(57)【要約】【課題】テープ状ファイバを多段に積層して縦横配列を作る赤外イメージバンドルの製造法において、密着整列させたファイバ同士、或いは積層したテープ状ファイバ同士を極めて簡便、均一に接着する方法を提供する。【解決手段】画素ファイバを熱可塑性樹脂か有機溶剤に可溶な樹脂で被覆しておき、ファイバ同士、或いはテープ状ファイバ同士を密着させた状態で、被覆樹脂を加熱融解するか溶剤に溶解してファイバ同士、或いはテープ状ファイバ同士を接着する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数本ファイバの両端を整列配列して赤外イメージバンドルを製造する方法において、熱可塑性樹脂或いは有機溶剤に可溶な樹脂で被覆した赤外ファイバ（２）を、必要とするファイバ長が一巻きの長さとなっているドラム（１）にイメージバンドル横方向の配列数に等しくなる巻数だけ巻き、巻かれた配列を保持したまま当該赤外ファイバ（２）相互を仮固定した後、ファイバ仮固定部（３）を分断して両端のファイバ配列を対応させたテープ状ファイバ（４）を得る工程と、当該テープ状ファイバ（４）両端近傍のファイバを密着させ、被覆樹脂（２１）の接着力によりファイバ同士を接着する密着接着部（１３）の作製工程とを備えたことを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項２】
当該密着接着部（１３）の作製工程後に、バンドル縦方向の配列数の当該密着接着部（１３）を積層し、当該被覆樹脂（２１）の接着力により当該密着接着部（１３）同士を接着する工程とを備えたことを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項３】
請求項１の赤外イメージバンドルの製造方法において、当該密着接着部（１３）の接着工程が当該被覆樹脂を加熱溶融させて当該ファイバ同士を接着する工程であることを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項４】
請求項１の赤外イメージバンドルの製造方法において、当該密着接着部（１３）の接着工程が当該被覆樹脂を溶剤により溶解させて当該ファイバ同士を接着する工程であることを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項５】
請求項１の赤外イメージバンドルの製造方法において、当該密着接着部（１３）の作製工程を、当該密着接着部（１３）の幅を有するコ字型治具（６）に当該テープ状ファイバ（４）を嵌合して行うことを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項６】
請求項２の赤外イメージバンドルの製造方法において、当該被覆樹脂（２１）の接着力により当該密着接着部（１３）同士を接着する工程が当該被覆樹脂（２１）を加熱溶融させて接着する工程であることを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項７】
請求項２の赤外イメージバンドルの製造方法において、当該被覆樹脂（２１）の接着力により当該密着接着部（１３）同士を接着する工程が当該被覆樹脂（２１）を有機溶剤（１０）により溶解させて接着する工程であることを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【請求項８】
請求項２の赤外イメージバンドルの製造方法において、バンドル縦方向の配列数の当該密着接着部（１３）を積層し、当該被覆樹脂（２１）の接着力により当該密着接着部（１３）同士を接着する工程を、当該密着接着部（１３）の幅を有するコ字型治具（６）に当該密着接着部（１３）を嵌合して行うことを特徴とする赤外イメージバンドルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを画素とするイメージバンドルの製造方法に関し、特に、横配列数に等しい数の光ファイバを1列に整列させたテープ状ファイバを縦配列数だけ積層して縦横配列を作る赤外イメージバンドルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
両端の画素ファイバを整列配列させたイメージバンドルは画像伝送に有用であり各種製造法が提案されている。特に、ふっ化物ファイバ、カルコゲナイドファイバ等の赤外透過特性のよいファイバを画素とする赤外イメージバンドルは赤外画像や熱画像の伝送に適しているため開発が望まれているが、ファイバが製造工程中に傷つきやすく、また、耐水性が悪くて製造工程で水を使用できない制約があるため製造が困難である。
【０００３】
特許文献１、２には、縦方向及び横方向の双方にそれぞれ直線状に並ぶように整列させたイメージバンドルの製造方法と使用する治具が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、溶出法によるが赤外イメージバンドルの製造方法が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、テープ状ファイバを積層する赤外イメージバンドルの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２５１０３７号公報
【特許文献２】特開平１０−２３９５３６号公報
【特許文献３】特開平１０−２５１０３７号公報
【特許文献４】特願２０１１−２２６６４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に開示されているイメージバンドルの製法では、被覆を除去したファイバをV溝に押しつけ嵌合するため、ファイバがV溝により傷つき断線を起こしやすい。特に、赤外ファイバの場合は材質が軟らかいためこの製法ではファイバの強度劣化、断線のため歩留まりが著しく悪くなる。また、ファイバ1本ずつを被覆除去してV溝に並べる必要があるため製造に多大の時間を要すると共に、被覆除去時の断線も起こる。特許文献３に開示されている製法では、最終的に溶解除去すべきガラスチューブやクラッド層を使用する必要があるが、耐水性の低い材質の場合には、溶解工程で水を用いることができないため本製法を適用するのは困難である。このような問題を解決するために本願同一発明者等は特許文献４において、溶剤に可溶な樹脂で被覆したファイバをテープ状にし、端部近傍のファイバ同士を密着させて接着した後積層して縦横配列を作る製造方法を開示した。この製法では、平行に密着整列させたファイバ同士を接着固定する工程と、接着固定部を多段に積層して相互に接着する工程が不可欠であるが、接着方法の詳細が開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、テープ状のファイバを積層して相互に接着することにより縦横配列を作る赤外イメージバンドルの製造において、密着整列させたファイバ同士、或いは積層したテープ状のファイバ同士を極めて簡便、均一に接着する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
多数本ファイバの両端を整列配列して赤外イメージバンドルを製造する方法において、熱可塑性樹脂或いは有機溶剤に可溶な樹脂で被覆した赤外ファイバを、必要とするファイバ長が一巻きの長さとなっているドラムにイメージバンドル横方向の配列数に等しくなる巻数だけ巻き、巻かれた配列を保持したまま当該赤外ファイバ相互を仮固定した後、ファイバ仮固定部を分断して両端のファイバ配列を対応させたテープ状ファイバを得る工程と、当該テープ状ファイバ両端近傍のファイバを密着させ被覆樹脂の接着力によりファイバ同士を接着する密着接着部の作製工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、当該密着接着部の作製工程後に、バンドル縦方向の配列数の当該密着接着部を積層し、当該被覆樹脂の接着力により当該密着接着部同士を接着する工程を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、当該密着接着部の接着工程が当該被覆樹脂を加熱溶融させて当該ファイバ同士を接着する工程であることを特徴とする。
【００１２】
また、当該密着接着部の接着工程が当該被覆樹脂を溶剤により溶解させて当該ファイバ同士を接着する工程であることを特徴とする。
【００１３】
また、当該密着接着部の作製工程を、当該密着テープ部の幅を有するコ字型治具に当該テープ状ファイバを嵌合して行うことを特徴とする。
【００１４】
また、当該被覆樹脂の接着力により当該密着接着部同士を接着する工程が当該被覆樹脂を加熱溶融させて接着する工程であることを特徴とする。
【００１５】
また、当該被覆樹脂の接着力により当該密着接着部同士を接着する工程が当該被覆樹脂を有機溶剤により溶解させて接着する工程であることを特徴とする。
【００１６】
また、バンドル縦方向の配列数の当該密着接着部を積層し、当該被覆樹脂の接着力により当該密着接着部同士を接着する工程を、当該密着接着部の幅を有するコ字型治具に当該密着接着部を嵌合して行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、テープ状ファイバを多段に積層して縦横配列を作る赤外イメージバンドルの製造において、密着整列させたファイバ同士、或いは多段に積層した密着接着部同士を極めて簡便、均一に接着できるため、短時間、低コストでの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】テープ状ファイバの製法を説明するための図である。
【図２】テープ状ファイバを上から見た図である。
【図３】テープ状ファイバ仮固定部の切断面図である。
【図４】テープ状ファイバの両端近傍を密着させる方法を説明するための図である。
【図５】コ字型治具に装填したテープ状ファイバの切断面図である。
【図６】コ字型治具に装填したファイバ同士の接着を被覆樹脂の加熱溶融で行う方法を説明するための図である。
【図７】端部を密着接着したテープ状ファイバを上からみた図である。
【図８】端部を密着接着したテープ状ファイバの端面を示す図である。
【図９】コ字型治具に装填したファイバ同士の接着を被覆樹脂の溶剤溶解で行う方法を説明するための図である。
【図１０】密着接着部を多段に積層接着する方法を説明するための図である。
【図１１】赤外イメージバンドル端面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００２０】
本実施例の製法は、工程−１：熱可塑性樹脂或いは有機溶剤可溶性樹脂を被覆した赤外ファイバの作製、工程―２：両端のファイバ配列を対応させたテープ状ファイバの作製、工程―３：テープ状ファイバ端部の密着整列と接着固定、工程―４：密着整列させた端部の積層接着、工程-５：スリーブ付けと研磨の５工程からなる。以下、５工程の詳細を順次説明する。
【００２１】
まず、工程−１を説明する。
【００２２】
現在、光ファイバの被覆材には殆ど紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂が用いられている。この樹脂は３次元架橋されているため加熱により軟化せず、有機溶剤に溶解しない。一方、本実施例の被覆樹脂２１は３次元架橋されていない鎖状高分子とすることで熱可塑性にする。また、成分により有機溶剤に可溶とすることもできる。被覆樹脂を熱可塑性にする目的は、後の製造工程で被覆樹脂をホットメルト型接着剤として利用するためである。また、有機溶剤に可溶とする目的は、後の製造工程で被覆樹脂を溶剤型接着剤として利用するためである。有機溶剤に可溶とは、イソプロピルアルコール、アセトン、ジクロロメタン、１，３−ジオキソラン、エチレングリコールジメチルエーテル、メチルエチルケトン、N-メチル-2-ピロリドン等の何れかの溶剤に可溶な樹脂であり、例えば、アクリルを主成分とする樹脂で実現できる。かかる樹脂をファイバ被覆するためには紫外線硬化型樹脂であることが望ましいが、光開始剤の添加により紫外線硬化型とすることができる。
【００２３】
本実施例の樹脂の被覆は通常の被覆材と同様に光ファイバ線引き時にコーティングカップと紫外線照射装置を用いて行う。光ファイバには、ZrF4、InF3、AlF3などのフッ素化合物を主成分とするふっ化物ファイバ、或いは硫化ヒ素、セレン化ヒ素などのカルコゲン化物を主成分とするカルコゲナイドファイバなどの赤外透過特性のよいいわゆる赤外ファイバを用いる。被覆厚に関しては、薄い程ファイバを高密度に配列できる利点があるが、ファイバ保護の目的から５〜１０μm程度が望ましい。
【００２４】
次に、工程−２を図１、図２に基づき説明する。また、以下の説明に於いて、赤外イメージバンドル用として必要長に切断された赤外ファイバを画素ファイバと称すことにする。
【００２５】
図１は、ドラム１に巻かれた赤外ファイバ２を示す図であり、赤外ファイバ２は本実施例の樹脂で被覆されている。ドラム１の外周は一巻きが必要とする画素ファイバの長さになっており、赤外ファイバ２をイメージバンドル横方向の配列数と同じ巻き数づつ区切って巻く。赤外ファイバ２のドラム１への巻き取りはファイバ線引き時に行ってもよいし、線引き後に上記形態へ巻き直してもよい。ドラム１に区切って巻いた赤外ファイバ２を接着剤、粘着テープ等により仮固定する。仮固定する箇所は最低1カ所でもよいが、赤外ファイバ２の配列をしっかり保持するには少なくとも３カ所の仮固定部３、３−１、３−２を作るのが望ましい。赤外ファイバ２がドラム１に接着されないようにするには、ドラム１表面の材質をフッ素樹脂などにしておけばよい。中央の仮固定部３をナイフ等で切断することにより図２に示すような、必要とする本数、長さで両端の配列を同じくするテープ状ファイバ４を得ることができる。図３は、粘着テープ５で仮固定したテープ状ファイバ４の切断面を示している。ドラム１に赤外ファイバ２を密着させて巻くのは難しいため、通常、テープ状ファイバ４のファイバ間には隙間ができる。
【００２６】
次に、工程−３を図４〜図９に基づき説明する。
【００２７】
図４は、テープ状ファイバ４の両端近傍をコ字型治具６を利用して密着整列させる方法を示している。テープ状ファイバ４の仮固定部３と仮固定部３−１の間、或いは仮固定部３と仮固定部３−２の間の画素ファイバ２０を、画素ファイバ２０がほぼ密着したときの溝幅をもつコ字型治具６の溝に嵌合させる。仮固定部３、３−１、３−２により画素ファイバ２０の配列が固定されているため画素ファイバ２０を相互に交差させることなく、図５の切断面図に示すように、画素ファイバ２０の被覆２１同士を密着させて１列に整列させることができる。
【００２８】
次に、コ字型治具６の溝に整列させた画素ファイバ２０同士を接着固定する第１の方法を説明する。被覆樹脂２１は熱可塑性とする。図６に示すように、整列配列した画素ファイバ２０上に重し８を載せ、加熱炉７を用いて加熱する。このようにすれば、被覆樹脂２１が熱可塑性であるため各ファイバの被覆樹脂２１が重し８の力により変形して融着一体化し、被覆樹脂２１の接着力で画素ファイバ２０を相互に接着固定できる。即ち、本実施例では、被覆樹脂２１をホットメルト型接着剤として利用することにより、時間のかかる被覆除去作業と接着剤の塗布作業が不用となるため、ファイバの接着作業が大幅に簡素化され、その結果、製造時間、製造コストを大幅に低減できる。また、接着剤を均一に塗布することは困難な作業であるが、ファイバ被覆材は非常に均一に被覆されているため厚みムラのない均一な接着が可能となる。被覆樹脂２１が融着していない先端部分を切断すれば、図７の上から見た図、図８の端面を示す図のように、画素ファイバ２０端部が１次元に整列した状態で被覆樹脂２１により接着固定された密着接着部１３を得ることができる。
【００２９】
次に、コ字型治具６の溝に整列させた画素ファイバ２０同士を接着固定する第２の方法を説明する。被覆樹脂２１は有機溶剤に可溶とする。図９に示すように、画素ファイバ２０間の隙間に被覆樹脂２１を溶解する有機溶剤１０を注入した後、重し８を載せる。このようにすれば、重し８の力により画素ファイバ２１が整列した状態で被覆樹脂２１同士が溶解一体化する。即ち、本実施例では、被覆樹脂２１を溶剤型接着剤として利用することにより、時間のかかる被覆除去作業と接着剤の塗布作業が不用となるため、ファイバの接着作業が大幅に簡素化され、その結果、製造時間、製造コストを大幅に低減できる。有機溶剤１０を揮発させた後コ字型から取り出し、被覆樹脂２１が融着していない先端部分を切断すれば図７，図８に示すような密着接着部１３を得ることができる。
【００３０】
次に、工程―４を説明する。
【００３１】
密着接着部１３を図１０に示す密着接着部１３とほぼ同じ幅のコ字型治具６内に赤外イメージバンドルの縦配列数だけ積層し、重し８を載せた後加熱炉７に挿入し加熱する。このようにすれば密着接着部１３の被覆樹脂２１同士が融着一体化し、画素ファイバ２０を２次元整列させることができる。即ち、この場合も、被覆樹脂２１をホットメルト型接着剤として利用することにより縦横配列した画素ファイバ端部を短時間で容易に作製することができる。
【００３２】
また、被覆樹脂２１を溶剤型接着剤として利用して積層一体化することも当然可能である。この場合、密着接着部１３をコ字型治具６内に赤外イメージバンドルの縦配列数だけ積層し、被覆樹脂２１を溶解する有機溶剤１０を注入した後、重し８を載せる。有機溶剤１０を揮発させた後コ字型６から取り出し、被覆樹脂２１が溶着していない先端部分を切断すれば縦横配列した画素ファイバ端部を得ることができる。
【００３３】
次に、工程−５を図１１に基づき説明する。
【００３４】
縦横配列させた画素ファイバを図１１に示すスリーブ１１内に装填し、固定用樹脂１２で相互を固定した後研磨することにより赤外イメージバンドルとすることができる。
【００３５】
本実施例の製法によれば、テープ状ファイバを多段に積層して縦横配列を作る赤外イメージバンドルの製造方法において、ファイバ同士の接着、或いは積層したテープ同士の接着を極めて簡便、均一に行えるため、短時間、低コストでの製造が可能となる。
【００３６】
特定の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更を加えることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修正も本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、温度分布計測、赤外画像計測などの用途に用いることが出来る。
【符号の説明】
【００３８】
１：ドラム
２：赤外ファイバ
３，３−１，３−２：仮固定部
４：テープ状ファイバ
５：粘着テープ
６：コ字型治具
７：加熱炉
８：重し
１０：有機溶剤
１１：スリーブ
１２：固定用樹脂
１３：密着接着部
２０：画素ファイバ
２１：被覆樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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