JP2001337244A

JP2001337244A - プラスチック光伝送体及びその製法並びにプラスチック光伝送体アレイ

Info

Publication number: JP2001337244A
Application number: JP2000156220A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Uozu; 吉弘魚津; Norifumi Hirota; 憲史廣田; Toshinori Sumi; 敏則隅; Teruhiro Ishimaru; 輝太石丸; Yoshihiko Hoshiide; 芳彦星出
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】高温環境下で使用した場合でも光伝送体の収
縮や共役長の変化が小さく、解像度の低下が少ない光伝
送体及び光伝送体アレイを提供する。【解決手段】円柱形状を有し、中心から外周部に向か
って屈折率が連続的に減少してなるプラスチック光伝送
体であって、８０℃で７２時間無張力下で熱処理した場
合の熱収縮率が０．５％以下であることを特徴とするプ
ラスチック光伝送体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光集束性光ファイ
バ、光集束性棒状レンズ、光センサー等の光伝送路とし
て利用できるプラスチック光伝送体及びその製造方法並
びにプラスチック光伝送体アレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック光伝送体（以下適宜単に
「光伝送体」という）は一般的には、その両端面を中心
軸に垂直な平行平面に鏡面研磨し、単体で微小レンズと
して使用されている。また多数本の光伝送体を密接配列
し接着一体化してプラスチック光伝送体アレイ（以下適
宜単に「光伝送体アレイ」という）の形態として複写
機、ファクシミリ、スキャナ等のラインセンサ用の部品
として、またＬＥＤプリンタの書き込みデバイス等に広
く用いられている。

【０００３】ところで、光伝送体の一方の端面から入射
した光は光伝送体内をサインカーブを描いて進行し他端
面から出射して結像するが、一般に光伝送体の屈折率分
布は必ずしも理想的な分布に一致しているわけではな
く、特に外周部付近では理想分布から外れている場合が
多い。この外周部付近での屈折率分布の歪みや光伝送体
外周面を通して光伝送体内に入る外光に起因して、光伝
送体からフレア光やクロストーク光と呼ばれる結像に寄
与しないぼやけた光が出射する。これらのフレア光やク
ロストーク光が光伝送体の解像力及び画像のコントラス
トに悪影響を及ぼす。特にクロストーク光の影響は光伝
送体アレイにおいて光伝送体同士が隣接している場合に
特に大きくなり性能の低下が著しい。

【０００４】上記のようなフレア光やクロストーク光の
発生防止のため、従来は光伝送体アレイに使用する光伝
送体の外周面を化学的エッチング等により微細な凹凸の
粗面とし、これにより光伝送体内で最外層に向かう光線
を粗面の乱反射させ外部へ逃がすとともに外周面に入射
する外光を乱反射させて光伝送体内への外光の進入を抑
制するようにしている。また、光伝送体同士を結合する
接着剤として黒色のものを使用している。しかし、化学
的エッチング等により粗面化された光伝送体外周面は微
視的に見て鋭利な凹凸となっているために応力集中を生
じやすく、更に平均的な凹凸とは別に比較的深いクラッ
クの存在により強度が低く、光伝送体アレイの組立時に
しばしば破損を生じるという問題があった。

【０００５】また、特開平６−２２２２１８号公報等に
おいては、フレア光を生じる原因となる外周部の屈折率
分布の不整な部分を溶剤や刃物を用いて除去する方法が
提案されている。しかしこの方法は、屈折率分布の不整
な部分を除去する際に発生するごみの処理、溶剤の回
収、切削刃の交換などが必要であるため高コストである
等の問題があった。また、光伝送体の真円性や光伝送体
径のばらつきが大きくなるため、この方法により得られ
た光伝送体を光伝送体アレイとした場合に光軸のばらつ
きが大きくなり光学性能が低下するという問題があっ
た。

【０００６】さらに、特開平９−１２７３５３号公報に
おいては、光伝送体間のクロストーク光を減少させるた
め、フレア光を生じる原因となる外周部の屈折率分布の
不整部分に染料や光散乱剤を添加する方法が提案されて
いる。しかし、光伝送体径が細い場合など屈折率分布の
不整部分が光伝送体全体に占める割合が大きい場合に
は、染料や光散乱剤を添加する厚みを大きくせざるを得
ないため、光伝送体の光量が低下しやすいという問題が
あった。

【０００７】一方、屈折率が異なる複数の紡糸原液を同
心円状に積層して紡糸することにより製造された光伝送
体は、光伝送体径が細くなるにしたがい光伝送体断面積
に占める光伝送体外周部の屈折率分布の不整な部分の割
合が大きくなる。これを改善するため、特開平８−２１
１２４２号公報においては、光伝送体を加熱延伸する方
法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加熱延伸され
た光伝送体は熱収縮率が大きいため、高温環境下で使用
した場合に熱により光伝送体が大きく収縮し、共役長が
変化するため、解像度が低下してしまうという問題があ
った。

【０００９】本発明は、高温環境下で使用した場合でも
光伝送体の収縮や共役長の変化が小さく、解像度の低下
が少ない光伝送体及び光伝送体アレイを提供することを
目的とする。また、本発明は、このような光伝送体を容
易に製造する方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、円柱形
状を有し、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に
減少してなるプラスチック光伝送体であって、８０℃で
７２時間無張力下で熱処理した場合の熱収縮率が０．５
％以下であることを特徴とするプラスチック光伝送体に
ある。

【００１１】また、本発明の要旨は、硬化させた後に得
られる硬化物の屈折率がｎ_１、ｎ_２、・・・、ｎ_Ｎ（Ｎ
≧３）であるＮ個の未硬化物を同心円状に積層して、中
心部から外周部に向かって屈折率が順次減少したファイ
バ状の未硬化物積層体を形成し、この積層体の各層間の
屈折率分布が連続的に変化するように隣接層間の成分の
相互拡散処理を行いながら、または相互拡散処理を行っ
た後、積層体を硬化処理したプラスチック光伝送体原糸
を加熱延伸した後、緩和処理を行うことを特徴とする前
記プラスチック光伝送体の製造方法にある。

【００１２】さらに、本発明の要旨は、前記プラスチッ
ク光伝送体の複数本が２枚の基板間に平行配列されてな
るプラスチック光伝送体アレイにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１４】本発明のプラスチック光伝送体は、半径Ｒ
の円柱形状を有し、中心から外周部に向かって屈折率が
連続的に減少している。本発明の光伝送体は、少なくと
も中心から外周部に向かう０．３Ｒ〜０．８Ｒの範囲に
おける屈折率分布が、下記式（１）で規定される２次曲
線分布に近似されることが好ましい。

【００１５】ｎ（Ｌ）＝ｎ_０｛１−（ｇ^２／２）Ｌ^２｝（１）（但し、式中ｎ_０は光伝送体の中心部の屈折率、Ｌは光
伝送体の中心部からの距離（０≦Ｌ≦Ｒ）、ｎ（Ｌ）は
光伝送体の中心軸よりＬの部位の屈折率、ｇは光伝送体
の屈折率分布定数を示す。）光伝送体の中心部の屈折率ｎ_０は、１．４≦ｎ_０≦１．
６であることが好ましい。また、半径Ｒは、０．０５ｍ
ｍ≦Ｒ≦０．３ｍｍであることが好ましい。Ｒが０．３
ｍｍより大きいと光伝送体の共役長ＴＣが大きくなるの
で光伝送体を使用する装置が大きくなるおそれがある。
また、Ｒが０．０５ｍｍより小さいと光伝送体アレイと
するための加工や取り扱いが難しくなる傾向がある。ま
た、屈折率分布定数ｇは、０．２ｍｍ^−１≦ｇ≦２ｍｍ
^−１であることが好ましい。屈折率分布定数ｇが２ｍｍ
^−１より大きいと光伝送体長が短くなりすぎる場合があ
り、０．２ｍｍ^−１より小さいとプラスチック光伝送体
の共役長ＴＣが大きくなりすぎる場合がある。

【００１６】また、本発明の光伝送体は、無張力下にお
いて８０℃で７２時間熱処理した場合の熱収縮率が０．
５％以下である。熱収縮率は０．３％以下であることが
好ましく、０．２％以下であることがより好ましい。そ
のため、高温環境下で使用した場合であっても、熱によ
る光伝送体の収縮や共役長の変化が小さいので解像度を
高く保つことができる。

【００１７】次に本発明の光伝送体を製造するために好
適に用いられる製造方法について説明する。

【００１８】まず硬化した後の屈折率ｎがｎ_１＞ｎ_２＞
・・・・＞ｎ_Ｎ（Ｎ≧３）なるＮ個の未硬化物を中心か
ら外周部に向かって順次屈折率が低くなるように、同心
円状に積層して未硬化物積層体（以下適宜「糸状体」と
いう）に賦形し、糸状体の各層間の屈折率分布が連続的
になるように隣接層間の物質の相互拡散処理を行いなが
ら、または相互拡散処理を行った後、糸状体を硬化処理
し、好ましくは直径が０．３〜１．５ｍｍの光伝送体原
糸を得る。ついで、この光伝送体原糸を加熱延伸した
後、緩和処理を行うことにより光伝送体を製造する。得
られる光伝送体の屈折率分布を理想的な分布に近づける
ために、用いる未硬化物の個数Ｎは４〜６の範囲である
ことが望ましい。

【００１９】未硬化物質の粘度は１０^３〜１０^８ポイズ
であることが好ましい。粘度が小さすぎると賦形に際し
糸切れが生じやすくなり糸状体の形成が困難となる。ま
た粘度が大きすぎると賦形時の操作性が不良となり各層
の同心円性が損なわれたり、太さ斑の大きな糸状体とな
る場合がある。

【００２０】この未硬化物を構成する物質としてはラジ
カル重合性ビニル単量体または該単量体と該単量体に可
溶な重合体とよりなる組成物などを用いることができ
る。

【００２１】ラジカル重合性ビニル単量体の具体例とし
てはメチルメタクリレート（ｎ＝１．４９）、スチレン
（ｎ＝１．５９）、クロルスチレン（ｎ＝１．６１）、
酢酸ビニル（ｎ＝１．４７）、２，２，３，３−テトラ
フルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，
３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチル（メタ）
アクリレート、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオ
ロブチル（メタ）アクリレート、２，２，２−トリフル
オロエチル（メタ）アクリレート等のフッ素化アルキル
（メタ）アクリレート（ｎ＝１．３７〜１．４４）、屈
折率１．４３〜１．６２の（メタ）アクリレート類たと
えばエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）ア
クリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、脂環式
（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）ア
クリレート、アルキレングリコール（メタ）アクリレー
ト、トリメチロールプロパンジ又はトリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールジ、トリ又はテトラ（メ
タ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリ
レート、などの他のジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネート、フッ素化アルキレングリコールポリ（メ
タ）アクリレートなどが挙げられる。

【００２２】これら未硬化物から糸状体を形成する際の
未硬化物の粘度調整を容易にするため、及び糸状体の中
心から外周へ向かい連続的な屈折率分布を持たせるた
め、未硬化物は単量体とこれに可溶な重合体との組成物
で構成されていることが好ましい。

【００２３】ここで、使用される重合体としては、前記
のラジカル重合性ビニル単量体から生成する重合体と相
溶性が良いものが用いられ、例えばポリメチルメタクリ
レート（ｎ＝１．４９）、ポリメチルメタクリレート系
コポリマー（ｎ＝１．４７〜１．５０）、ポリ４ーメチ
ルペンテンー１（ｎ＝１．４６）、エチレン／酢酸ビニ
ル共重合体（ｎ＝１．４６〜１．５０）、ポリカーボネ
ート（ｎ＝１．５０〜１．５７）、ポリフッ化ビニリデ
ン（ｎ＝１．４２）、フッ化ビニリデン／テトラフルオ
ロエチレン共重合体（ｎ＝１．４２〜１．４６）、フッ
化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオ
ロプロペン共重合体（ｎ＝１．４０〜１．４６）、フッ
化アルキル（メタ）アクリレート系重合体等が挙げられ
る。

【００２４】粘度を調整するため、各層に同一の屈折率
を有する重合体を用いると、中心から外周に向かって連
続的な屈折率分布を有する光伝送体が得られるので好ま
しい。特に、ポリメチルメタクリレートは透明性に優
れ、それ自体の屈折率も高いので本発明の光伝送体を製
造するに際して用いる重合体としては好適である。

【００２５】未硬化物より形成された糸状体を硬化する
ため、未硬化物中に熱硬化触媒あるいは光硬化触媒を添
加しておくことが好ましく、熱硬化触媒としてはパーオ
キサイド系又はアゾ系の触媒が用いられる。光硬化触媒
としてはベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエーテ
ル、４’−イソプロピル−２−ヒドロキシ−２−メチル
プロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン、ベンジルメチルケタール、２，２−ジエト
キシアセトフェノン、クロロチオキサントン、チオキサ
ントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、４−ジメチ
ルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸
イソアミル、Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエチ
ルアミンなどが挙げられる。

【００２６】次いで未硬化物を硬化させるには、硬化処
理部において好ましくは紫外線を周囲から作用させ、熱
硬化触媒及び／又は光硬化触媒を含有する糸状物を熱処
理ないし光硬化処理を行う。光重合に用いる光源として
は１５０〜６００ｎｍの波長の光を発生する炭素アーク
灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀
灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、レーザー光等が
好ましく用いられる。

【００２７】硬化して得られた光伝送体原糸は、そのま
ま連続的に加熱延伸工程へと送っても良いし、いったん
ボビン等に巻き取ってから加熱延伸工程へ送っても良
い。加熱延伸はバッチ方式で行ってもよいし、連続的に
行ってもよい。また、加熱延伸工程と緩和工程は連続的
に行っても良いし、工程毎に分離して行っても良い。

【００２８】加熱延伸は、公知の方法により行うことが
できる。例えば、硬化して得られた光伝送体原糸を第１
ニップローラーで加熱炉に供給し、加熱炉を通過した光
伝送体原糸を第２ニップローラーで第１ニップローラー
よりも速い速度で引き取って延伸する方法等があげられ
る。加熱延伸工程における雰囲気温度は光伝送体原糸の
材質等に応じて設定されるが、光伝送体原糸のガラス転
移温度（Ｔｇ）−２０℃以上とすることが好ましい。な
お、光伝送体が複数種類の材料で構成される場合、それ
らのＴｇの最大値を光伝送体のＴｇとする。また、延伸
倍率は所望の光伝送体径により決定され、第１及び第２
ニップローラーの速度比により調節することができる。

【００２９】緩和処理は、公知の方法により行うことが
できる。例えば、延伸された光伝送体原糸を第３ニップ
ローラーで加熱炉に供給し、加熱炉を通過した光伝送体
原糸を第４ニップローラーで第３ニップローラーよりも
遅い速度で引き取って緩和する方法等があげられる。緩
和時の雰囲気温度は光伝送体の材質等に応じて設定され
るが、得られる光伝送体の熱収縮を効果的に低下させる
ためには光伝送体原糸のＴｇ以上とすることが好まし
い。延伸された光伝送体原糸の長さに対する緩和処理さ
れた光伝送体の長さ（緩和倍率）は、所望の光伝送体径
により決定されるが、４／５倍〜９９／１００倍程度と
なるようにすることが好ましい。緩和倍率が９９／１０
０倍を超えると、熱による光伝送体の収縮が発生しやす
くなるおそれがあり、緩和倍率が４／５倍未満である
と、光伝送体径の斑が大きくなるおそれがある。緩和倍
率は第３及び第４ニップローラーの速度比で調節するこ
とができる。

【００３０】本発明における光伝送体の製造装置の一例
を図１及び図２に示す。図１は光伝送体原糸の製造装置
の概略図であり、相互拡散部及び硬化処理部の部分だけ
を縦断面図で示している。図１において、１３は同心円
状複合ノズル、５は押し出された未硬化の糸状体、６は
糸状体の各層の単量体を相互に拡散させて屈折率分布を
与えるための相互拡散部、７は未硬化物を硬化させるた
めの硬化処理部、８は引き取りローラー、９は光伝送体
原糸、１１は不活性ガス導入口、１２は不活性ガス排出
口である。糸状体５及び光伝送体原糸９は図中矢印で示
す方向に走行する。糸状体５から遊離する単量体などの
揮発性物質を相互拡散部６及び硬化処理部７から除去す
るため、不活性ガス導入口１１から不活性ガス例えば窒
素ガスが導入され不活性ガス排出口１２から排出され
る。得られた光伝送体原糸９は図２にその概略を示す加
熱延伸及び緩和処理を行う装置に供給される。光伝送体
原糸９は図中矢印で示す方向に走行する。図２に示す装
置において加熱延伸は第１引き取りローラー１４と第２
引き取りローラー１５の間の加熱炉１７で行われ、緩和
処理は第２引き取りローラー１５と第３引き取りローラ
ー１６の間の加熱炉１８で行われる。加熱炉１７、１８
としては公知の構造のものが使用される。このようにし
て得られた光伝送体１９はそのまま連続的に所望の長さ
に切断してもよく、ボビン等に巻き取ってもよい。

【００３１】次に、本発明の光伝送体アレイについて説
明する。

【００３２】本発明の光伝送体アレイは本発明の光伝送
体の複数本が２枚の基板間に平行に１列以上に配列され
て構成される。光伝送体と基板との固定には接着剤等が
用いられる。隣接する光伝送体は互いに密着していても
良いし、一定の隙間をおいて配列していても良い。光伝
送体と光伝送体の間の隙間は一定であることが好まし
い。また、光伝送体が２列以上配列されてなる光伝送体
アレイの場合は光伝送体は俵積み状に配列されているこ
とが好ましい。

【００３３】本発明の光伝送体アレイは、熱雰囲気下に
おいても光伝送体長や共役長の変化が小さい光伝送体を
用いているため、耐熱性に優れている。そのため、高解
像度のスキャナやプリンタ用途において長期間使用して
も解像度の低下が少ない。

【００３４】本発明の光伝送体アレイは公知の方法で製
造される。例えば、まず、一定の長さに切断した光伝送
体を２枚の基板間に光伝送体同士が密着するように配列
して固定する。この状態でカーボンブラック等の遮光剤
の入った接着剤を光伝送体間及び光伝送体と基板間に形
成される隙間に注入して、硬化させる。その後、必要に
応じてこの光伝送体アレイを所望の長さに切断し、ダイ
ヤモンド刃による切削等の端面の鏡面化処理を施す。

【００３５】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００３６】（実施例１）ポリメチルメタクリレート
（〔η〕＝０．４０，ＭＥＫ中，２５℃にて測定、以下
本実施例及び比較例において用いるメチルメタクリレー
トの〔η〕はこれと同じである）５２重量部、ベンジル
メタクリレート３５重量部、メチルメタクリレート１３
重量部、１ーヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０
℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチル
メタクリレート４８重量部、ベンジルメタクリレート１
０重量部、メチルメタクリレート３５重量部、２，２，
３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタ
クリレート７重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重
量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液とした。
ポリメチルメタクリレート４７重量部、メチルメタクリ
レート３０重量部、２，２，３，３，４，４，５，５−
オクタフルオロペンチルメタクリレート２３重量部、１
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重
量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練
して第３層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレー
ト４０重量部、メチルメタクリレート１８重量部、２，
２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチル
メタクリレート４２重量部、１−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン
０．１重量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液
とした。ポリメチルメタクリレート３７重量部、メチル
メタクリレート４重量部、２，２，３，３，４，４，
５，５−オクタフルオロペンチルメタクリレート５９重
量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃
に加熱混練して第５層形成用原液とした。この５種類の
原液を同心円状５層複合ノズルを用い中心から順次未硬
化物の屈折率が低くなるように配列し同時に押し出し
た。複合紡糸ノズルの温度は４８℃であった。各層の吐
出比は厚さ（１層目においては半径）の比で３５／３８
／２０／６／１であった．ついで長さ３０ｃｍの相互拡
散処理部を通しその後長さ１２０ｃｍ、４０Ｗのケミカ
ルランプ１２本を円状に等間隔に配設され光を照射する
硬化処理部の中心に糸状体を通過させて１２０ｃｍ／ｍ
ｉｎでニップローラーで引き取った。相互拡散処理部に
おける窒素流量は６４Ｌ／ｍｉｎであった。得られた光
伝送体の原糸の半径は０．４７ｍｍ、Ｔｇは１１０℃で
あった。

【００３７】この光伝送体原糸を１２５℃の雰囲気下で
５倍に延伸し、１４０℃の雰囲気下で長さが９／１０に
なるように緩和処理を行い、光伝送体を得た。この光伝
送体の半径は０．２２ｍｍ、中心屈折率は１．５１２、
屈折率分布定数ｇは１．２０ｍｍ^−１であった。この光
伝送体を無張力下、８０℃で７２時間熱処理したとこ
ろ、熱収縮率は０．２％であった。

【００３８】（実施例２）複合紡糸ノズルの温度を４４
℃とし、ノズルからの吐出量、ニップローラーの引き取
り速度、ケミカルランプの光強度を２倍に変更した点を
除いて実施例１と同様にして光伝送体原糸を製造した。
この光伝送体原糸の半径は０．３０ｍｍ、Ｔｇは１１０
℃であった。

【００３９】この光伝送体原糸を１２５℃の雰囲気下で
４倍に延伸し、１５０℃の雰囲気下で長さが４／５にな
るように緩和処理を行い、光伝送体を得た。この光伝送
体の半径は０．１７ｍｍ、中心屈折率は１．５１２、屈
折率分布定数ｇは１．５７ｍｍ^−１であった。この光伝
送体を無張力下、８０℃で７２時間熱処理したところ、
熱収縮率は０．３％であった。

【００４０】（比較例１）緩和処理を行わない点を除い
て実施例２と同様にして光伝送体を得た。この光伝送体
の半径は０．１５ｍｍ、中心屈折率は１．５１２、屈折
率分布定数ｇは１．７８ｍｍ^−１であった。この光伝送
体を無張力下、８０℃で７２時間熱処理したところ、熱
収縮率は２．５％であった。

【００４１】（実施例３）ポリメチルメタクリレート４
７重量部、トリシクロ［５・２・１・０^２，６］デカニ
ルメタクリレート３５重量部、メチルメタクリレート１
８重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７
０℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチ
ルメタクリレート４９重量部、トリシクロ［５・２・１
・０^２，６］デカニルメタクリレート１５重量部、メチ
ルメタクリレート３６重量部、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノ
ン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原
液とした。ポリメチルメタクリレート５１重量部、トリ
シクロ［５・２・１・０^２，６］デカニルメタクリレー
ト１０重量部、ｔ−ブチルメタクリレート１０重量部、
メチルメタクリレート２９重量部、１ーヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキ
ノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用
原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、ｔ
−ブチルメタクリレート３０重量部、メチルメタクリレ
ート２０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニ
ルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部
を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液とした。ポリ
メチルメタクリレート４２重量部、メチルメタクリレー
ト１８重量部、２，２，３，３，４，４，５，５−オク
タフルオロペンチルメタクリレート４０重量部、１−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量
部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練し
て第５層形成用原液とした。このような原液を用い、各
層の吐出比を５５／１５／１２／１６／２とし、硬化処
理部からの糸状体の引き取り速度を２００ｃｍ／ｍｉｎ
とし、相互拡散処理部における窒素流量は８０Ｌ／ｍｉ
ｎとした点を除いて実施例１と同様にして光伝送体原糸
を得た。得られた光伝送体原糸の半径は０．３０ｍｍ、
Ｔｇは１１５℃であった。

【００４２】この光伝送体原糸を１３０℃の雰囲気下で
４倍に延伸し、１５０℃の雰囲気下で長さが４／５にな
るように緩和処理を行い、光伝送体を得た。この光伝送
体の半径は０．１７ｍｍ、中心屈折率は１．５１２、屈
折率分布定数ｇは１．５７ｍｍ^−１であった。この光伝
送体を無張力下、８０℃で７２時間熱処理したところ、
熱収縮率は０．２％であった。

【００４３】（実施例４）ポリメチルメタクリレート４
７重量部、トリシクロ［５・２・１・０^２，６］デカニ
ルメタクリレート３０重量部、メチルメタクリレート２
３重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７
０℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチ
ルメタクリレート５０重量部、トリシクロ［５・２・１
・０^２，６］デカニルメタクリレート１０重量部、メチ
ルメタクリレート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノ
ン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原
液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、メチ
ルメタクリレート４０重量部、２，２，３，３，４，
４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリレート１
０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０
℃に加熱混練して第３層形成用原液とした。ポリメチル
メタクリレート５０重量部、メチルメタクリレート４０
重量部、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフル
オロペンチルメタクリレート１０重量部、１−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部ハイド
ロキノン０．１重量部、を７０℃に加熱混練して第４層
形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４２重量
部、メチルメタクリレート１８重量部、２，２，３，
３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリ
レート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量
部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液とした。な
お、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱
混練前の第４層及び第５層用の各原液中に原液全体に対
して日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．１２
重量％、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗ
ＨＤ−１８００．１０重量％、三井東圧染料（株）
製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０
８重量％を添加した。

【００４４】このような原液を用い、各層の吐出比を１
８／５０／２６／５／１とした点を除いて実施例１と同
様にして光伝送体原糸を得た。光伝送体原糸の半径は
０．３０ｍｍ、Ｔｇは１１５℃であった。

【００４５】この光伝送体原糸を１３０℃の雰囲気下で
４倍に延伸し、１５０℃の雰囲気下で長さが４／５にな
るように緩和処理を行い、光伝送体を得た。この光伝送
体の半径は０．１７ｍｍ、中心屈折率は１．４９７、屈
折率分布定数ｇは０．８７ｍｍ^−１であった。この光伝
送体を無張力下、８０℃で７２時間熱処理したところ、
熱収縮率は０．３％であった。

【００４６】（実施例５）光伝送体として実施例４の光
伝送体複数本を用い、基板としてフェノール樹脂（厚さ
０．５ｍｍ）２枚を用い、接着剤としてカーボンブラッ
クを２ｗｔ％添加したエピフォーム（ソマール社製）を
用い、基板の間に光伝送体を１列に平行に配列し、光伝
送体間及び光伝送体と基板間に接着剤を充填し、接着剤
を硬化し、その後両端面を切断して研磨し、各光伝送体
の長さが４．４ｍｍの光伝送体アレイを製造した。この
光伝送体アレイの５２５ｎｍにおける共役長は１０．０
ｍｍであった。

【００４７】この光伝送体アレイを８０℃で７２時間熱
処理したが共役長に変化はなかった。

【００４８】この光伝送体アレイをカラーイメージセン
サーヘッドに組み込んで画像伝送を行ったところ、色収
差によるにじみが少ない画像が得られた。

【００４９】（比較例２）実施例４において得られた光
伝送体原糸を１３０℃の雰囲気下で３．２倍に延伸して
光伝送体を得た。この光伝送体の半径は０．１７ｍｍ、
中心屈折率は１．４９７、屈折率分布定数ｇは０．８７
ｍｍ^−１であった。この光伝送体を無張力下、８０℃で
７２時間熱処理したところ、熱収縮率は２．５％であっ
た。

【００５０】この光伝送体を用いて実施例４と同様にし
て光伝送体アレイを製造した。この光伝送体アレイの５
２５ｎｍにおける共役長は１０．０ｍｍであった。この
光伝送体アレイを８０℃で７２時間熱処理したところ共
役長が熱処理前と比べて０．２ｍｍ短くなった。

【００５１】

【発明の効果】本発明の光伝送体及び光伝送体アレイ
は、高温環境下で使用した場合でも光伝送体の収縮や共
役長の変化が小さく、解像度の低下が少ない。また、本
発明の製造方法によれば、このような光伝送体を容易に
製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光伝送体原糸の製造装置を示す概略図である。

【図２】光伝送体原糸の加熱延伸及び緩和処理を行う装
置を示す概略図である。

【符号の説明】

５糸状体６相互拡散部７硬化処理部８引き取りローラー９光伝送体原糸１１不活性ガス導入口１２不活性ガス排出口１３同心円状複合ノズル１４第１引き取りローラー１５第２引き取りローラー１６第３引き取りローラー１７加熱炉１８加熱炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石丸輝太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)発明者星出芳彦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） 2H046 AA06 AD05 AD09 AZ02 AZ08 2H050 AA17 AB42Z AB43Z AB44Z AB47Z AB48Z AB50Z AC05 AC07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱形状を有し、中心から外周部に向か
って屈折率が連続的に減少してなるプラスチック光伝送
体であって、８０℃で７２時間無張力下で熱処理した場
合の熱収縮率が０．５％以下であることを特徴とするプ
ラスチック光伝送体。
【請求項２】硬化させた後に得られる硬化物の屈折率
がｎ_１、ｎ_２、・・・、ｎ_Ｎ（Ｎ≧３）であるＮ個の未
硬化物を同心円状に積層して、中心部から外周部に向か
って屈折率が順次減少したファイバ状の未硬化物積層体
を形成し、この積層体の各層間の屈折率分布が連続的に
変化するように隣接層間の成分の相互拡散処理を行いな
がら、または相互拡散処理を行った後、積層体を硬化処
理したプラスチック光伝送体原糸を加熱延伸した後、緩
和処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のプラス
チック光伝送体の製造方法。
【請求項３】プラスチック光伝送体のＴｇ以上の熱雰
囲気下で緩和処理を行う請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】請求項１に記載のプラスチック光伝送体
の複数本が２枚の基板間に平行配列されてなるプラスチ
ック光伝送体アレイ。