(57)【要約】【課題】  ライトガイドの出射端面が汚れる現象を克服することにより、優れた出射効率の下に均一光を照射するライトガイドを提供する。【解決手段】  光ファイバ素線群（１ａ）からなるライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）に汚染防止部材（２）をコーティングする。【選択図】    図１            
2005107308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライトガイドの出射端面が汚染防止能を有することを特徴とするライトガイド。
【請求項２】
該出射端面に汚染防止剤がコーティングされ、これにより汚染防止能を有する請求項１に記載のライトガイド。
【請求項３】
該汚染防止剤が光触媒である請求項１または２に記載のライトガイド。
【請求項４】
該光触媒が二酸化チタンである請求項３に記載のライトガイド。
【請求項５】
該二酸化酸化チタンのコーティングの厚さが０．０５μｍ〜１０００μｍである請求項４に記載のライトガイド。
【請求項６】
その出射端から紫外線を照射して、光硬化性有機樹脂材料を硬化させるために有用な請求項１〜５のいずれか１項に記載のライトガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射された光を、光ファイバライトガイドを通して所望の部位に照射する照明装置に関し、さらに詳しくは、紫外線硬化性有機樹脂材料用照射装置に採用される光伝送体として有用なライトガイドの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、接着剤としての紫外線硬化性有機樹脂材料（以下、“樹脂材料”と略記する）の利用が盛んになってきている。そして、該樹脂材料を硬化させる装置の一例として、樹脂材料を容器中に載置した状態で、先端部が該容器に挿入されたライトガイドにより紫外線を照射する紫外線照射装置が知られている。
図３には、この装置の側面図が示されている。ここで、（１）は光ファイバ素線束から構成されたライトガイド、（１ａ）はライトガイド（１）を構成する光ファイバ素線束、（１ｂ）はライトガイド（１）の出射端面、（１ｃ）はその入射端面、（５）は紫外線光源、（６）は樹脂材料が塗布された被接着体、そして（７）は容器である。この容器（７）には、ライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）が挿入され、且つ該出射端面（１ｂ）の前方には樹脂材料（６）が載置されている。
ところで、上記装置においては、樹脂材料に紫外線を照射した際に、樹脂材料から泡状あるいはガス状の有機樹脂が発生してライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）に付着する。この出射端面の汚染現象は、出射光量の低下、さらには光量むらに因る出射光の不均一光を招来する。しかも、この問題は、照射量が多いほど、また樹脂材料が多いほど、より深刻になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、ライトガイドの出射端面の汚染現象を克服することにより、優れた出射効率の下に均一光を照射するライトガイドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、ライトガイドの出射端面に汚染防止能を付与することにより、上記の課題を一挙に解決するに至った。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ライトガイドの出射端面の汚染現象が解消される。この結果、照射量や樹脂材料の量に影響されることなく出射効率が上がるとともに均一光の照射が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明について、その出射端面が光触媒のコーティングにより汚染防止能を付与されたライトガイドを例にとり、図面を参照しながら説明する。  
図１は、本発明に係るライトガイドの一部破断側面図である。
図２は、本発明に係るライトガイドの別の態様を示す側面図である。
図３は、従来のライトガイドを組み込んだ紫外線照射装置の側面図である。
図１において（１）、（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）、（５）、（６）、および（７）の各符号は既に述べた図３の場合と同一である。他方、（２）は出射端面（１ｂ）にコーティグした汚染防止剤としての二酸化チタン（ＴｉＯ２）、（３）はライトガイド（１）の出射端側および入射端側のそれぞれに嵌合された環状の止め金である。
さらに、図２は、ライトガイドの他の態様を示し、その際、（４）はガラスロッドで、ライトガイドの出射端側に嵌合された環状の止め金（３）を介して装着されている。したがって、この場合は、ガラスロッドの先端面が出射端面（１ｂ）を形成し、該端面に二酸化チタンがコーティングされている。
【０００７】
本発明において、ライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）に汚染防止能を付与するには、上述の二酸化チタンにより代表される光触媒のコーティングの他に、該端面に抗菌塗料などの一般汚染防止剤をコーティングするか、あるいは該端面に鏡面加工を施してもよい。これらの中でも、加工性の面から光触媒が最も好ましい。
光触媒はライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）に到達した光によって浄化作用を発揮する。つまり、樹脂材料（６）に紫外線が照射された際に、樹脂材料（６）から発生する有機ガスないし気泡を吸収して、水や二酸化炭素等に分解するので、出射端面（１ｂ）は汚れの付着のない、所謂セルフクリーニング能を呈する状態となる。この結果、出射端面（１ｂ）の汚染現象が回避されるので、出射光量の低下、さらには出射光の不均一光化の問題が解消される。
ここで、汚染防止剤（２）としての光触媒、特に二酸化チタンのコーティングの厚さは、汚染防止効果や光損失を勘案して０．０５μｍ〜１０００μｍの範囲から適宜選定するのが好ましい。その際の二酸化チタンの粒径は５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあればよい。コーティング膜を形成するには、例えばライトガイドの出射端面（１ｂ）に二酸化チタンの微粒子の懸濁液を塗布し、乾燥後、加熱、焼成すればよい。
本発明のライトガイドを構成する光ファイバ素線束（１ａ）はガラスファイバあるいはプラスチックファイバ（ＰＯＦ）のいずれであってもよい。このときの素線外径としては、出射光の均一化の精度、素線自体の強度および加工性の面から２０μｍ〜７０μｍ、好ましくは３０μｍ〜５０μｍの範囲にあればよい。
また、その長さについて格別の制約はないが、一般には５ｍｍ〜３０００ｍｍ程度であればよい。光ファイバ素線束を形成するにあたっては、前述の素線を１２６０本〜４５３６０本の範囲で集束するのがよい。集束手段としては、熱融着あるいは接着材による接着がある。その際、ライトガイドの両端部の保護を兼ねてこれら端部に環状の止め金（３）を装着するのが好ましい。止め金（３）の材質は、黄銅、銅、アルミ二ウム、ステンレス等の金属あるいは樹脂のいずれでもよい。
また、このライトガイド（１）は、その出射端部がテーパ加工された、いわゆるテーパ付ライトガイドであってもよい。
さらに、上記の光ファイバ素線束（１ａ）からなるライトガイド（１）の出射端側に、ガラスロッド（４）を装着した場合、出射光はガラスロッド（４）固有の拡散効果により、より均一光化される。ガラスロッド（４）の長さは、上記の拡散効果と挿入ロスを考慮して５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。同時に、ガラスロッド（４）の外径をライトガイド（１）の外径より１０％〜５０％大きくしておくと、いっそう出射効率が向上する。
このようなライトガイド（１）については、その外部への紫外線漏れ現象を可及的に低減させることも意味がある。そのためには、ライトガイド（１）全体をアルミニウムやステンレス等の金属管に収納・固定するのも好ましいことである。
以上、本発明を例示的に説明したが、本発明の趣旨から逸脱しない限り、それらを変形した各種の態様が採用されることは言うまでもないことである。
【実施例】
【０００８】
素線径が０．２ｍｍの石英ガラスファイバ素線（１ａ）の５１０本を有機接着材（（株）エス・エス・アイ社製、エポキシ系接着剤「アレムコボンド５２６Ｎ」）で結束して、外径５ｍｍ、長さ２０００ｍｍで、両端面が共に、該素線軸と直交する平坦面で構成される円筒状のライトガイド（１）を作成した。その際、該両端面には内径５．３ｍｍ、幅５ｍｍ、黄銅製の環状止め金（３）を嵌合した。
他方、汚染防止剤（２）として粒径が６ｎｍの二酸化チタンの水性分散体（濃度５％）を準備した。そして、水性分散体を吹き付け機によりライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）に厚さ０．０９μｍにコーティングした後、乾燥、焼成して本発明の汚染防止能を有するライトガイド（１）を完成した。
次に、上記のライトガイド（１）を、図３に示す紫外線照射装置に組み入れた。その際、ライトガイド（１）の先端部５０ｍｍを５０ｃｍ×４０ｃｍ×３０ｃｍ、厚さ２ｍｍのステンレスからなる容器（７）に挿入した。また、容器（７）内には樹脂材料を塗布した照射対象物（６）を作業台に載置した。該樹脂材料としては、エポキシ系紫外線硬化性樹脂材料（スリーボンド製）の５０ｇを使用した。
さらに、ライトガイド（１）の入射端面（１ｃ）に紫外線光源（５）から波長３６５ｎｍ、ワット数２５０ｗの紫外線を入射させ、硬化累積時間として１０００時間、照射した。その間、ライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）からの照射状態について観察したが、照射効率の低下さらには不均一光化もみられず、樹脂材料の照射・硬化用として有用であることも確認された。また、ライトガイド（１）の出射端面（１ｂ）を容器（７）から取り外して、該端面の汚染現象について検査した。この結果、該端面には何ら樹脂材料のカスや塗膜が付着していないことも確認された。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明のライトガイドにおいては、その出射端面の汚染現象が解消されるので、照射効率の低下さらには不均一光化が防止できる。したがって、このようなライトガイドは、光硬化性有機樹脂材料の照明・硬化用として有用のみならず、さらに他の用途、例えば、歯科用ライトガイドや赤外線治療用ライトガイド等医療分野にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るライトガイドの一部破断側面図である。
【図２】本発明に係るライトガイドの別の態様を示す側面図である。
【図３】従来のライトガイドを組み込んだ紫外線照射装置の側面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１       
ライトガイド
１ａ      光ファイバ素線
１ｂ     
ライトガイドの出射端面
１ｃ      ライトガイドの入射端面
２        汚染防止剤
３        止め金
４        ガラスロッド
５        紫外線光源
６        紫外線硬化性有機樹脂材料が塗布された被接着体
７        容器
【図１】
2005107308.tif 000003
【図２】
2005107308.tif 000004
【図３】
2005107308.tif 000005