JPH031106A - 光ファイバ埋設成形板及びその成形方法 - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、光ファイバを埋設した光ファイバ埋設成形板
及びその成形方法に係り、特に基板の射出成形時、光フ
ァイバを同時に埋設する光ファイバ埋設成形板及びその
成形方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、光ファイバを埋設した成形板の成形方法としては
、基板の母材に、あらかじめ溝を成形しておき、別工程
で製造した光ファイバを、その溝に埋設する方法が知ら
れている。また、特開昭５５−１２０００４号公報で示
されているように、射出成形により、低屈折率の樹脂に
よりクラッドとなる溝付基板を成形し、同じく射出成形
により高屈折率の樹脂を溝付基板の溝部にコアとして成
形することにより、成形板を成形する方法が知られてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術の内、溝付基板に光ファイバを埋設する方
法では、あらかじめ溝を付けた基板を成形しておき、光
ファイバを別工程にて製造し、それを基板に埋込むとい
う３つあるいはそれ以上の工程を必要とする。この方法
は、個々のものを製造することは容易に可能であるが、
総合的なコストが高くなる点で、実用化するには問題が
ある。

また、２色成形による方法では、工程の数は減少するが
、光導波路としての′Ｉ＆適な光ファイバの材料を選定
することが困難になる。つまり、射出成形が可能な樹脂
の範囲内で、光導波路としての光ファイバ材料を選定す
ることが必要となる点で、光導波路としての特性上の問
題が出てくることになる。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、製
造時の簡略化を図り、かつ光ファイバに最適な材料の選
定を可能にする光ファイバ埋設成形体及びその成形方法
を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、基板
成形用金型内に耐熱性を有する。

光ファイバを配置した後、金型内に耐熱性光ファイバの
耐熱温度以下で成形可能な樹脂を充填して光ファイバを
一体に埋設した基板を成形した成形体及びその成形方法
であり、また基板成形用金型内に光ファイバのクラッド
となる耐熱性を有するチューブを配置した後、その金型
内にチューブの耐熱温度以下で成形可能な樹脂を充填し
て基板を成形し、その後上記チューブ内に光ファイバの
コア材を注入硬化させる成形方法である。

基板を成形する樹脂は、埋設する光ファイバの耐熱温度
よりも低い温度で射出成形可能な樹脂、例えばエポキシ
系樹脂を用いて成形する。埋設する光ファイバは、コア
、クラッド共に耐熱性の高い樹脂を用いて成形する０例
えば、コアには、メチルメタクリレートを主とした熱硬
化製樹脂、クラッドにはふっ素樹脂を用いる。

この光ファイバは、予めクラッドとなるチューブを金型
内に配置して基板を成形した後、そのチューブ内にクラ
ッドとなるチューブよりも高屈折率の熱硬化性の透明な
樹脂を注入・硬化させてコアを形成してもよい。

また基板成形時の温度の影響を受けないコア材料として
は三次元網目状に架橋する合成樹脂、例えば、メタクリ
ル酸メチルとジアクリル酸エステルもしくは、ジアクリ
ル酸エステル、もしくは、トリメタクリル酸エステルも
しくは、トリアクリル酸エステル、ジアリルエステル、
トリアリルエステルとの共重合体が有り、スチレンとジ
ビニルベンゼンもしくは、トリビニルベンゼンとの共重
合体が考えられる。また、合成樹脂光ファイバのクラッ
ドとしては、材料の融点が基板成形温度より高く、かつ
、コア材料より低い屈折率を有するものであれば、特に
限定されないが、例えば、フッ化ビニリデン、エチレン
−４−フッ化エチレン共重合体、４−フッ化エチレン６
−フッ化プロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロ
エチレンなどが考えられる。

また、ファイバを埋設する基板樹脂としては、アクリロ
ニトリルブタジェンスチレン共重合体、ポリアセタール
、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリフェニレン
サルファイドなど汎用の成形材料がある。

以上により本発明の光ファイバ埋設成形体は、製造工程
数が少なく、かつ光ファイバの材料選定範囲が広くなる
。

［実施例］ 以下本発明の好適実施例を説明する。

第１図は光ファイバを埋設した光導波路基板の全体図を
示し、第２図は光ファイバが埋設されな部分の断面を示
した図である。

基板１は射出成形によって成形されるのであるが、成形
前に、基板成形用金型（図示せず）内にコア３とクラッ
ド４からなる耐熱性を有する光ファイバ２を所定の形状
に配置しておく。この光ファイバ２を配置したまま、光
ファイバ２の耐熱温度よりも低温度で樹脂を射出し、基
板１と光ファイバ２が一体となった成形体を得る０発光
素子５゜受光素子６を含む電気回路を組み合わせること
により、光導波路基板として機能するものである。

また基板１の成形前に、金型内に光ファイバのクラッド
４となるチューブを所定の形状に配置しておく、チュー
ブを配置したまま、チューブの耐熱温度よりも低い温度
で樹脂を射出し、基板１とチューブが一体となった成形
体を得る。しかる後、チューブ内に、コア材となるモノ
マを流し込み、チューブよりも高屈折率のコア３を成形
するようにしてもよい。

第３図〜第５図は本発明の他の実施例を示し、光ファイ
バ２の形状を変更したものであり、これら例においては
、光ファイバ２は、コア３とクラッド４とを予め一体に
形成しても或いはクラッド４となるチューブを基板１と
一体に成形した後、チューブ内にコア３を形成してもよ
い。

さて、第３図は光ファイバ２の検出部を先細り７となる
ように形成して微小物体の検出を可能としたものである
。第４図は、カールファイバ８を使用し、受光素子は発
光素子が移動する場合にも使用できるようにしたもので
ある。第５図は、基板１内に、２つ以上の光ファイバ２
を埋設した例を示し、各光ファイバ２の片側を１ケ所に
集めた形とし、発光素子５を１個で２以上の光ファイバ
２に入光することを可能としたものである。またこの発
光素子５の代りに受光素子に代えて他端にそれぞれ発光
素子を設置し、両方の発光素子の光が遮られたときのみ
検出する光回路としてもよい。

第６図は、特にＦＡＸの紙残り量、紙ジヤム、紙サイズ
検出等の各種検知装置の信号伝送用に使用するための光
コア６イバ埋設成形板の例を示す。

図において、光ファイバ２は基板１に、その基板１の成
形と共に金型内で一体に埋設される。この光ファイバ２
の一端部に入光部２ａを形成し、途中で二つに分岐させ
てそれぞれ出光部２ｂ。

２ｂを形成すると共にその出光部２ｂ、２ｂの光ファイ
バ２に光遮断装置設置部９及び遮断光対１０を収り付け
、紙残量、紙ジヤム枚数、紙サイズなどの検知目的に合
せて光を遮断できるようにする。

本例において、コア３の材料は三次元網目状に架橋して
いるものならば特に限定されないが、例えばメタクリル
酸エチルーエチレングリコールジメタクリレ−１へ共重
合体を用い、またクラッド４としては基板１の成形温度
より高い融点を有する材料、例えば４−フッ化エチレン
−６フツ化プロピレン共重合体を用いる。この光ファイ
バ２をブタジェンスチレン共重合体で外径寸法２００ｘ
３００Ｉ１ｍの基板１を形成し一体成形した場合の光フ
ァイバ２の伝送損失は、６６０ｎｍの波長で０．８ｄＢ
／ｌＩであった。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明では次のような効果を奏
する。

（１）基板の成形時に金径内に光ファイバ又はクラッド
となるチューブを配置して基板を成形することで工稈数
が少なくして埋設成形板を製造できる。

（２）光ファイバに耐熱性の樹脂を用いるなめ、基板成
形時の熱の影響を受けず、射出成形の条件に左右されな
い材料、寸法、及び光学特性の選定が広範囲にわたって
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の要部断面図、第３〜第５図はそれぞれ本発クシの曲
の実施例を示す要部Ｗ？而面、第６図は本発明のさらに
他の実施例を示す斜視図である。 図中、１は基板、２は光ファイバ、３はコア、４はクラ
ッドである。 第 図 ４゛・クラフト 第 図 第４ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成樹脂製の基板内に光ファイバを埋設した成形板
   において、基板成形用金型内に耐熱性を有する光ファイ
   バを配置した後、金型内に耐熱光ファイバの耐熱温度以
   下で成形可能な樹脂を充填して光ファイバを一体に埋設
   した基板を成形したことを特徴とする光ファイバ埋設成
   形板。 ２、耐熱性を有する光ファイバのコアが、三次元網目状
   に架橋しており、クラッドが合成樹脂基板の成形温度よ
   り高い融点を有する合成樹脂材料からなる請求項１の光
   ファイバ埋設成形板。 ３、合成樹脂製の基板内に光ファイバを埋設した成形板
   の成形方法において、基板成形用金型内に耐熱性を有す
   る光ファイバを配置した後、金型内に耐熱光ファイバの
   耐熱温度以下で成形可能な樹脂を充填して光ファイバを
   一体に埋設した基板を成形することを特徴とする光ファ
   イバ埋設成形板の成形方法。 ４、合成樹脂製の基板内に光ファイバを埋設した成形板
   の成形方法において、基板成形用金型内に光ファイバの
   クラッドとなる耐熱製を有するチューブを配置した後、
   その金型内にチューブの耐熱温度以下で成形可能な樹脂
   を充填して基板を成形し、その後上記チューブ内に光フ
   ァイバのコア材を注入硬化させることを特徴とする光フ
   ァイバ埋設成形体の成形方法。