JP2000292625A - 光伝送体アレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光伝送体アレイ原板を、歩留まりが高く、簡
便な方法で短冊化でき、光伝送体アレイの低コスト化が
可能な製造方法を提供する。 【解決手段】 光伝送体アレイの製造方法において、複
数の棒状光伝送体が２枚の基板間に１層もしくは２層以
上に平行配列され接着剤にて挟着された構造を有する光
伝送体アレイ原板を平板上に固定し、回転刃を用いて光
伝送体アレイ原板の表面に棒状光伝送体の軸に対して垂
直方向の溝を削り込み、この溝から該光伝送体アレイ原
板を割断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送体アレイの
製造方法に関し、特に、複数の長尺な棒状光伝送体が２
枚の基板間に１層もしくは２層以上に平行配列され挟着
された構造を有する長尺光伝送体アレイ原板を効率的に
短冊化するための切断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定長の多数の棒状光伝送体が２枚の基
板間に平行に配列され挟着され、基板と光伝送体、光伝
送体同士が接着された構造を有する光伝送体アレイは、
ファックスや複写機等の画像伝送体として有用に活用さ
れている。

【０００３】従来、このような光伝送体アレイの製造方
法としては、例えば特開昭６１−５５６１０号公報に開
示の方法がある。

【０００４】この公報には、一方の基板の両端部にスペ
ーサを固着し、スペーサ間の基板上に多数の円柱状レン
ズを並設し、この上から他方の基板を重ね合せ、該基板
の両端部とスペーサを固着し、仮ユニットを成形する工
程、前記仮ユニットのレンズ間の隙間、レンズと基板及
びスペーサとの間の隙間に接着剤を含浸充填させて固化
し、ユニットを得る工程、前記ユニットの基板外表面の
少なくとも四隅に接着剤を添設し、複数のユニットを重
ね合わせ接合一体化して重合積層体のブロックを形成
し、レンズの軸方向両端部を含む部分を除去し、且つこ
の間を複数に切断し、同時に多数の集束性光伝送体の単
体を得る工程からなる製造方法が開示されている。ここ
で、重合積層体のブロックの切断は、ダイヤモンドソー
等のカッタを用いて行われ、その後、両切断面の研磨を
行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法においては、重合積層体のブロックをカッタで切
断する際、その切断抵抗が大きく、カッタの刃の剛性が
低いと刃の湾曲等の変形による切断線のうねりや切断面
の傾斜が発生する。

【０００６】このような問題を避けるため、カッタの刃
の剛性が強くなるように刃幅を厚くすると、切断代が大
きくなり、一つのユニット（アレイ原板）から採取でき
る製品の比率が低くなり、また切断負荷が増大するた
め、刃先の摩耗や破損が生じやすく、切断線のうねりや
工程不良が生じてユニット単位の不良が発生し、歩留ま
りを著しく低下させていた。

【０００７】一般的に積層体のブロックを切断する際
は、光伝送体の材質がプラスチック、ガラスを問わず、
ダイヤモンドレジン切断刃を、水等の液体で冷却および
目詰まりを回避しながら切断を行う湿式法が用いられ
る。この湿式法では、短冊化された光伝送体アレイに切
断粉が付着し、この切断粉の除去のために洗浄工程が必
要になることから、工程数が増えるだけでなく、洗浄装
置やその付帯設備などの余分な設備投資が必要であっ
た。一方、光伝送体の材質をプラスチックに限定する
と、チップソー切断刃にて切断粉を強制排出しながら切
断を行う湿式法を行うことが可能ではあるが、湿式法、
乾式法のいずれであっても積層体のブロックの切断を行
うには、刃の剛性を確保するためには刃幅を厚くする必
要があった。

【０００８】そこで本発明の目的は、光伝送体アレイ原
板を、歩留まりが高く、簡便な方法で短冊化でき、光伝
送体アレイの低コスト化が可能な製造方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の棒状光
伝送体が２枚の基板間に１層もしくは２層以上に平行配
列され挟着された構造を有する光伝送体アレイ原板を平
板上に固定し、回転刃を用いて該光伝送体アレイ原板の
表面に溝を削り込み、この溝から該光伝送体アレイ原板
を割断する工程を有することを特徴とする光伝送体アレ
イの製造方法に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】まず、本発明において切断対象と
なる、２枚の基板間に複数の棒状光伝送体が１層もしく
は２層以上に平行配列され挟着された構造を有する光伝
送体アレイ原板について説明する。

【００１１】基板としては、フェノール製樹脂基板、Ａ
ＢＳ製樹脂基板等を用いることができる。これらの基板
は、外光の侵入や内部での乱反射を避けるため、黒色あ
るいはそれに近い濃色のものが好ましく、カーボンブラ
ック等の遮光材を含有したものが好ましい。

【００１２】棒状光伝送体としては、ステップインデッ
クス型の光伝送体やグレーテッドインデックス型の光伝
送体を用いることができ、素材としてはプラスチックや
ガラスが挙げられる。特にプラスチック製のグレーテッ
ドインデックス型光伝送体を用いた場合には、画像伝送
性の良好な光伝送体アレイを作製することができ、また
加工性にも優れるので好ましい。

【００１３】基板と棒状光伝送体、棒状光伝送体同士は
接着剤により接着される。使用される接着剤としては、
エポキシ系、シリコン系、反応型ホットメルト系等のも
のを用いることができる。光伝送体間での漏光を防ぐた
め、黒色あるいはそれに近い濃色に近いものが好まし
く、カーボンブラック等の遮光材を含有させることが好
ましい。

【００１４】上記のような材料を用い、常法にしたがっ
て、２つの基板間に複数の棒状光伝送体を１層あるいは
２層以上に平行に配列させて仮組し、基板と光伝送体、
光伝送体同士等の基板間の隙間に接着剤を充填して、固
化することによって光伝送体アレイ原板を作製すること
ができる。

【００１５】次に、本発明の好適な実施の形態について
図面を用いて説明する。

【００１６】本発明の切断方法では、例えば図１に示す
ような加工装置が用いられる。この装置は、回転刃駆動
モーター１によって回転し、光伝送体の軸に対して垂直
に設置された回転刃２、及び光伝送体アレイ原板４を吸
引吸着し固定する保持平板６を有する。光伝送体アレイ
原板４は、保持平板６に載せられ位置決めされた後、真
空吸引孔５から空気を吸引することによって保持平板６
に吸着固定される。保持平板６を固定する方法として
は、他にプレスによる固定等が考えられるが、設備が簡
単ですみ、光伝送体アレイの製造コストを低く抑えるこ
とができるため、吸着による固定が好ましい。回転刃２
は、保持平板６に対して上下方向に精度良く移動できる
ような構造を有している。保持平板６は、複数の溝のラ
インが平行に削り込めるように、光伝送体の軸と直角な
方向および光伝送体の軸方向に精度良く移動できるよう
な構造を有しており、溝を削り込む際には、保持平板６
は光伝送体の軸と直角方向に移動するようになってい
る。回転刃２は、光伝送体の軸に対して垂直に設置され
ているため、溝は光伝送体の軸と垂直な平面内に削り込
まれる。また、例えば、一つの溝を削り終え次の溝を削
り込む場合など、溝を削り込む位置に光伝送体アレイ原
板を移動する場合には、保持平板６は光伝送体の軸方向
に移動するようになっている。保持平板６の代わりに、
回転刃２が光伝送体の軸と直角な方向および光伝送体の
軸方向に精度良く移動できるような構造を有していても
よく、保持平板６及び回転刃２の両者を移動可能な構造
としてもよい。このような回転刃２と保持平板６を順に
移動させることにより、長尺光伝送体アレイ原板４の一
方の基板表面あるいは両基板表面に回転刃２によって、
光伝送体アレイ原板４が完全に切断されない程度の深さ
の溝３が削り込まれる。

【００１７】本発明の方法において、溝は、光伝送体ア
レイ原板４の一方のみあるいは両面に削り込んでもよ
い。

【００１８】光伝送体アレイ原板４の一方の基板表面か
ら溝を削り込む場合は、その基板および棒状光伝送体を
通過し他方の基板に達する深さとすることが好ましい。
さらには、溝底と他方の基板表面との距離が０．１ｍｍ
以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

【００１９】溝を光伝送体アレイ原板４の両基板表面に
削り込む場合は、通常、一方の基板表面の溝は、他方の
基板表面の溝と同一平面上に削り込まれ、両方の溝が光
伝送体の軸と垂直な平面内に削り込まれることが好まし
い。それぞれの溝の深さは、光伝送体アレイ原板の厚さ
の３０％以上５０％未満の深さであることが好ましい。
より好ましくは３０％以上４５％以下である。

【００２０】溝を一方の基板表面にのみ削り込む場合お
よび両面に削り込む場合のいずれにおいても、それぞれ
上記範囲内で削り込みを行うと、後の割断工程において
良好に割断が実施できるとともに、削り込み後のアレイ
原板の取り扱いも容易となる。

【００２１】溝の形成に用いられる回転刃２としては、
光伝送体アレイ原板４の構成材料が全てプラスチックの
場合は、一般工具鋼（ハイス）、超硬材、あるいはダイ
ヤモンドが使用されている回転刃を用いることができ
る。光伝送体アレイ原板４の構成材料にガラス材が含ま
れる場合には、ダイヤモンドを使用している回転刃を用
いることが好ましい。ダイヤモンドを用いた回転刃は、
一般工具鋼（ハイス）や超硬材からなる回転刃に比べて
磨耗が小さく、寿命が著しく長い。

【００２２】以上のようにして溝形成加工がなされた光
伝送体アレイ原板４を、真空吸引孔５からの吸引を停止
した後、保持平板６から取り外し、別工程にて溝部で割
断分離して短冊化する。

【００２３】割断分離は、手作業で容易に行うことがで
き、自動化を行う場合はシャーリング装置等の割断分離
用の装置を用いることができる。

【００２４】所定幅の短冊状に割断分離された光伝送体
アレイは、割部端面に対して研磨、鏡面切削、コーティ
ングといった表面処理が施される。

【００２５】本発明の方法における回転刃による溝形成
加工では、光伝送体アレイ原板を一度に切断分離しない
ため、切断される光伝送体アレイが削り抵抗で動かない
ように１本毎に保持する必要がなく、光伝送体アレイ原
板全体を一つの平板上に例えば吸引吸着によって固定す
ることで十分である。また、回転刃にかかる負荷が小さ
く、回転刃の湾曲等の変形が生じにくいため、刃幅の薄
化や高速加工が可能となり、一枚の光伝送体アレイ原板
に対する採取製品比率および加工効率を向上させること
ができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。

【００２７】（実施例１）光伝送体アレイ原板として、
幅２４０ｍｍ×長さ１７０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのフェ
ノール製樹脂製基板２枚間に、直径６００μｍのプラス
チック製グレーテッドインデックス型棒状レンズ（光伝
送体）を１層、平行配列し、エポキシ系接着剤（エピフ
ォーム、ソマール株式会社製）にて接着し挟着したアレ
イ原板を用意した。 図１に示す加工装置の光伝送体ア
レイ原板４を固定する保持平板６としては、真空吸引機
構を備え、円形状の真空吸引孔（直径２．５ｍｍ）が複
数形成された、幅２４０ｍｍ×長さ１７０ｍｍ×厚さ３
０ｍｍのアルミニウム製のものを用いた。 回転刃２と
しては、入手が容易な市販品の一般工具鋼材または超硬
材からなるスリワリフライスを用いた。

【００２８】保持平板６上に、光伝送体アレイ原板４を
配置して真空吸着させ、回転刃２が光伝送体アレイ原板
の厚さの３０％に達するように設置した後、３０００ｒ
ｐｍで回転させ、保持平板６を４００ｍｍ／ｓｅｃの速
度で移動させ溝を削り込んだ。保持平板６をレンズの軸
方向に移動して５．５ｍｍ間隔で３０本の溝を同様にし
て削り込んだ。その後、吸引吸着を解除し、溝の未形成
面を上面にしてアレイ原板４を配置し、再度吸引吸着
後、同様の操作で、反対側の基板表面に削り込まれてい
る溝に対応する位置に光伝送体アレイ原板４の厚さの３
０％に達するまで溝を削り込んだ。吸引吸着を解除して
アレイ原板４を保持平板６から取り外した後、溝３に沿
って割断して２９本の光伝送体アレイを得た。その後、
回転刃２が劣化し、十分に精度の高い溝を削り込めなく
なるまで切断を続けた。

【００２９】表１に、使用した回転刃２の材質および刃
幅ならびにその場合の切断可能枚数を示す。また表２に
は、一般工具鋼材からなる刃幅０．２ｍｍの回転刃２を
使用時の溝深さと割断面形状の関係を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】 （実施例２）光伝送体アレイ原板の両基板表面に溝を削
り込む代わりに、一方の基板表面に溝を削り込み、その
溝の深さは光伝送体を通過し他方の基板に到達する深さ
とした以外は実施例１と同様にして２９本の光伝送体ア
レイを得た。表３に、溝のクリアランス（溝の底と他方
の基板表面との距離）と割断面形状の関係を示す。

【００３２】

【表３】 （比較例１）実施例１と同様の光伝送体アレイ原板を２
０枚積層してブロック化し、刃幅１．５ｍｍのチップソ
ーにて一度に切断分離を行った。実施例１と比較例の方
法によって一枚の光伝送体アレイ原板から得られる製品
本数の比較を表４に示す。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、削り込みの際の抵抗が
小さいため、刃幅を薄くでき歩留まりを向上させること
ができる。また、削り込みの際の抵抗が小さいため、回
転刃の湾曲等の変形が起きにくく良好な割断形状が得ら
れるとともに、高速加工が可能であり、加工効率も向上
させることができる。さらに、吸引吸着による平板への
固定で削り込みが可能なため、アレイ原板の平板への設
置と取り外しが容易である。しかも、アレイ原板が切断
分離されないため、一つ一つの光伝送体毎に強固な固定
を行う必要がなく、短冊化工程が非常に簡略化される。
したがって、本発明の方法は、光伝送体アレイのコスト
ダウンに対しきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により光伝送体アレイ原板に溝を
削り込む一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 回転刃駆動モーター ２ 回転刃 ３ 溝 ４ 光伝送体アレイ原板 ５ 真空吸引孔 ６ 保持平板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前原 修 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 原田 香緒里 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H038 BA01 CA12 CA17 2H046 AA05 AA62 AC21 AD10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の棒状光伝送体が２枚の基板間に１
   層もしくは２層以上に平行配列され挟着された構造を有
   する光伝送体アレイ原板を平板上に固定し、回転刃を用
   いて該光伝送体アレイ原板の表面に溝を削り込み、この
   溝から該光伝送体アレイ原板を割断する工程を有するこ
   とを特徴とする光伝送体アレイの製造方法。
2. 【請求項２】 前記溝が、棒状光伝送体の軸に対して垂
   直な方向に形成されることを特徴とする請求項１記載の
   光伝送体アレイの製造方法。
3. 【請求項３】 前記光伝送体アレイ原板の一方の基板表
   面から、その基板およじ棒状光伝送体を通過し他方の基
   板に達する深さの溝を削り込むことを特徴とする請求項
   １又は２記載の光伝送体アレイの製造方法。
4. 【請求項４】 前記溝は、その溝底と他方の基板表面と
   の距離が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である請求項３
   記載の光伝送体アレイの製造方法。
5. 【請求項５】 前記光伝送体アレイ原板の両基板表面か
   らそれぞれ、該光伝送体アレイ原板の厚さの３０％以上
   ５０％未満の深さの溝を削り込むことを特徴とする請求
   項１又は２記載の光伝送体アレイの製造方法。
6. 【請求項６】 前記溝を削り込む際、前記光伝送体アレ
   イ原板は前記平板に吸引吸着により固定されている請求
   項１〜５のいずれか１項に記載の光伝送体アレイの製造
   方法。