JPH04104105A - マルチフィラメント型光ファイバ製造用複合紡糸口金装置 - 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） 本発明はファイバスコープやイメージスコープと称され
る画像伝送体あるいはその他の画像伝送体に供するマル
チフィラメント型光ファイバ製造用の複合紡糸口金装置
に関するものである。

（従来の技術） ファイバスコープやイメージスコープ等の画像伝送体は
、医療分野をはじめ工業機器分野等広く普及するように
なってきている。ところでこれらの画像伝送体の多くは
、ガラス系の光ファイバを多数本引揃えたもので作られ
ているが、屈曲性に乏しく、曲げ使用時に画素破壊が起
こるという難点がある。最近ではプラスチック系光ファ
イバの性能が向上し、とりわけ伝送損失が小さなプラス
チック光ファイバも開発されるようになってきているの
で、比較的短距離の画像伝送をプラスチック系光ファイ
バによって行うことが可能ではないかと考えられてきて
いる。

このようにプラスチック系光ファイバの性能が向上する
につれ、その可撓性が良好なことから、プラスチック系
光ファイバの画像伝送体分野への進出の可能性が検討さ
れるようになってきているが、単画素状態で作ったプラ
スチック系光ファイバを多数本最密充填状態に、且つ光
ファイバの配列状態を精確に一定の太さに集束させるこ
とがむつかしく、また得られる画像伝送体の解像度を上
げるために個々の画素を構成する光ファイバをできるだ
け細繊度にしなければならないが、単画素状態の光ファ
イバを数十μ以下の細繊度光ファイバとして作ることは
極めて難しいという課題を残している。

このような観点からプラスチック系光ファイバ製の画像
伝送体を、所謂海、島型のマルチフィラメント型光ファ
イバとする方法が、特開昭４１−５４９５２号公報、特
開昭４８−５９８４９号公報、特開昭４９−２２１４７
号公報、特開昭４９−７５１４９号公報、特開昭５０−
３９５５７号公報および特開昭５６−３９５０５号公報
等によって提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが上記の発明等によって得られるものは、島成分
の断面がマルチフィラメント型光ファイバの中心部から
外周部へ向って非円形状に変形し、画像伝送を行わせる
ためのマルチフィラメント型光ファイバとしての特性を
十分に発揮しうるちのとはなっていないという問題点を
有する。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、画像伝送特性に優れたマルチフィラメン
ト型光ファイバを得るべく検討中のところ、島部と海部
との境界に乱が生ずることなく光ファイバが層成され、
しかもこの光伝送性島部の断面形状がマルチフィラメン
ト型光ファイバの断面内全域にわたってほぼ均一な円形
等所期の形状を維持しており、もって優れた光伝送特性
を備えたマルチフィラメント型光ファイバを製造しうる
ようになした紡糸口金装置を開発することを目的として
検討した結果本発明を完成したものであり、その要旨と
するところは、画像伝送性を備えた多数の島成分が海成
分中に俵積み配列又は四方積み配列で配置された海−島
構造を有するマルチフィラメント型光ファイバを溶融紡
糸法にて製造する複合紡糸口金装置であり、海成分と島
成分とを複合合流させて１本の糸条として紡出させる海
成分形成用口金の紡出口が下向き末広がりの形状であり
、紡出する複数の島成分形成用紡糸孔中心間ピッチをＰ
、紡出口下端の直径をＲとしたとき、”／３Ｐ≦Ｒ≦２
Ｐなる条件を満足したようにしたことを特徴とするマル
チフィラメント型光ファイバ製造用複合紡糸口金装置に
ある。

以下、本発明の一実施態様例を図面に従って説明する。

第１図は、マルチフィラメント型光ファイバ製造用装置
の一例の概略を示す図であり、この装置では海成分ポリ
マー、島成分を構成する芯成分並びに鞘成分ポリマーを
それぞれ溶融押出機（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）に
供給し、溶融させたポリマーをそれぞれ別々に複合紡糸
口金装置（Ｄ）に供給し、まず芯、鞘からなる島部を形
成したのち、海成分形成用ポリマーにより島部を保護し
た状態で各ファイバを独立に紡糸し、次いで海部を集合
し、海鳥状の集合ファイバとして紡出させている。複合
紡糸口金装置ｆ　（Ｄ）によって形成された海鳥状の溶
融ファイバ集合体は、クエンチング（Ｅ）により冷却さ
れて固化し、ファイバ化した後案内ロール（Ｆ）を経て
、引取りロール（Ｇ）により一定速度で引取られる。

第２図は、本発明のマルチフィラメント型光ファイバを
製造するに際して用いる紡糸口金装置の一例を示す断面
図であり、この例では芯成分形成用ノズル（１）と、鞘
成分形成用ノズル（２）と、海成分形成用ノズル（３）
および分配板（４）とから構成されている。また（ｌａ
）　、　（２ａ）　、　（３ａ）はそれぞれのノズル（
１）　、　（２）　、　（３）の断面円形の紡出口であ
り、（５）　、　（６）　、　（７）　とそれぞれ芯成
分ポリマー、鞘成分ポリマーおよび海成分ポリマーの溶
融体の供給口、（８）は上記ノズル下方に併設した集合
ノズル、（９）は集合ノズルのファイバ吐出孔である。

このような複合紡糸口金装置において、芯成分溶融ポリ
マーは、分配板（４）の供給口（５）に供給され、芯成
分形成用ノズル（１）に多数個穿設された紡出口（１ａ
）から吐出される。また鞘成分溶融ポリマーは、分配板
（４）の供給口（６）に供給され、鞘成分形成用ノズル
で、芯成分ファイバに被覆される。そしてこの部分で芯
、鞘構造をもつ患部が形成される。海成分溶融ポリマー
は、分配板（４）の供給口（７）に供給され、海成分形
成用ノズル（３）によって患部ファイバの周囲を取り囲
んだ状態で１本ずつのファイバとして吐出され、これら
ファイバが集合口金にて集合することにより、海島構造
をもつ熔融体となりマルチフィラメント型光ファイバが
形成される。又、各紡糸孔の配列は俵積み配列又は四方
積み配列としておくことが必要である。各紡糸孔の配列
が俵積み配列、四方積み配列以外の配列構造をとった紡
糸口金を用いて作られたマルチフィラメント型光ファイ
バは、集合口金で集合する際、マルチフィラメント型光
ファイバの断面外周部近くに配された患部の断面形状が
四〜五角断面となり易く画像伝送を行ないうるマルチフ
ィラメント型光ファイバとなり得にくい。これに対し、
本発明の紡糸口金装置を用いて作ったマルチフィラメン
ト型光ファイバはこのような不都合がなく、鮮明な画像
伝送を行ないうるものなし得るという大きな利点を備え
ている。なおこの患部の数は１５０〜３００００の範囲
で海成分中に配置されていることが好ましいものである
。

また本発明の口金装置の特徴は、この口金装置を構成す
るノズルのうち、海成分と島成分とが合流される海成分
形成用ノズル（３）の紡出口（３ａ）の下端部を下方に
末広がり状の花形状とすると共に、この孔の下端部が相
隣り合う孔間で相接するように配設した点にある。この
紡出口（３ａ）の断面を拡大したものが第３図であり、
紡出口（３ａ）の途中から下方に末広がりのテーパー孔
が設けられ、この下端が互いに隣接する孔間で接するよ
うになっている。このように構成すると、海成分を島成
分の外側を囲むようにして一度紡出させ、次いで海成分
を合流させる際、芯−鞘、海の各成分の層流形態に大き
な乱れを生ずることなく海成分のみを接合することがで
き、島断面の円形ないしは所定の形状の再現性が得られ
る。

この紡出口（３ａ）は上記の如くその下端は下方へ末広
がりの孔とするが、そのときの島成分形成用紡糸孔の中
間路Ｍ（ピッチ）をＰ、紡出口下端部の直径をＲとした
とき、′／、Ｐ≦Ｐ≦２Ｐの関係を満足するような孔に
すると良い。この様に設置すると、島成分の真円性が保
たれ、紡出　１フアイバのゆれ等の乱れも生せず、層構
造が極めて均一なものが得られる。−層これらの性能を
良くするためにはＲ＝’／ｓＰの関係を満たすように設
定すると良い。また下方に末広がりの紡出口（３ａ）の
角度θはノズルの加工精度および島成分の吐出時き乱れ
を防止することを考慮すると、好ましくはｌＯｏ〈θ＜
４５°にすることが望ましい。

本発明の紡糸口金装置を用いることによって得られたマ
ルチフィラメント型光ファイバの一例の断面拡大図を第
４図に示した。同図中（１０）が海成分、（１１）が島
成分であり、これらは有機高分子物質で作られている。

そしてこのうちの島成分（１１）は透明な芯（ＩＩＡ）
とこの芯より屈折率の低い透明な鞘（ＩＩＢ）とで実質
的に円形となるように構成されている。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

（実施例） 第２図に示した如き断面構造で、孔配列を俵積み配列と
した複合紡糸口金装置を用い、これを第１図の装置に搭
載してマルチフィラメント型光ファイバを製造した。こ
のときの紡糸口金装置における海成分と島成分とが合流
される海成分形成用ノズルの紡出口下端は下方に末広が
りの孔は、そのピッチ間隔を２Ｗｎ、下端の直径を２．
５鵬となるようにした。

そして、芯成分形成用ポリマーとして、（ＭＦＲ）　Ｉ
（メルトフローレート）　＝１．２のポリメチルメタク
リレートを、鞘成分形成用ポリマーとして、ＣＭＰＲ）
　！＝　６のポリ（ペンタフルオロプロピルメタクリレ
ート）を、海成分形成用ポリマーとして、［ＭＦＲ）　
５＝１０．５のフン化ビニデン／テトラフルオロエチレ
ンコポリマー（＝８０／２０重量比）をそれぞれ使用し
た。

そして上記芯成分のポリメチルメタクリレート、鞘成分
のポリ（ペンタフルオロプロピルメタクリレート）及び
海成分のフッ化ビニデン／テトラフルオロエチレンコポ
リマーを第１図に示されるそれぞれの溶融押出機に供給
して溶融し、各ポリマーを芯成分ポリマー２４ｇ／分、
鞘成分ポリマー１．６　ｇ　／分、海成分ポリマー１．
６ｇ／分の割合で複合紡糸口金に供給し、マルチフィラ
メント型光ファイバを製造した。

以上のようにして得られたマルチフィラメント型光ファ
イバの島成分の直径は５０μで、その断面は芯と鞘が正
確に層成され、実質的に円形であった。そしてこのマル
チフィラメント型光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、３１０　ｄＢＺＫ−で十分１０ｍの距離を画像伝送
することができた。

（本発明の効果） 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるから
、海成分と島成分とが乱れることなく層成され、しかも
所期の形状を備えたマルチフィラメント型光ファイバを
効率良く製造することができる紡糸口金装置を促供しう
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の紡糸口金装置を挿着した紡糸装置の概
略図、第２図は本発明の紡糸口金装置を示す断面図、第
３図はその要部を示す拡大断面図、第４図は本発明の紡
糸口金装置を用いて得られたマルチフィラメント型光フ
ァイバの断面図である。 特許出願人　　三菱レイヨン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像伝送性を備えた多数の島成分が海成分中に俵積み配
   列又は四方積み配列で配置された海−島構造を有するマ
   ルチフィラメント型光ファイバを溶融紡糸法にて製造す
   る複合紡糸口金装置であり、海成分と島成分とを複合合
   流させ１本の糸条として紡出させる海成分形成用口金の
   紡出口が下向き末広がりの形状を有し、かつ該紡出口の
   相隣接する紡出口下端が互いに接する構造を有している
   とともに紡出する複数の島成分形成用紡糸孔中心間ピッ
   チをＰ、紡糸口下端の直径をＲとしたとき、２／３・Ｐ
   ≦Ｒ≦２Ｐとなる様にしたことを特徴とするマルチフィ
   ラメント型光ファイバ製造用複合紡糸口金装置。