(57)【要約】      （修正有）【課題】静電気の帯電を防止することによって、表面に塵及び埃が付着し難く、長期間に亘って、輝度が低下せず、且つロッドの軸方向に沿って均一な発光を継続させることが可能な発光ロッドを提供する。【解決手段】所定の軸寸法に形成され、合成樹脂からなると共に、光透過性を有する筒状のクラッド部材１１と、上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材１２と、上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散剤を含有する反射拡散部材１３と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッド１０において、上記クラッド部材には所定の割合で帯電防止剤１４が含有された構成とする。【選択図】図２
2011228096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製であって、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、
上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、
上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散剤を含有する反射拡散部材と、
上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッドにおいて、
上記クラッド部材には帯電防止剤が含有されていることを特徴とする発光ロッド。
【請求項２】
合成樹脂製であって、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、
上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、
上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散剤を含有する反射拡散部材と、
上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッドにおいて、
上記クラッド部材の外表面部には、帯電防止剤からなる帯電防止層が形成されていることを特徴とする発光ロッド。
【請求項３】
上記帯電防止剤は、ボロン系化合物からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光ロッド。
【請求項４】
合成樹脂製であって、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散剤を含有する反射拡散部材と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備え、上記クラッド部材には帯電防止剤が含有されている発光ロッドの製造方法であって、
クラッド部材の原料となる合成樹脂の原料ペレットに帯電防止剤を塗布する帯電防止剤塗布工程と、
上記帯電防止剤塗布工程で帯電防止剤が塗布されたクラッド部材の原料ペレットと上記コア部材、及び反射拡散部材の原料となる合成樹脂の原料ペレットとを、複数のスクリューを供える多色押出機に夫々導入するペレット導入工程と、
上記ペレット導入工程で導入された上記クラッド部材、コア部材、及び反射拡散部材の原料ペレットを溶融し、上記コア部材を円柱形に成形すると共に、上記反射拡散部材を帯体に形成して上記コア部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置し、更に上記クラッド部材を上記コア部材及び反射拡散部剤を被覆する円筒形に一括成形する成形工程とを備えることを特徴とする発光ロッドの製造方法。
【請求項５】
合成樹脂製であって、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散剤を含有する反射拡散部材と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備え、上記クラッド部材の外表面部には、帯電防止剤からなる帯電防止層が形成されていることを特徴とする発光ロッドの製造方法であって、
クラッド部材、コア部材、及び反射拡散部材の原料となる合成樹脂の原料ペレットを、複数のスクリューを供える多色押出機に夫々導入するペレット導入工程と、
上記ペレット導入工程で導入された上記クラッド部材、コア部材及び反射拡散部材の原料ペレットを溶融し、上記コア部材を円柱形に成形すると共に、上記反射拡散部材を帯体に形成して上記コア部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置し、更に上記クラッド部材を上記コア部材及び反射拡散部材を被覆する円筒形に一括成形する成形工程と、
上記クラッド部材の外表面部に帯電防止剤を塗布する帯電防止処理工程とを備えることを特徴とする発光ロッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製であって、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、
上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、
上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散剤を含有する反射拡散部材と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッドであって、特に上記クラッド部材に帯電防止機能を備えた発光ロッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な発光ロッドは、透光性を有する樹脂材からなる円筒形のロッド材の外表面に、上記ロッド材に入射した光を反射、拡散する反射拡散層を、上記クラッドの軸方向に沿って点状、若しくは線状に印刷することによって形成し、特定方向にのみ光を放射させる形態を有している。
【０００３】
上記ロッド材は、光ファイバーと同様に、所定の屈折率を有することによって、軸方向端部から所定角度範囲の入射角度で入射した光は、上記ロッド材の外表面から放射されることなく、上記ロッド材の軸方向に沿って進み、その中途で上記反射拡散反射層に反射した光のみが、上記外表面から上記反射、拡散層の指向性に従って、上記ロッド材から外部に放出される。
【０００４】
上記発光ロッドにおいては、上記反射拡散層の指向性を調整することによって輝度を変化させることが可能であるが、上記ロッド材の表面に、汚れ若しくは傷がついた場合には、上記ロッド材の光伝送性能が損なわれ、軸方向の輝度分布が不均一となるという不具合を有していた。
更に、反射拡散層は印刷によって形成されることから、印刷された反射拡散層の乾燥工程に時間を要し、更に、ロッド材の成形工程と、上記反射拡散層の形成工程とを別々に行う必要があることから、製造工数が大きく、生産コストが高くなるという別の不具合をも有していた。
【０００５】
上記不具合を解決するため、所定の軸寸法に形成され、合成樹脂からなると共に、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散部材料を含有する反射拡散部材と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッドが提案されている（特許文献１）。
【０００６】
上記特許文献１にかかる発光ロッドにあっては、コア部材への汚れの付着及び、傷つきを防止することができるが、上記クラッド部材がアクリル樹脂等の合成樹脂で形成されていることから、クラッド部材表面が帯電し易く、空気中の塵や埃が付着し易く、発光ロッド側面の輝度低下等、発光特性の劣化が生じるという不具合を有していた。
上記不具合を解決するため、一般的に流通しているカチオン系帯電防止剤を上記発光ロッド表面に別途塗布する方法が取られていたが、上記カチオン系帯電防止剤の効果持続時間は極めて短く、また摩擦等によって簡単に帯電防止機能が損なわれてしまうという不具合を有していた。
【特許文献１】特開平１１−６９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決する課題は、静電気の帯電を防止することによって、表面に塵及び埃が付着し難く、長期間に亘って、輝度が低下せず、且つロッドの軸方向煮に沿って均一な発光を継続させることが可能な発光ロッドを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の別の課題は、生産コストが低く、量産性に優れた発光ロッドの製造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】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明に係る発光ロッドは、所定の軸寸法に形成され、合成樹脂からなると共に、光透過性を有する筒状のクラッド部材と、上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散部材料を含有する反射拡散部材と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッドにおいて、上記クラッド部材には所定の割合で帯電防止剤が含有されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載した発明にかかる発光ロッドは、所定の軸寸法に形成され、合成樹脂からなると共に、光透過性を有する円筒形のクラッド部材と、
上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、
上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散部材料を含有する反射拡散部材と、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードとを備える発光ロッドにおいて、上記クラッド部材の外表面部には、帯電防止剤からなる帯電防止層が形成されている。
【００１１】
従って、請求項１及び請求項２に記載した発光ロッドは、帯電防止剤の作用より、クラッド部材表面への塵及び埃の付着が防止される。
特に請求項１に記載した発光ロッドは、帯電防止剤が、クラッド部材に直接含有されているため、雨水等が直接帯電防止剤に触れることが無い。
【００１２】
また、請求項３に記載した発光ロッドは、上記帯電防止剤は、ボロン系化合物からなることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載した発光ロッドの製造方法は、上記クラッド部材の原料となる合成樹脂の原料ペレットに帯電防止剤を塗布する帯電防止剤塗布工程と、
上記帯電防止剤塗布工程で帯電防止剤が塗布されたクラッド部材の原料ペレットと上記コア部材、及び反射拡散部材の原料となる合成樹脂の原料ペレットとを、複数のスクリューを供える多色押出機に夫々導入するペレット導入工程と、
上記ペレット導入工程で導入された上記クラッド部材、コア部材、及び反射拡散部材の原料ペレットを溶融し、上記コア部材を円柱形に成形すると共に、上記反射拡散部材を帯体に形成して上記コア部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置し、更に上記クラッド部材を上記コア部材及び反射拡散部材を被覆する円筒形に一括成形する成形工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載した発光ロッドの製造方法は、上記クラッド部材、コア部材、及び反射拡散部材の原料となる合成樹脂の原料ペレットを、複数のスクリューを供える多色押出機に夫々導入するペレット導入工程と、上記ペレット導入工程で導入された上記クラッド部材、コア部材及び反射拡散部材の原料ペレットを溶融し、上記コア部材を円柱形に成形すると共に、上記反射拡散部材を帯体に形成して上記コア部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置し、更に上記クラッド部材を上記コア部材及び反射拡散部材を被覆する円筒形に一括成形する成形工程と、上記クラッド部材の外表面部に帯電防止剤を塗布する帯電防止処理工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項４及び請求項５の発光ロッドの製造方法にあっては、円柱形のコア部材、上記コア部材を被覆する円筒形のクラッド部材、上記コア部材、及びクラッド部材の間に配設される反射拡散部材を一度の成形工程で形成できると共に、別途コア部材に反射拡散部材を印刷する工程が不要となる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明にあっては、クラッド部材には所定の割合で帯電防止剤が含有されていることから、請求項２の発明にあっては、クラッド部材の表面に帯電防止剤からなる帯電防止層が形成されている。
従って、上記クラッド部材に生じる静電気の帯電を防止することによって、表面に塵及び埃が付着し難く、長期間に亘って、輝度が低下せず、且つロッドの軸方向煮に沿って均一な発光を継続させることが可能な発光ロッドを提供することができる。
特に、請求項１にかかる発明においては、帯電防止剤がクラッド部材に含有されているため、従来のカチオン系帯電防止剤を上記発光ロッド表面に別途塗布する方法と比較して、帯電防止剤がより落ち難く、長期間に亘り帯電防止効果を持続する。
更に請求項３の発明にあっては、上記帯電防止剤がボロン系化合物からなるため、従来のカチオン系の帯電防止剤と比較して、磨耗や雨水の接触に強く、長期間に渡り、クラッド表面を清浄な状態に保持するため、長期間の使用に際しても、極めて輝度が低下し難い発光ロッドを提供することができる。
【００１７】
また、請求項４及び５の発明にあっては、上記コア部材を被覆する円筒形のクラッド部材、上記コア部材、及びクラッド部材の間に配設される反射拡散部材を一度の成形工程で形成できることから、製造工数が削減可能であり、生産コストが低く、量産性に優れた発光ロッドの製造方法を提供することが可能である。
特に請求項４の発明にあっては、帯電防止剤を別途クラッド部材表面に塗布する必要が無いことから、更に製造工数が削減できると共に、クラッド部材に直接帯電防止剤が練り込みによって含有されるため、上記クラッド部材全体でより均一な帯電防止効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、実施例の形態における発光ロッドの側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本実施例の形態における発光ロッドの製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態について、帯電防止剤がクラッド部材に直接含有されている場合を例として、添付図面を用いて以下説明する。
図１、及び図２に示すように、本実施例に係る発光ロッド１０は、所定の軸寸法に形成され、合成樹脂からなると共に、光透過性を有する筒状のクラッド部材１１と、上記クラッド部材１１によって外周部を被覆され、上記クラッド部材１１よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材１２と、上記クラッド部材１１とコア部材１２との間において、上記クラッド部材１１の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材１２に入射した光を反射及び拡散する反射拡散部材料を含有する反射拡散部材１３と、図１に示すように、上記クラッド部材１１の一端部に配設された発光ダイオード１５を備える発光ロッドであり、上記クラッド部材１１には所定の割合で帯電防止剤１４が含有されている。
【実施例１】
【００２０】
上記実施例の構成について、以下図面を用いて詳述する。
図２に示すように、上記コア部材１２はプラスチック、エラストマー等の合成樹脂から適宜選択して使用され、透光性を有し、上記クラッド部材１１よりも高屈折率を有している必要がある。
【００２１】
また、上記クラッド部材１１は、上記コア部材よりも低屈折率を有していれば、特に素材を問わず、プラスチック、エラストマー等の合成樹脂を適宜選択して使用することができる。
【００２２】
図２に示すように、上記の光学的特性を加味し、上記クラッド部材１１の原料としては、（メタ）アクリル系ポリマー等が適しており、本実施例にあっては、メタアクリルポリマーを用いている。
また、コア部材１２の原料としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、（メタ）アクリル系ポリマー、スチレン−（メタ）アクリル共重合体等を選択することができ、本実施例においては、ポリスチレン−メタアクリル共重合体を用いている。
なお、上記クラッド部材１１と上記コア部材１２とは別材料を選択する必要がある。
【００２３】
また、図２に示すように、上記反射拡散部材１３は、ベースとなる（メタ）アクリル系ポリマーに、反射拡散部材料としてシリコーン樹脂粒子、ポリススチレン樹脂粒子等の有機ポリマー粒子、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（チタン白：ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等の金属酸化物粒子、及びＢａＳＯ４等の硫酸円粒子、ＣａＣＯ３等の炭酸塩粒子等から選択した１種類若しくは２種類以上の粒子を混入したものが使用され、本実施例においては、ベースとなる樹脂との新和性、及び反射率が高さから、酸化チタン（チタン白：ＴｉＯ２）を選択しており、メタアクリルポリマーに対して、５重量％の割合で含有させている。
【００２４】
また、帯電防止剤１４としては、ボロン系化合物からなる水溶性帯電防止剤である、アンチスタＨ（製品名：新興プラスチック株式会社製）を使用している。
【００２５】
本実施例にかかる発光ロッドは、以下の手順により製造される。
上記クラッド部材１１の原料となるメタアクリルポリマーのペレットに、予め帯電防止剤１４を塗布し（工程２１）、上記コア部材１２の原料となる、ポリスチレン−メタアクリル共重合体のペレット、及び反射拡散部材１３の原料となるメタアクリルポリマーに対して、５重量％の割合でＴｉＯ２を含有させたペレットを、３つのスクリューを有する多色押出機の口金部に導入する（工程２２）。
更に、上記口金部から、径寸法９ｍｍに形成あれたコア部材１２と、上記コア部材１２の外周部に、軸方向に沿って、幅３ｍｍ、厚さ０．１から０．２ｍｍの帯状に形成された反射拡散部材１３と、上記コア部材１２と反射拡散部材１３とを外方から被覆する円筒形のクラッド部材１１とを同時に押出成形（工程２３）することによって、外径寸法１０ｍｍの発光ロッド１０が製造される。
【００２６】
以下、本実施例にかかる発光ロッド１０の輝度耐久性についての耐久試験の内容を説明する。
（１）比較対象
実施例にかかる発光ロッド１０の製造工程より、帯電防止剤１４の塗布工程（工程２１）を除いて製造した発光ロッドを５０ｃｍに切断し、軸方向一端部にアルミ反射板を貼付したものを比較例１、上記比較例１の発光ロッドの表面に市販のカチオン系帯電防止剤を塗布したものを比較例２、上記比較例１の発光ロッドの表面に、アンチスタＨを塗布したものを比較例３とした。
（２）試験環境
粉塵の激しい屋内に６ヶ月間放置し、汚れ付着による輝度の変化を測定した。
（３）測定条件
発光ロッドの軸方向他端部に、出射光量１ｌｕｍｅｎ（ルーメン）の白色ＬＥＤを光源として取り付け、反射拡散部材の径方向対向側より、色彩色差計（ミノルタＣＳ１００）によって測定した。
【００２７】
上記条件の下で測定した結果を表１に示す。
【表１】
2011228096.tif 000003
【００２８】
表１に示すように、本実施例の形態の発光ロッドによれば、粉塵の激しい屋内においても、長期間に亘って、帯電防止効果が発揮され、発光ロッドの側面輝度の低下を最も抑制できることが明らかとなった。
この結果は、含有されているアンチスタＨが雨水、及び塵、埃等の摩擦に対して非常に高い耐久性を有していることを示している。
なお、アンチスタＨを発光ロッド表面に塗布する形態についても、クラッド１１に直接含有させるよりも輝度低下の抑制力が少ないものの、従来のカチオン系帯電防止剤と比較すると、輝度の低下がはるかに少ない発光ロッドを提供することができる。
【００２９】
なお、本実施例においては、反射拡散部材は発光ロッドの長さ方向に沿って１本が配置されているが、反射拡散部材の幅寸法及び配置する本数については、特に制約は無く、適宜変更した場合であっても、本実施例と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００３０】
また、本実施例の発光ロッドを成形するための多色押出機は、公知の装置を自由に選択することができる。
また、反射拡散部材の原料を導入する口金については、コア部材の口金と別体である必要は無く、一つの口金に、反射拡散部材の厚さ寸法に応じた仕切壁を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、本発明は、所定の軸寸法に形成され、合成樹脂からなると共に、光透過性を有する円筒形のクラッド部材と、上記クラッド部材によって外周部を被覆され、上記クラッド部材よりも高い屈折率を有すると共に、光透過性を有する合成樹脂からなる円柱形のコア部材と、上記クラッド部材とコア部材との間において、上記クラッド部材の軸方向に沿ってクラッド部材及びコア部材に当接して配置され、上記コア部材に入射した光を反射及び拡散する反射拡散部材量を含むと、上記クラッド部材の一端部に配設された発光ダイオードかなる発光部を備え、上記発光ダイオードの照射光を上記クラッドの外周部より外方に放出させる発光ロッドであって、特に上記クラッド部材に帯電防止機能を備えた発光ロッド及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  発光ロッド
１１  クラッド部材
１２  コア部材
１３  反射拡散部材
１４  帯電防止剤
１５  発光ダイオード
２１  工程
２２  工程
２３  工程
【図１】
2011228096.tif 000004
【図２】
2011228096.tif 000005
【図３】
2011228096.tif 000006