JP2018177351A

JP2018177351A - 梱包体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2018177351A
Application number: JP2017083728A
Authority: JP
Inventors: 加藤　正明; Masaaki Kato; 正明加藤; 匠久保田; Takumi Kubota
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2018-11-15

Abstract

【課題】光導波路を梱包した梱包体において、光導波路の破損や汚染を低減し、また、光導波路を位置精度よくピックアップできるようにする。【解決手段】光導波路１００と、光導波路１００を梱包する梱包部材５とを備える梱包体において、梱包部材５には光導波路１００を配置する凹部１０が設けられており、凹部１０の底面２０に交わる断面において、底面２０と凹部１０の側面２４とは、凹部１０の外側に向かって凸となる曲面２２で繋がっている。【選択図】図２

Description

本発明は梱包体およびその製造方法、特に、光導波路の梱包体およびその製造方法に関する。

光導波路は、次世代の光−電気複合配線に必要な技術として検討されている。特に、光導波路フィルムは、古典的な光ファイバーでは難しい複雑な配線が可能であり、また、既存技術の応用で微小構造体を形成することができるため、盛んに検討されている（特許文献１〜３等）。

特開２００３−１０３７３８号公報特表２０１２−５２０４８０号公報特開２０１６−３４８４５号公報

光導波路の実用化に当たっては、光導波路自体の性能（光伝送能など）の向上以外にも、様々な観点を考慮する必要がある。
たとえば、光導波路を搬送する際には、光導波路を適当な梱包体に梱包する必要がある。その際、光導波路の破損や汚染を防ぐ必要がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、光導波路を梱包した梱包体において、光導波路の破損や汚染を低減することを目的とする。

本発明によれば、
光導波路と、
前記光導波路を梱包する梱包部材とを備え、
前記梱包部材には前記光導波路を配置する凹部が設けられており、
前記凹部の底面に交わる断面において、前記底面と前記凹部の側面とは、前記凹部の外側に向かって凸となる曲面で繋がっている梱包体
が提供される。

また、本発明によれば、
光導波路を梱包部材に梱包して梱包体を形成し、
前記梱包部材には前記光導波路を配置する凹部が設けられており、
前記凹部の底面と側面とは、前記凹部の外側に向かって凸となる曲面で繋がっている梱包体の製造方法
が提供される。

本発明によれば、光導波路を梱包した梱包体において、光導波路の破損や汚染を低減でき、また、光導波路を位置精度よくピックアップできる。

本発明の第１実施形態を模式的に表す図（上面図）である。（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ断面の模式図である。（ｂ）は、（ａ）の一点鎖線で囲われた部分を拡大したものである。第２実施形態の梱包体を説明するものである。（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の一点鎖線で囲われた部分を拡大した図、（ｃ１）および（ｃ２）は、「第２状態」（後述）を説明するための図である。第２実施形態の変形例を模式的に示した図である。（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の一点鎖線で囲われた部分を拡大した図、（ｃ）は本変形例における「第２状態」（後述）を説明するための図である。第２実施形態の更なる変形例を模式的に示す図（断面図）である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
また、煩雑さを避けるため、（ｉ）同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その１つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、（ｉｉ）特に図２以降においては、図１と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合がある。
さらに、すべての図面はあくまで説明用のものであり、図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応するものではない。

本明細書中、「略」という用語は、特に明示的な説明の無い限りは、製造上の公差や組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを表す。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の梱包体の構造を例示する上面図である。また、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一点鎖線で囲われた部分を拡大した図である。

この梱包体は、構成要素として、光導波路１００と、梱包部材５とを備える。
梱包部材５の上面には、凹部１０が設けられ、その凹部１０の位置に、光導波路１００が配置されている。
凹部１０の内側の面は、底面２０、曲面２２および側面２４を備える。曲面２２は、凹部１０の外側に向かって凸となる曲面となっている。また、底面２０と側面２４は、曲面２２で繋がっている。梱包部材５を上面視したとき、曲面２２は、好ましくは底面２０の全周に渡って設けられている。

第１実施形態においては、特に、曲面２２があることにより、底面２０と側面２４が、曲面２２を介さずに直角につながっている場合に比べ、角（コーナー）に異物がたまるのを防ぐことができる。もし異物がたまっても、洗浄が容易である。よって、光導波路１００の汚染を低減できる。
また、底面２０と側面２４が、曲面２２を介さずにつながっている場合（例えば底面２０と側面２４が略直角につながっている場合）に比べ、光導波路の側面１０３が、凹部１０の側面２４に衝突しにくくなる。よって、光導波路１００の破損を低減できる。

加えて、曲面２２があることにより、光導波路１００が凹部１０の中心部に自然と寄ることとなるため、梱包部材５の中において光導波路１００の位置が一定となりやすい。これにより、光導波路１００を効率よくピックアップできるという効果もある。

以下、光導波路１００、梱包部材５、光導波路１００と梱包部材５について、具体的に説明する。

・光導波路１００
光導波路１００は、たとえば、樹脂を含むポリマー光導波路である。ポリマー光導波路は、複数の樹脂層が積層された構造を有する。たとえば、光導波路１００は板状、すなわちシート状をしており、光導波路１００においてクラッド層、コア層、クラッド層が厚さ方向にこの順に積層されている。光導波路１００は互いに平行な２つの主面、すなわち他の面と比較して大きい面を有している。
ここで、２つの主面のうち、梱包部材５の凹部１０の底面２０側の主面を第１主面１０１、もう１つのほうの主面を第２主面１０２とする。
また、光導波路１００の主面以外の面を「側面」と呼ぶ。光導波路の側面１０３は、たとえば光導波路１００の主面に略垂直である。

光導波路１００ではコア内を光が伝搬する。そして、光導波路１００の表面には２以上の入出射部が形成されている。各入出射部では、コアに対する光の入力および出力のうち少なくとも一方が行われる。入出射部は、光導波路１００の主面（第１主面１０１および／または第２主面１０２）に設けられていてもよいし、光導波路の側面１０３に設けられていてもよい。

光導波路１００は、たとえば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂およびフェノキシ樹脂からなる群から選択される一以上の樹脂を含む。

光導波路１００の平面形状は特に限定されず、用途等に応じて適宜設計してよい。単に細長い形状だけでなく、分岐等がある形状であってもよい。

・梱包部材５
梱包部材５を上面視したとき（図１におけるｚ方向から見たとき）の、凹部１０の輪郭線の形状は、光導波路１００が梱包される限りにおいて特に限定されないが、梱包される光導波路１００を上面視したときの形状と略相似した形状であることが好ましい。こうすることで、光導波路１００が凹部１０の中心部に一層寄りやすくなる。

また、梱包体を上面視したとき（図１におけるｚ方向から見たとき）の、凹部１０の面積をＳ_１、光導波路１００の面積をＳ_２としたとき、Ｓ_１／Ｓ_２の下限値は１が好ましく、１．１がより好ましく、１．２がさらに好ましい。また、Ｓ_１／Ｓ_２の上限値は、８が好ましく、６がより好ましく、４がさらに好ましい。Ｓ_１／Ｓ２を適当な値とすることで、光導波路１００を梱包部材５に梱包する作業がやりやすくなる。また、搬送中に光導波路１００が過度に動くことが抑制され、光導波路１００の破損を低減できる。

凹部１０の曲面２２の形状は、好ましくは、断面形状において略円弧状又は楕円弧状である。また、曲面２２の曲率半径ｒは、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。なお、曲面２２の曲率半径は断面の方向によって異なるが、そのうちの最小の曲率を曲率半径ｒとする。
曲率半径ｒを適当な値とすることで、光導波路１００が凹部１０の中心部により寄りやすくなったり、たまった異物の洗浄をより容易にしたりすることができる。また、曲率半径ｒを適当な値とすることで、梱包部材５自体を製造しやすくなる。

また、一態様として、曲率半径ｒは、光導波路１００の厚さｔよりも大きいことが好ましい。こうすることで、光導波路の側面１０３を、梱包部材５の側面２４からより一層遠ざけやすくなり、結果、光導波路１００の破損を一層低減できると考えられる。

さらに、梱包部材５を上面視したときの底面２０の面積をＳ_１'、曲面２２の面積をＳ_３'とすると、Ｓ_３'／Ｓ_１'の下限値は、０．０１が好ましく、０．０５がより好ましく、０．１がさらに好ましい。また、この上限値は、１が好ましく、０．８がより好ましく、０．５がさらに好ましい。

底面２０は、好ましくは平面を有している。より好ましくは、底面２０は、その全体が略平面状である。これにより、光導波路１００をピックアップする時に、光導波路１００が沈み込んだり曲がったりすることが抑えられる。よって、光導波路１００をよりピックアップしやすくなる。

梱包体を上面視したとき（図１におけるｚ方向から見たとき）の、底面２０の輪郭線の形状は、梱包される光導波路１００を上面視したときの形状と略同一、または、略相似した形状であることが好ましい。

また、梱包体を上面視したとき（図１におけるｚ方向から見たとき）の、底面２０の面積をＳ_１'、光導波路１００の面積をＳ_２'としたとき、Ｓ_１'／Ｓ_２'の下限値は１が好ましく、１．１がより好ましく、１．２がさらに好ましい。また、Ｓ_１／Ｓ_２の上限値は、８が好ましく、６がより好ましく、４がさらに好ましい。Ｓ_１'／Ｓ_２'を適当な値とすることで、光導波路の側面１０３が曲面２２に乗り上げたまま光導波路１００が凹部１０に収容されることを防ぐことができる。つまり、光導波路の側面１０３の破損を一層低減できる。

側面２４は、好ましくは平面を有している。また、側面２４は、突起等の無い滑らかな略平面状であることが好ましい。これにより、光導波路１００のピックアップ時に、光導波路１００をスムーズに取り出すことができる。

底面２０が平面を有し、また、側面２４が平面を有する場合、一態様として、側面２４が有する平面は、底面２０が有する平面に対して略垂直であることが好ましい。
また、別の態様として、側面２４が有する平面は、底面２０が有する平面に対して略垂直ではなく、外方向に対して（例えば２０°以内で）傾いていてもよい。一例としては、図２（ａ）において、左側の側面２４の平面は、底面２０の平面に対して略垂直であるが、この左側の側面２４の平面が、左側に例えば２０°以内で傾いていてもよい。
なお、底面２０の全体が略平面状であり、側面２４が平面を有する場合、それら平面部分をそれぞれ底面２０および側面２４とし、残部の曲面部分を曲面２２とみなすことができる。

梱包部材５の材質は、特に限定されない。例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリ塩化ビニル、およびポリカーボネートからなる群から選択される一以上の樹脂を含むことが好ましい。梱包部材５がポリ塩化ビニルを含む場合、成型性に優れる。梱包部材５がポリエチレンテレフタラートを含む場合、安価で製造できる。また、梱包部材５がポリプロピレンおよびポリカーボネートの少なくともいずれかを含む場合、梱包部材５の耐久性が高まる。

凹部１０の側面２４の少なくとも一部には、導電性材料が露出していることが好ましい。これにより、静電気の帯電による異物吸着を低減できる。
梱包部材５をこのような構成とする方法としては、例えば、塗布や蒸着により導電性の表面層を設ける方法、導電性材料（導電性カーボンや金属等）を含む樹脂組成物で梱包部材５を作製する方法などが挙げられる。
なお、梱包部材５は、凹部１０以外の部分に導電性材料が露出していてもよい。

梱包部材５は、位置や方向を検出するためのマーク、ハンドリング性を向上させるための取手部または吸盤吸着部などを備えていてもよい。

以上、凹部１０の断面形状や好ましい態様などについて、図２すなわち図１のＡ−Ａ断面に基づき説明したが、図１のＢ−Ｂ断面においても、凹部１０の断面形状等の態様は、上記の説明と同様であることが好ましい。第２実施形態等においても同様である。

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態の梱包体を説明するものである。図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の一点鎖線で囲われた部分を拡大した図、図３（ｃ１）および（ｃ２）は、後述する「第２状態」を説明するための図である。

光導波路１００および梱包部材５については、第１実施形態（図１、図２）において説明した光導波路１００および梱包部材５と同様である。好ましい態様等も同様である。
梱包部材５の上に、蓋部６が載せられ、凹部１０の開口を覆っている。これにより、外部からの異物の侵入を低減することができ、光導波路１００の汚染を一層防げる。

梱包部材５と蓋部６は、適当な固定手段（結束部材、テープ等）により互いに動かないように固定されていることが好ましい。これにより、搬送時にも蓋部６が動かなくなり、結果、異物の侵入を低減しつつ梱包体のハンドリング性を高めることができる。

蓋部６の態様（形状等）は、凹部１０の開口を覆うことが可能である限り、特に限定されない。図３では、蓋部６は平板状であるように描かれているが、それ以外の形状であってもよい。
蓋部６は、梱包部材５の一部と嵌合するような嵌合部、溝、突出部等を備えていてもよい。
蓋部６は、位置や方向を検出するためのアライメントマークを備えていてもよい。

光導波路１００は、光導波路１００の底面２０側の主面である第１主面１０１が底面２０と平行であり、かつ、第１主面１０１が最も底面２０に近づいている（典型的には接している）第１状態（図３（ａ））と、第１主面１０１が第１状態よりも底面２０から離れている第２状態（図３（ｃ１）、図３（ｃ２）等）を取りうることが好ましい。つまり、光導波路１００は、蓋部６等により押圧／固定されていないことが好ましい。これにより、光導波路１００が押圧力等でダメージを受けることを避けることができる。

光導波路１００が、上記の第１状態と第２状態を取り得る場合においては、凹部１０の深さ方向で見た場合に、第１状態において、曲面２２の、側面２４側の端部は、光導波路１００の第１主面１０１とは反対側の第２主面１０２よりも、底面２０から離れていることが好ましい。すなわち、図３（ｂ）において、曲面２２の側面２４側の端部を通り、底面２０に平行な補助直線（破線）Ｌは、第２主面１０２よりも上に存在することが好ましい。
これにより、第１状態において、光導波路の側面１０３を凹部１０の側面２４からより遠ざけることができ、光導波路の側面１０３の破損をより低減することができる。

（第２実施形態の変形例）
図４は、第２実施形態の変形例を模式的に示した図である。図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の一点鎖線で囲われた部分を拡大した図、図４（ｃ）は本変形例における「第２状態」を説明するための図である。
この変形例は、主として光導波路１００の厚さが大きい点で第２実施形態と異なっている（図３（ｂ）も参照）。なお、光導波路１００の厚さは、図４（ｂ）中にｔと表記している。

この変形例において、曲面２２の側面２４側の端部と、蓋部６の凹部１０側の面との距離ｄは、光導波路１００の厚さｔよりも小さい。
これにより、第２状態でも、光導波路の側面１０３が凹部１０の側面２４に当たらないようにすることができる（図４（ｃ）参照）。すなわち、光導波路の側面１０３の破損、汚染等を一層低減できる。

一方、ｄを、ｔよりも大きくしてもよい。
この場合、第２状態において光導波路の側面１０３が梱包部材５の側面２４に接触しうる。しかし、ｄがｔより小さいと、光導波路１００に反りが生じている場合などに、光導波路１００が凹部１０内に収まらず、上方にはみ出してしまう可能性がある。光導波路１００が上方にはみ出したまま蓋部６で蓋をした場合、結果として光導波路１００にダメージを与える可能性がある。すなわち、ｄを、ｔよりも十分大きくすることで、光導波路１００に反りが生じている場合等でも、光導波路１００を確実に凹部１０に収めて梱包体を作製することができる。

（第２実施形態の更なる変形例）
図５は、第２実施形態の更なる変形例を模式的に示す図（断面図）である。
この変形例では、複数枚（図５においては２枚）の梱包部材５が、凹部１０の深さ方向に積層されており、上方の梱包部材５が、その一つ下の梱包部材５の蓋部６を兼ねている。
これにより、梱包部材５と形状が異なる蓋部６を別途準備する必要がなくなる。すなわち、梱包体の製造コスト削減、管理のしやすさ等のメリットがある。また、上方の梱包部材５が、その一つ下の梱包部材５の蓋部６を兼ねることにより、梱包体全体を小型化できるため、一度に多くの光導波路１００を梱包でき、そして運搬や保管できるというメリットがある。

上方の梱包部材５と、その一つ下の梱包部材５は、適当な固定手段（結束部材、テープ等）により互いに動かないように固定されていることが好ましい。これにより、搬送時にも蓋部６が動かなくなり、結果、異物の侵入を低減しつつ梱包体のハンドリング性を高めることができる。

なお、図５では、梱包部材５は２段の積層となっているが、より多段の積層であってもよいことは言うまでもない。例えば、２〜１００段の積層であってもよい。

（梱包体の製造方法）
第１実施形態および第２実施形態（変形例を含む）の梱包体は、光導波路１００を配置する凹部１０が設けられている梱包部材５に、光導波路１００を梱包することで製造できる。ここで、凹部１０の底面２０と側面２４とは、凹部１０の外側に向かって凸となる曲面２２で繋がっている。
梱包体が蓋部６を備える場合には、梱包部材５に蓋部６で蓋をした後に、適当な固定手段（結束部材、テープ等）により梱包部材５と蓋部６を固定することが好ましい。
なお、梱包体は、上記以外の工程により得てもよいことは言うまでもない。

以上、図面を参照しつつ本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。

５梱包部材
６蓋部
１０凹部
２０底面
２２曲面
２４側面
１００光導波路
１０１第１主面
１０２第２主面
１０３光導波路の側面

Claims

光導波路と、
前記光導波路を梱包する梱包部材とを備え、
前記梱包部材には前記光導波路を配置する凹部が設けられており、
前記凹部の底面に交わる断面において、前記底面と前記凹部の側面とは、前記凹部の外側に向かって凸となる曲面で繋がっている梱包体。
請求項１に記載の梱包体において、
前記曲面の曲率半径ｒは、０．０５ｍｍ以上である梱包体。
請求項１または２に記載の梱包体において、
前記底面は平面を有している梱包体。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の梱包体において、
前記凹部の開口を覆う蓋部をさらに備える梱包体。
請求項４に記載の梱包体において、
複数の前記梱包部材が前記凹部の深さ方向に積層されており、
前記梱包部材が一つ下の前記梱包部材の前記蓋部を兼ねる梱包体。
請求項４または５に記載の梱包体において、
前記光導波路は、
前記光導波路の前記凹部の前記底面側の主面である第１主面が前記底面と平行であり、かつ、前記第１主面が最も前記底面に近づいている第１状態と、
前記第１主面が前記第１状態よりも前記底面から離れている第２状態と、
を取り得る梱包体。
請求項６に記載の梱包体において、
前記凹部の深さ方向で見た場合、前記第１状態において、前記曲面の前記側面側の端部は、前記光導波路の前記第１主面とは反対側の第２主面よりも、前記底面から離れている梱包体。
請求項４〜７のいずれか一項に記載の梱包体において、
前記曲面の前記側面側の端部と前記蓋部の前記凹部側の面との距離ｄは、前記光導波路の厚さｔよりも小さい梱包体。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の梱包体において、
前記光導波路は樹脂を含む梱包体。
請求項１〜９のいずれか一項に記載の梱包体において、
前記凹部の側面の少なくとも一部には導電性材料が露出している梱包体。
光導波路を梱包部材に梱包して梱包体を形成し、
前記梱包部材には前記光導波路を配置する凹部が設けられており、
前記凹部の底面と側面とは、前記凹部の外側に向かって凸となる曲面で繋がっている梱包体の製造方法。