JPS60117202A - シ−ト状導光体の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

シ−ト状導光体の製造方法およびその製造装置

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JPS60117202A
JPS60117202A JP58225069A JP22506983A JPS60117202A JP S60117202 A JPS60117202 A JP S60117202A JP 58225069 A JP58225069 A JP 58225069A JP 22506983 A JP22506983 A JP 22506983A JP S60117202 A JPS60117202 A JP S60117202A
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JP
Japan
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fibers
sheet
spinning
guide
light guide
Prior art date
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Application number
JP58225069A
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English (en)
Inventor
Kenichi Sakunaga
作永 憲一
Hiroshi Terada
寺田 拡
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479Manufacturing methods of optical cables
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • G02B6/08Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with fibre bundle in form of plate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

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】 (技術分野) 本発明は、各種イメージガイドあるいは導光材料として
使用されるシート状導光体を製造するプ1法および製造
装置に関するものである。
(従来技術) )゛Cファイバーを用いたシート状導光体は、イメージ
ガイドの素子としであるいは各種表示装置やディスプレ
イ装置の導光体として使用されている。ところでこのよ
うなシート状の導光体を連続的に製造する方法としては
、例えば特公昭52−38419号公報に示すように、
多数本の元ファイバーを櫛状のガイドとピアノ線によっ
てシート状に配列し、しかるのち接着、固定することが
知られている。しかしながらこのような強制的なガイド
な通過させることは、元ファイバーの外表面に損傷を与
えることになり、光学的性能を低下させ、しかも接着工
程を含むため作業が煩雑となり、製造コストが嵩む難点
があった。
このため、多数本の元ファイバーを紡糸する際、紡糸直
後の元ファイバーが未だガラス転位温度以上にある間に
、これを並列的に融着してテープ状の導光体を製造する
方法が特開昭50−8540号公報に開示されている。
この方法によれば、後工程での接着は不要であるものの
紡糸ノズルの下方に配置された棒状の幅規制ガイドによ
ってシート状に配列させるため、同芯円筒状に紡出され
た元ファイバーを直ちに直線化することとなり、特に周
辺部分の元ファイバーの透光性能が低下する傾向にあり
、均質なシート状の導光体が得られないことが確認され
ている。また、幅規制ガイドは棒状であるため、中心部
分から紡出された元ファイバーと周辺部分から紡出され
た元ファイバーとで、糸張力が異なることとなり、糸条
斑が生じたり、シート状の配列において一部に京な90
部分が生じたりして、均一なシートが得られない難点が
あった。
(発明の目的) 本発明はこのような状況に鑑み、均一なシート状を呈し
かつ透光特性の優れた導光体を効率よ(製造する方法お
よび装置を提供しようとするものである。
(発明の構成) 本発明は上記の如き目的を達成するためになされたもの
で、その要旨とするところは、多数本の光ファイバーを
溶融紡糸し、各党ファイバーが未だ冷却しないうちに全
長にわたって合着させて、シート状に配列した導光体を
製造する方法において、多数本の光ファイバーを円形に
配置された紡糸ノズルより紡糸し、これらを円弧状に配
列して合着した上で直線状に配列させ、しかるのち引取
ることを特徴とするシート状導光体の製造方法を第1の
発明とし、円形に配置された多数のオリフィスを有する
元ファイノ(−の溶融紡糸ノズルと、この溶融紡糸ノズ
ルの下方に位置された円形孔を有する紡糸ガイドと、こ
の紡糸ガイドと若干偏在させて下方に設けた円形孔を有
する合着ガイドと、この合着ガイドのさらに下方にあっ
て元ファイバーを直線状に揃える引揃えガイドと、引取
りのためのニップローラーとからなることを特徴とする
7一ト状導元体の製造装置を第2の発明とするところに
ある。
以下本発明を実施例の図面に従って説明する。
第1図に8いて(1)は紡糸ノズルで、この紡糸ノズル
(1)は第2図(A)に明らかなように多数のオリフィ
ス(11)が円形に配置されている。また(2)はこの
紡糸ノズル(1)の下方に位置された紡糸ガイドで、上
記紡糸ノズル(11Kgけるオリフィス(1すの円の直
径(Rt)より相当に小径の直径(R7)の円形孔(2
1)を有している。さらに(3)は上記紡糸ガイド(2
)とほぼ同径の円形孔(31)を有する合着ガイドで、
紡糸ガイド(2)の下方に設置されるが、紡糸ガイド(
2)とは若干偏在した位置に設けられている。また(4
)は引揃えガイドであるが、この引揃えガイド(4)は
、後述する如(元ファイバーを直線状に引揃えるため、
第5図(Al−(C)に示すように略直線状の棒状部材
が用いられている。なお図中tFlは元ファイバー、(
5)は第1のニップローラーである。
第1図および第2図に基づいて本発明の製造方法につい
て説明すると、図示しない溶融装置に4よって溶融され
た芯成分および鞘成分が所定の流路を通過して紡糸ノズ
ル(1)より紡糸される。
この紡糸ノズル(111’7は、第2図(Alに示すよ
うに円形に配置されたオリアイス(11)が設けられ、
ここより芯鞘構造の元ファイバー(Flが紡糸される。
この光ファイバー(F、)は紡糸直後において円の直径
(R1)と等しい間隔であるが、紡糸ガイド(2)によ
って規制されて互いに近ずくようになる(第2図(Bl
参照)。この間の流路は全て等しいため、元ファイバー
(Flに歪がかかったりすることがない。そしてその下
方に位置する合着ガイド(3)に到ると、この合着ガイ
ド(3)が紡糸ガイド<27と若干偏在しているため、
第2図(C)の如く相互に寄り集まって円弧状に合着し
て(る。なお図示した合着ガイド(3)は、紡糸ガイド
(2)の円形孔(21)と同径の円形孔(3υのものを
偏在させているが、円形孔の径が大きなものあるいは長
円等非円形のものを用いてもよい。このように合着した
状態の元ファイバー(Faは、さらに引揃えガイド(4
)を通過するが、この状態では元ファイバーはitとん
と直線状に配列され(第2図(Dl参照)、ニップロー
ラー(7)によって引取られる。なおこのときの光ファ
イバー(F3)は、直線状に合着されシート状となって
いる。このようにしてシート状導光体を製造できるが、
本発明は従来のよりに紡糸直後すぐに直線状に配列させ
ることなく、一旦円弧状上に配列して行なうため、各フ
ァイバーの張力等のバラ/スが良く、均一性の高いシー
ト状導光体を得ることができる。
第3図および第4図は、上記第1図Rよび第2図の例と
実質的に変るものではないが、さらに多数本の光ファイ
バー(Flを用いてシート状導光体を製造しようとする
ものである。すなわち紡糸ノズル(17f工、オリフィ
ス(1υが第4図(Alに示すよりに同心円状に多数配
列されている。このときの光ファイバー(Flは上記の
例より本数は多いが、紡糸状態と同様な間隔にある光フ
ァイバ(p+ )は同様に、紡糸ガイド(2)に規制さ
れて集束しく第4図(Bl参照)、さらに合着ガイド(
3)を経て、円弧状(FJ vc配列して合着される。
そして引揃えガイド(4)によってシート状(F8)に
配列されて導光体が得られる。
第5図(Al〜IcIは、合着ガイド(3)と引揃えガ
イド(4)にf61jる配列の状態を示すもので、(A
lのように引揃えガイド(4)は直線状の棒材でもよい
が、IB+のように凹の湾曲面をもつ棒材あるいは(C
1のように凸の湾曲面をもつ棒材を用いてもよい。
第(5図体1. (Blは本発明によって得られたシー
ト状導光体の一部を示すもので、仏)は芯(Fa) 。
鞘(Fb)の2層構造からなる元ファイバー(Flによ
って製造された例を示している。また(Blは、芯(F
a)、鞘(Fb)および保護層(Fc)の3層構造から
なる元ファイバー(nによって製造された例である。こ
のように3層構造あるいはそれ以上の構造にすると、隣
接する元ファイバーは保護層(Fc)を介して合着され
ているため、合着の際の力による芯(Fa) 、鞘(F
b)の変形や歪み等を起すことがな(なり、光学特性の
優れたシート状導光体を得ることができる。
第7図ないし第9図は、本発明のさらに他の実施例を示
すもので、第7図は第1のニップローラー(5)の後方
に第2のニップローラー(6)を設置し、この間に湾曲
面(71)を有する加熱装置(7)を設置した例である
。このようにすると、第1゜第2のニップローラー(5
)、 +6)の間でシート状導光体に加熱延伸を施すこ
とができ、この結果光ファイバーに強度を付与させるこ
とが可能となる。
第8図は、第7図の第2のニップローラー(6)の後方
にカセ状催取機(9)を設置した例を示すもので、この
ようにカセ状倦取機(9)に捲取って多数本積層し、各
コーナ一部で固着して截断すると、カセ状捲取機(9)
の1辺をその長さとする元ファイバーバンドルを製造す
ることができる。
第9図は、一定長さのシート状導光体(F4)を製造1
−る例を示しており、第1のニップローラー(5)の後
にカッター(lO)を設置し、ここで所定長に截断し、
収納ケース(20)に貯わえる。
本発明に使用するブCファイバーとしては、溶融紡糸し
うるものであれば特に限定されないが、芯がアクリル系
ポリマー、鞘がフッ素ポリマーのう゛Cファイバーが用
いられ、保護層も目的に応じて選択される。
(実施例) 実施例1 第1図に示した製造装置を用いてシート状導光体を製造
した。100ホールのオリフィスが円形に配「された紡
糸ノズル(1)を用い、芯成分として1ホール当りポリ
メチルメタクリレートを1.0717分、鞘成分として
含フツ素メタクリレートポリマーを同じ<0.067’
/分、最外層の保護層としてポリメチルメタクリレート
を同じ(0,057’/分供給し、紡糸温度255℃で
複合溶融紡糸した。引続き紡糸ガイド(2)、合着ガイ
ド(3)および引揃えガイド(4)を通過させ、ニップ
ローラー(5)により120 m1分の引取り速度でシ
ート状導光体を引取った。
このときの紡糸ノズル(1)から紡糸ガイド(2)まで
の距離(/I)を50順、紡糸ガイド(2)から合着ガ
イド(3)までの距離Ut)を50龍、合着ガイド(3
)から引揃えガイド(4)までの距離(A’s)を30
0關に設定し、合着ガイド(3)は紡糸ガイド(2)の
中心位置から1.On偏在させた。なお紡糸ガイド(2
)および合着ガイド(3)は、その表面温度が一定にな
るよう内部に30℃の温水を循環させたが、紡糸ガイド
(2)における元ファイバーの表面温度は190℃、合
着ガイド(3)のその表面温度は160 ”Cであった
得られたシート状導光体は、1本の太さが100μの元
ファイバーが直線状に均一に引揃えられた幅1ullの
もので、100本中の元ファイバー単糸の糸径は100
μ±1μの範囲内にあり、透光性能も285 dB/k
m±30 dB/kmと優れたものであった。
実施例2 実施例1と同じ装置を用いてシート状導光体を製造した
芯成分はポリメチルメタクリレートを1ホール当り2.
85J’/分、鞘成分は含フツ素メタクリレートポリマ
ーを同じ<0.16//分、保護層成分はポリメチルメ
タクリレ−トラ同じ(0,13//分供給し、紡糸温度
250 ℃で複合紡糸し、第1のニップローラーにより
50m1分で引取ると共に、第7図に示す如き加熱装置
(7)を用いて(表面温度125℃)、シート状導光体
を製造した。なぢ、このときの第2のニップローラー(
6)の引取り速度は51?7’!/分とし、1.05倍
の延伸を行なった。
得られたシート状導光体の元ファイノぐ一単糸径は25
0μで、幅は25關、100本中の単糸の糸径250μ
±2μで、透光性能は230dB/km±20 dB/
kmであり、蛇行歪のな(・しなやかなものであった。
(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、均一で蛇行歪がな(、送元特性の優れたシート状導
光体を効率よく製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造装置の一実施例を示す正面図、第
2図は第1図に詔げる主要工程の底面図、第3図は本発
明の製造装置の他の実施例を示す正面図、第4図は第3
図における主要工程の底面図、第5図(4)〜(C1は
直線上に配列する工程の実施例を示す側面図、第6図(
At、 (Blは本発明によって得られたシート状導光
体の一部を示す正面図、第7図ないし第9図は本発明の
製造装置のさらに他の実施例を示す正面図である。 (F)・・・・・元ファイバー (1)・・・・・紡糸ノズル (11)・・・・・オリフィス (2戸・・・・紡糸ガイド (21)・・・・・円形孔 (3)・・・・・合着ガイド (:3υ・・・・・円形孔 (4)・・・・・引揃えガイド (5)・・・・・第1のニップローラー(6)・・・・
・第2のニップローラー(7)・・・・・加熱装置 (9)・・・・・カセ状捲取機 (io)・・・・・カッター

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 多数本の光ファイバーを溶融紡糸し、各党ファイ
    バーが未だ冷却しないうちに全長にわたって合着させて
    、シート状に配列した導光体を製造する方法において、
    多数本の光ファイバーをオリアイスが円形に配置された
    紡糸ノズルより紡糸し、これらを円弧状に配列して合着
    した上で直線状に配列させ、しかるのち引取ることを特
    徴とするシート状導光体の製造方法。 2.3層構造以上・の系で構成された光ファイバーを用
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシー
    ト状導光体の製造方法。 3、 円形に配置された多数のオリフィスを有7する元
    ファイバーの溶融紡糸ノズルと、この溶融紡糸ノズルの
    下方に位置された円形孔を有する紡糸ガイドと、この紡
    糸ガイドと若干偏在させて下方に設けた円形孔を有する
    合着ガイドと、この合着ガイドのさらに下方にあって元
    ファイバーを直線状に揃える引揃えガイドと、引取りの
    ためのニップローラーとからなることを特徴とするシー
    ト状導光体の製造装置。 4.3層構造以上の系の光ファイバーを紡糸すべき流路
    な備えた紡糸ノズルを用いたことを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載のシート状導光体の製造装置。 5、 引取りのために2組のニップローラーを設けたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項または第4項記載
    のシート状導光体の製造装置。 6.2組のニップローラーの間に加熱装置を設置したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のシート状導
    光体の製造装置。 7、ニップローラーの後にカセ状欅取機を設置したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第3項、第4項、第5項ず
    たは第6項記載のシート状棉元作の製造装置。 8、ニップローラーの後に定長に裁断するカッターを設
    置したことを特徴とする特許請求の範囲第3項、第4項
    、第5項または第6項記載のシート状導光体の製造装置
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5186780A (en) * 1988-11-28 1993-02-16 Mitsubishi Rayon Co. Method of manufacturing transmission type screen

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