(57)【要約】【課題】光伝送体の配列に用いる器具を効率的に使用して光伝送体アレイ原板の製造することができる光伝送体アレイ原板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の光伝送体アレイ原板の製造方法は、２枚の基板間に複数の光伝送体が並列状態で配置されている光伝送体アレイ原板２、４を製造する方法であって、光伝送体６を配列して光伝送体列１２を形成するステップと、粘着シート１８によって光伝送体列を仮固定して、粘着シートに光伝送体列が仮固定された配列体シートを得るステップと、配列体シートの光伝送体列を一方の基板に固定するステップと、基板上に光伝送体列を残した状態で、粘着シートを光伝送体列から剥離するステップと備えている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板間に複数の光伝送体が並列状態で配置されている光伝送体アレイ原板を製造する方法であって、
前記光伝送体を配列して光伝送体列を形成するステップと、
粘着シートによって前記光伝送体列を仮固定して、前記粘着シートに前記光伝送体列が仮固定された配列体シートを得るステップと、
前記配列体シートの光伝送体列を一方の基板に固定するステップと、
前記基板上に光伝送体列を残した状態で、前記粘着シートを前記光伝送体列から剥離するステップと、
を備えていること、
を特徴とする光伝送体アレイ原板の製造方法。
【請求項２】
前記光伝送体列を形成するステップが、円筒体の外周面に前記光伝送体を連続的に巻き付けるステップであり、
前記仮固定するステップが、円筒体の外周面に形成された光伝送体列に粘着シートを付着させるステップであり、
前記光伝送体列を一方の基板に光伝送体列を固定するステップに先だって、前記円筒体上の配列体シートを、前記円筒体の軸線方向に沿って切断して、前記円筒体から外すステップを備えている、
請求項１に記載の光伝送体アレイ原板の製造方法。
【請求項３】
前記基板に固定された光伝送体列に、他方の基板を固定するステップを、さらに備えている、
請求項１または２に記載の光伝送体アレイ原板の製造方法。
【請求項４】
前記光伝送体列に、他の配列シートの光伝送体列を重ねて固定するステップをさらに備えている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光伝送体アレイ原板の製造方法。
【請求項５】
２枚の基板間に複数の光伝送体が並列状態で配置されている光伝送体アレイ原板を製造する方法であって、
前記光伝送体を配列して光伝送体列を形成するステップと、
粘着シートによって前記光伝送体列を仮固定して、前記粘着シートに前記光伝送体列が仮固定された配列体シートを得るステップと、
前記配列体シートを複数枚の配列体シート片に切断するステップと、
前記配列体シート片上の光伝送体に接着剤を塗布するステップと、
前記配列体シート片の光伝送体同士を、前記接着剤を介して重ね合わせて複数段の光伝送体列を得るステップと、を備えていること、
を特徴とする光伝送体アレイ原板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送体アレイ原板の製造方法に関し、より詳細には、基板間に複数の光伝送体が並列状態で配置されている光伝送体アレイ原板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の略円筒状の光伝送体（ロッドレンズ）が２枚の基板間で一または複数段で配列されている光伝送体アレイ（ロッドレンズアレイ）が、複写機器、電子黒板、ファクシミリなどに光学部品として利用されている。
このような光伝送体アレイの製造方法として、２枚の基板材間に多数の光伝送体が配列して固定されている光伝送体アレイ原板を製造し、この光伝送体アレイ原板を個々の光伝送体アレイに切断していく方法がある。この光伝送体アレイ原板を製造する方法として、接着剤を塗布した光伝送体を円筒状ロールの外周面に密着状態で巻付けて、接着剤が硬化させた後、円筒状に接着固定された光伝送体列を円筒状ロールの軸方向に切開いて円筒状ロールから外し、これを２枚の基板材間に固定して光伝送体アレイ原板とする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０８−２４８２４６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、未硬化の接着剤が付着した状態で光伝送体が円筒状ロールに巻き付けられるので、円筒状ロールに接着剤が付着してしまう。このため、次の生産を開始する前に、円筒状ロールに付着し硬化してしまった接着剤を除去する作業が必要となる。また、この方法では、円筒状ロール上で光伝送体に付けられた接着剤を硬化させることになるので、硬化中は、この円筒状ロールを使用することができない。このように上述した方法では、光伝送体の配列に用いる器具を効率的に使用して光伝送体アレイ原板を製造することができなかった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、光伝送体の配列に用いる器具を効率的に使用して光伝送体アレイ原板の製造することができる光伝送体アレイ原板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、２枚の基板間に複数の光伝送体が並列状態で配置されている光伝送体アレイ原板を製造する方法であって、前記光伝送体を配列して光伝送体列を形成するステップと、粘着シートによって前記光伝送体列を仮固定して、前記粘着シートに前記光伝送体列が仮固定された配列体シートを得るステップと、前記配列体シートの光伝送体列を一方の基板に固定するステップと、前記基板上に光伝送体列を残した状態で、前記粘着シートを前記光伝送体列から剥離するステップとを備えていることを特徴とする光伝送体アレイ原板の製造方法が提供される。
【０００５】
このような構成によれば、光伝送体列は粘着シートによって配列状態を維持されるので、接着剤を使用することなく、配列された光伝送体を配列用の器具から取り外すことができる。この結果、光伝送体の配列に使用した器具に接着剤が付着することはない。さらに、配列された光伝送体列は、粘着シートによって仮固定されるので、配列完了後に光伝送体列を光伝送体の配列に使用した器具から速やかに外すことができる。従って、光伝送体の配列に使用した器具を効率良く使用することができる。
【０００６】
本発明の好ましい態様によれば、前記光伝送体列を形成するステップが、円筒体の外周面に前記光伝送体を連続的に巻き付けるステップであり、前記仮固定するステップが、円筒体の外周面に形成された光伝送体列に粘着シートを付着させるステップであり、前記光伝送体列を基板の一方に光伝送体列を固定するステップに先だって、前記円筒体上の配列体シートを、前記円筒体の軸線方向に沿って切断して、前記円筒体から外すステップを備えている。
このような構成によれば、円筒体に接着剤を付着させることなく、配列体シートを円筒体から外すことが可能となる。
【０００７】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光伝送体列に、他方の基板を固定するステップを、さらに備えている。
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記基板に固定された光伝送体列に、他の配列シートの光伝送体列を重ねて固定するステップをさらに備えている。このような構成によれば、簡単な操作で、複数段に積み重なった光伝送体列を含む光伝送体アレイ原板を製造することができる。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、２枚の基板間に複数の光伝送体が並列状態で配置されている光伝送体アレイ原板を製造する方法であって、前記光伝送体を配列して光伝送体列を形成するステップと、粘着シートによって前記光伝送体列を仮固定して、前記粘着シートに前記光伝送体列が仮固定された配列体シートを得るステップと、前記配列体シートを複数枚の配列体シート片に切断するステップと、前記配列体シート片上の光伝送体に接着剤を塗布するステップと、前記配列体シート片の光伝送体同士を、前記接着剤を介して重ね合わせて複数段の光伝送体列を得るステップと、を備えていることを特徴とする光伝送体アレイ原板の製造方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態を図面に沿って詳細に説明する。まず、本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造方法によって製造された光伝送体アレイ原板１の構成を説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造方法に従って製造された光伝送体原板１の概略的な斜視図である。
図１に示されているように、この光伝送体原板１では、基板２、４の間に、所定長の円柱状の光伝送体６が、隣接する光伝送体６同士が接触した状態で一列に並んで配置されている。基板２、４と各光伝送体６との間の空間には、接着剤８が充填され、各光伝送体６は、基板２、４間で固定されている。
【００１０】
本実施態様では、基板２、４として、カーボンブラック、染料等の遮光剤を含有した、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の合成樹脂の板が用いられている。
各光伝送体６は、例えば、（メタ）アクリレート系樹脂等のプラスチックやガラスで構成された光ファイバであり、例えば、直径０．１ｍｍ乃至１ｍｍ程度の寸法を有している。
光伝送体６の光伝送構造は、連続屈折率分布型（グレーテッドインデックス型）、階段状屈折率分布型（ステップインデックス型）または、他の伝送構造でもよい。
【００１１】
次に、本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板１を製造する方法について説明する。図２および３は、本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造方法の各工程を示す概略的な斜視図である。
【００１２】
本実施態様の製造方法では、まず、図２に示されているように、線状の光伝送体６を、金属製の円筒状ロール１０の外周面上に連続的に巻き付け、円筒状の光伝送体列１２を作る。本実施態様では、円筒状ロール１０には、隣接する光伝送体６は、互いに密着するように、即ち、隙間なく巻き付けられる。なお、この巻き付け状態は、製造する光伝送体アレイ原板中で隣接する光伝送体同士の距離等に応じて、適宜、変更される。
【００１３】
円筒状ロール１０は、光伝送体６の巻き付け易さ、一枚の光伝送体アレイ原板１から切り出せる光伝送体アレイの数（生産性）等の点から、直径１０ｃｍ乃至１００ｃｍ程度であるのが好ましい。また、円筒状ロール１０の長さＬは、製造する光伝送体アレイ原板１の幅Ｗより長く設定されており、光伝送体６は、円筒状ロール１０の外周面上の光伝送体アレイ原板１の幅Ｗとほぼ等しい幅（長さ）を有する中央領域に巻き付けられる。
【００１４】
円筒状ロール１０への光伝送体６の巻き付け工程では、１本の光伝送体６を連続的に円筒状ロール１０の外周面に巻き付けるので、少なくとも、この領域に巻き付けられる長さ（必要長）の光伝送体６を、連続的に供給することが必要である。このため、本実施態様の巻き付け工程では、光伝送体６を製造工程から連続的に供給している。これに代えて、必要長以上の光伝送体６を、一旦、ボビンに巻き取っておき、このボビンから光伝送体６を供給する等の構成としてもよい。
【００１５】
光伝送体６の巻き付けでは、円筒状ロール１０をモータ（図示せず）によって回転させて、光伝送体６を円筒状ロール１０に巻き付ける。このとき、光伝送体６は、ダンサガイド１４および巻付け用ガイド１６を通して、円筒状ロール１０の外周面の所定領域に巻き付けられる。ダンサガイド１４は、円筒状ロール１０に光伝送体６を巻き付ける際の張力を調整する機能を有している。この張力の調整は、ダンサーガイドに代えて張力計等の他の公知の装置を用いて行っても良い。
また、巻付け用ガイド１６は、円筒状ロール１０の軸線方向に沿って移動可能であり、光伝送体６を円筒状ロール１０上の所定の巻き付け位置にガイドする機能を有する。
【００１６】
光伝送体６の巻き付け時の張力は０．２９Ｎ〜１．９６Ｎの間に調整することが好ましい。この張力が小さすぎると、巻き崩れが起き易くなる。また、この張力が大きすぎると、光伝送体６を円筒状ロール１０から取り外したとき、光伝送体６内に残留する応力の影響で、光伝送体６を含む配列体シートが著しく反ってしまう。
【００１７】
光伝送体６を円筒状ロール１０の外周面上の所定領域に巻き付けて、円筒状ロール１０の外周面上に光伝送体６が一列に配列された所定幅の円筒状の光伝送体列１２が完成すると、図３に示されているように、円筒状の光伝送体列１２の外周面に粘着シート１８を貼りつけ円筒状の光伝送体列１２内の光伝送体６を仮固定して、円筒状の配列体シート２０を形成する。
粘着シート１８は、供給ロールＲ１から、搬送ロールＲ２、付着ロールＲ３を介して、光伝送体列１２上に順次供給され、粘着剤が塗布された面が光伝送体列１２に付着させられる。
【００１８】
次いで、円筒状ロール１０に巻かれた円筒状の配列体シート２０を円筒状ロール１０の軸方向に切開して円筒状ロール１０から外し、円筒状の配列体シート２０を展開して、粘着シート１８上で光伝送体６が整列状態で仮固定された光伝送体列１２となった長方形の配列体シート２２（図４）を得る。
【００１９】
次いで、粘着シート１８に仮固定された光伝送体列１２の光伝送体６上に、接着剤８を塗布し（図５）、塗布した接着剤８上に一方の基板２（又は４）を被せることにより、配列体シート２２の光伝送体列１２の各光伝送体６を基板２（または４）に固定する。
粘着シートの粘着力は、このような基板２（または４）への光伝送体６の接着作業中、仮固定している光伝送体列１２中の光伝送体６の配列を崩れさせず、かつ、後の工程で光伝送体６から剥離するとき、粘着剤が光伝送体６に残らない程度に設定されている。例えば、Ｍ−６０３０（日東電工社製）などが好ましい。
【００２０】
接着剤が硬化した後、粘着シート１８を、光伝送体６から剥離する。このとき粘着シート１８を光伝送体列１２中の光伝送体６の配列精度に影響を与えずに剥離するため、熱または光により粘着力が弱くなる粘着シートを用い、熱又は光によって粘着力を低下させてから、粘着シートを配列体から剥離してもよい。
さらに、一方の基板２（または４）上に配列状態で固定されている光伝送体６上に接着剤８を更に塗布し、その塗布面上に他方の基板４（または２）を配置して、２枚の基板２、４で光伝送体列１２を固定し、光伝送体アレイ原板１を得る。
【００２１】
光伝送体６を基板２、４と接着する際に使用される接着剤８には、光伝送体６間の隙間に容易に充填され且つ薄膜状に塗布できるような低粘度であり、基板２、４や光伝送体６の材質を化学的に侵さない性状であることが必要である。また、隣接する光伝送体６間のクロストーク光、接着剤８の層を通り抜ける光を防ぐため、黒色あるいはそれに近い濃色のものが好ましい。接着剤に十分な遮光性を付与するため、カーボンブラック等の遮光材を含有させてもよい。
【００２２】
このようにして製造された光光伝送体アレイ原板１を、図１に点線で示されているように光伝送体６の軸線と直交する方向に短冊状に割断して、光伝送体アレイ１’が得られる。光伝送体アレイ原板１の割断は、ダイヤモンドソー等のカッタを用いて行われる。短冊状に割断分離された所定長の光伝送体アレイ１’の割断端面には、所望の光学性能を発揮するように研磨、鏡面研削、コーティング等の表面処理が施される。
【００２３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更・変形が可能である。
【００２４】
上記実施形態は、基板２、４間に一列（一段）の光伝送体１２が配列されている光伝送体アレイ１’の製造方法であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板２、４間に２段以上の光伝送体１２列が積層して配置された光伝送体アレイの製造にも適用可能である。
【００２５】
このような光伝送体アレイの製造では、光伝送体列を一方の基板に固定し光伝送体シートの粘着シートを剥離した後、粘着シートを剥離した面に接着剤８を塗布する。次いで、他方の配列体シート２２’を光伝送体レンズ列１２’が下に向くようにして重ね合わせて接着剤を硬化させ、光伝送体列１２、１２’が２段に積み重なった光伝送体列を得る（図６）。その後、粘着シート１８’を剥がす。このような作業を所望段数の光伝送体列が得られるまで繰り返す。
また、長方形の配列体シートを複数のシート片に切断し、このシート片の光伝送体列同士を重ねて接着剤で固定し、複数段の光伝送体列を形成してもよい。
【００２６】
さらに、上記実施態様では、光伝送体としてプラスチック光ファイバを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス製の光ファイバにも適用可能である。
さらに、上記実施態様では、粘着テープによる仮固定に先だって、光伝送体（）を円筒状ロールに巻き付けて配列させるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、光伝送体を多角形のロールや平面上に配列して、粘着テープで仮固定する構成でもよい。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
（実施例１）
上記実施態様で用いた図２、図３の装置を用いて、光伝送体アレイ原板の製造を行った。光伝送体として、メチルメタクリレートを主要成分とするメタクリレート系樹脂からなる直径３５０μｍの屈折率分布型のプラスチック光ファイバを、基板としてベークライト板を用いた。粘着シートとして、Ｍ−６０３０（日東電工製）、接着剤として、エポキシ系接着剤《エピフォーム》（ソマール社製）にカーボンブラックを２質量％混練したものを用いた。
まず、円筒状ロール１０を回転させ、ダンサーガイド１４により張力制御をしながら、光伝送体６を円筒状ロール１０に巻きつけた。この時の張力は０．３９Ｎとした。
光伝送体を、円筒状ロール１０の幅（長さ）２３０ｍｍの領域に一重に巻きつけ、円筒状の光伝送体列１２を形成し、その上に、粘着シート１８を、光伝送体列１２上に貼り付けて円筒状の配列体シート２０を得た。さらに、円筒状の配列体シート２０を円筒状ロール１０の軸方向に切開し、粘着シート１８上に光伝送体列１２が仮固定された長方形の配列体シート２２を得た。
この時、円筒状ロールに接着剤の付着はなく、又、接着剤の硬化を待たずに円筒状ロールへの光伝送体巻き付け作業を続けることができたので、生産速度が向上した。
長方形の配列体シートの光伝送体に接着剤を塗布し、その塗布面に基板を被せて、一方の基板に光伝送体列を固定し、さらに、粘着シートを剥離した後、一方の基板上の光伝送体列に接着剤を塗布し、その塗布面に他方の基板を被せて硬化させ、光伝送体アレイ原板を得た。
【００２８】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で得られた粘着シートの光伝送体列上に接着剤を塗布し、その塗布面に一方の基板に接着剤を接着し、その後、粘着シートを剥離した。
次に、粘着シートを剥離した面に接着剤を塗布し、その上に他の光伝送体列が仮固定された配列体シートを、光伝送体列が接着剤塗布面に向くようにして押しつけ、プレスして固定した。その後、粘着シートを剥離し、この剥離面に他方の基板を接着剤で接着固定し、２段の光伝送体列を有する光伝送体アレイ原板を得た。
【００２９】
（実施例３）
実施例１と同様に、光伝送体列が粘着シートで仮固定された配列体シートを得た後、この配列体シートを所定の長さの複数枚のシート片に切断した。次に其々のシートへの光伝送体列に接着剤を塗布して、光伝送体列同士を貼り合わせプレスし、接着剤を硬化させてから粘着シートを剥がして、２段の光伝送体列を有する光伝送体シートを得た。このようにして得た２段の光伝送体列を有する光伝送体シートの粘着シートを剥離し、この剥離面に接着剤を塗布し、この塗布面に基板を押しつけた状態で接着剤を硬化させ、２段の光伝送体列を有する光伝送体アレイ原板を得た。
【００３０】
（比較例）
ロールコータにより表面に接着剤が連続的かつ薄膜状に塗布された光伝送体を、円筒状ロールの表面に巻き付けた。このとき、ばね押圧力を付与したコマを用いて、光伝送体に０．３７Ｎの張力を与えた。
光伝送体および基板はそれぞれ実施例１と同じものを使用した。接着剤としては、光伝送体の配列固定用としてコロネート４４０１＋ニッポラン４２２１（日本ポリウレタン工業製）、光伝送体シートと基板との接着用としてエピフォーム《主剤Ｒ−２１００、硬化剤Ｈ−１０５》（ソマール株式会社製）を用い、それぞれにカーボンブラックを２質量％混練して使用した。
ロール上で接着剤を硬化させた後、円筒状の光伝送体列をロールの軸方向に切開し、ロールから取り外して長方形の光伝送体列を得た。この光伝送体列を、接着剤を塗布した２枚の基板間に挟んで固定し、接着剤を硬化させて光伝送体アレイ原板を得た。
この作製方法では、光伝送体の円筒状ロールへの巻付けに要する時間は上記実施例と同程度であったが、接着剤の硬化のために約３時間要した。また、ロールに接着剤が付着残存したために、ロールに付着した接着剤を除去する作業に約５分を要した。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、光伝送体の配列に用いる器具を効率的に使用して光伝送体アレイ原板の製造することができる光伝送体アレイ原板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造方法で製造された光伝送体アレイ原板の概略的な斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造工程を説明するための斜視図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造工程を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造工程を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態の光伝送体アレイ原板の製造工程を説明するための斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態の光伝送体アレイ原板の製造工程を示す概略的な斜視図である。
【符号の説明】
１：光伝送体アレイ原板
２：第１基板
４：第２基板
６：光伝送体
８：接着剤
１０：円筒状ロール
１２：光伝送体列
１４：ダンサガイド
１６：巻きつけ用ガイド
１８：粘着シート
２０：配列体シート
【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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