの単芯のプラスチック
光ファイバを紡糸し、次にこのプラスチック光ファイバ
に低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの
プラスチック光ファイバケーブルを得た。

【００４５】次に、このプラスチック光ファイバケーブ
ルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤ
を光源として使用した。この単芯プラスチック光ファイ
バケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径５ｍｍの
円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定したとこ
ろ、曲げないときの６１％しか保持されていなかった。

【００４６】（比較例２）芯の樹脂と鞘の樹脂と保護被
覆材は実施例１と同じものを使用した。芯材用押出機で
芯材であるメチルメタクリレート樹脂を溶融し、３５０
０個の孔をあけたダイプレートに供給した。次に、鞘樹
脂が芯材の周りに充満されるように、３５００個の孔を
あけたダイプレートに供給して、全部の芯線が充満密着
するようにしぼりこんだキャップをつけて収束し、一本
のほぼ円状断面をした多芯プラスチック光ファイバを得
た。

【００４７】この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積比は８０対
２０になるようにした。この多芯プラスチック光ファイ
バの一個の芯の平均的な直径は約１５μｍであり、全体
の直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラスチック光
ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法で
測定して、波長６５０ｎｍにおいて１．０ｄＢ／ｍであ
った。

【００４８】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て１．０ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。次
に、この多芯プラスチック光ファイバケーブルの曲げ特
性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源とし
て使用した。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
を３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一
回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、曲げ
ないときの９９％以上を保持しており、曲げロスはほと
んどなかった。この多芯プラスチック光ファイバケーブ
ルに、湿熱６０℃９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．４ｄＢ／ｍの劣化が見ら
れた。

【００４９】

【発明の効果】本発明により、伝送損失が小さく耐環境
特性もよく、しかも光ファイバを曲げても伝送損失の増
加が少ない即ち曲げロスが小さい、光センサー用多芯プ
ラスチック光ファイバが得られる。本発明により得られ
た光センサー用多芯プラスチック光ファイバは、伝送損
失が５２ｍ−２ｍのカットバック法、光源に波長６５０
ｎｍまたは６７０ｎｍの単色光を使用し入射開き角０．
１５ラジアンで測定したとき、１．０ｄＢ／ｍ未満であ
る。

【００５０】更に、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルに、湿熱６０℃９５％ＲＨの耐熱性試験を行った
ところ、１，０００時間経過後、０．４ｄＢ／ｍ未満の
変化しか見られず、耐環境特性がよい。また、曲げロス
は、中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源として使用し、
この多芯プラスチック光ファイバを３ｍの長さに切り、
中央部を半径１０ｍｍの円柱に一回り巻き付けたときの
透過光線を測定したところ、曲げないときの９０％以上
を保持しており、極めて良好な値を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多芯プラスチック光ファイバの断面を
示す模式図である。

【図２】本発明の多芯プラスチック光ファイバケーブル
の断面を示す模式図である。

【符号の説明】

１芯２鞘３保護被覆層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】個々の芯の直径が５０μｍ以上２００μ
ｍ以下であり、該芯繊維の７個以上が別個に仕切られ、
芯の樹脂の屈折率より０．００５以上０．２５以下低い
屈折率の鞘の樹脂を充満してひとまとめにして、断面の
芯の面積と鞘の面積の比率が４０対６０乃至９８対２で
ある光センサ用多芯プラスチック光ファイバ。
【請求項２】芯の面積と鞘の面積の比率が９０対１０
乃至９８対２である請求項１記載の光センサ用多芯プラ
スチック光ファイバ。
【請求項３】鞘の樹脂の屈折率が芯の樹脂の屈折率よ
り０．０４以上低い請求項１記載の光センサ用多芯プラ
スチック光ファイバ。
【請求項４】請求項１記載の光センサ用多芯プラスチ
ック光ファイバに保護被覆層を設けた多芯プラスチック
光ファイバケーブル。