(57)【要約】【課題】容易に製造することができ、長距離での光伝送が可能で任意の形状に漏光させることができる光ファイバ及びその製造方法を提供する。【解決手段】端部からコア１２に入射された光を側面から出射させる光ファイバ１１であって、石英ガラスからなるコア１２と、コア１２の外周に形成されたフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する硬化組成物からなるクラッド１３と、コア１２の外周にインクジェット法で塗布されて、コア１２とクラッド１３との間に介在された散乱体を含む散乱層１４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部からコアに入射された光を側面から出射させる光ファイバであって、
石英ガラスからなる前記コアと、
前記コアの外周に形成されたフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する硬化組成物からなるクラッドと、
前記コアの外周にインクジェット法で塗布されて、前記コアと前記クラッドとの間に介在された散乱体を含む散乱層とを有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバであって、
前記散乱層が、長手方向へ間欠的に設けられていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項３】
端部からコアに入射された光を側面から出射させる光ファイバの製造方法であって、
石英ガラスからなるコアの外周に、散乱体を含む散乱材をインクジェット法で塗布して散乱層を設け、
前記散乱層が設けられたコアの外周にフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する硬化組成物からなるクラッドを形成することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光ファイバの製造方法であって、
前記散乱層となる散乱材を、前記コアの外周に長手方向へ間欠的に塗布することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端部からコアに入射された光を側面から出射させる光ファイバ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送性プラスチック材料から形成された可撓性ロッド部材の外周面に、その長手方向にそって部分的に、光透過性ポリマー及びポリマー中に分散せしめられた光拡散反射性粒子を含む光拡散反射膜を有した光照射ロッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。この光照射ロッドでは、ロッド部材の一端に入射せしめられた光が同部材の他端に向けて伝送されるとともに、伝送途中の光の一部が、ロッド部材の外周面に密着せしめられた光拡散反射膜の作用により、反射膜の密着面に対向して位置するロッド部材の外周面から光照射ロッドの外に放散せしめられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなロッドや光ファイバは、一般に、コアとクラッドの界面やクラッド表面に凹凸を形成したり、熱可塑性樹脂へ粒子添加を行ったりして、コアとなる熱可塑性樹脂とともに共押出を行って製造される。
しかしながら、凹凸形状を効率的かつ均一に形成することは非常に困難であり、また、熱可塑性樹脂の共押出では光散乱部分を長手方向へ間欠的に形成するなどの任意な形状に形成することが困難であった。また、コア部分が樹脂から形成されたポリマー型の光ファイバは、その特性として長距離の光伝送が困難であるという制約がある。
【０００５】
本発明の目的は、容易に製造することができ、長距離での光伝送が可能で任意の形状に漏光させることができる光ファイバ及びそ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】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバは、端部からコアに入射された光を側面から出射させる光ファイバであって、
石英ガラスからなる前記コアと、
前記コアの外周に形成されたフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する硬化組成物からなるクラッドと、
前記コアの外周にインクジェット法で塗布されて、前記コアと前記クラッドとの間に介在された散乱体を含む散乱層とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の光ファイバにおいて、前記散乱層が、長手方向へ間欠的に設けられていることが好ましい。
【０００８】
本発明の光ファイバの製造方法は、端部からコアに入射された光を側面から出射させる光ファイバの製造方法であって、
石英ガラスからなるコアの外周に、散乱体を含む散乱材をインクジェット法で塗布して散乱層を設け、
前記散乱層が設けられたコアの外周にフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する硬化組成物からなるクラッドを形成することを特徴とする。
【０００９】
本発明の光ファイバの製造方法において、前記散乱層となる散乱材を、前記コアの外周に長手方向へ間欠的に塗布することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、端部からコアに光を入射することにより、散乱層の配置箇所で側面から散乱光を出射させることができる。これにより、夜間や災害時の避難経路への誘導灯、ディスプレイ用の装飾灯などとして好適に使用することができる。
また、散乱体を含む散乱材をインクジェット法によってコアの外周に塗布することで散乱層が設けられたものであるので、ポリマー型の光ファイバと比較して容易に製造することができ、散乱層を容易に任意の形状に設けて任意の漏光形態を得ることができる。例えば、長手方向へ間欠的に散乱層を設けることもでき、しかも、その間隔を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る光ファイバの一実施形態の構造を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る光ファイバを製造する製造装置の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光ファイバ及びその製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る光ファイバ１１は、中心にコア１２を有しており、このコア１２は、石英ガラス（ＳｉＯ２）から構成されている。このコア１２の外周には、クラッド１３が形成されており、このクラッド１３は、フッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する硬化組成物から構成されている。
【００１３】
このように、コア１２とクラッド１３とからなる光ファイバ１１には、コア１２とクラッド１３との間に、散乱体を含む散乱層１４が介在されている。この散乱層１４は、光ファイバ１１の長手方向へ間欠的に設けられている。
【００１４】
散乱層１４は、散乱体を液体の媒体に含有させた散乱材をインクジェット法によってコア１２の外周に塗布することで設けられている。この散乱層１４に含まれている散乱体は、屈折率がコア１２よりも大きい有機粒子成分から構成されている。有機粒子成分としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンあるいはフッ素樹脂の粒子成分が用いられる。なお、散乱材を構成する液体の媒体としては、例えば、クラッド１３を形成するフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する組成物（硬化前のもの）が用いられる。
【００１５】
上記構成の光ファイバ１１には、その一端または両端からコア１２に光が入射される。すると、コア１２に入射されて伝達する光が、散乱層１４の配置箇所で、散乱層１４に含まれる散乱体によって散乱して漏光し、これにより、光ファイバ１１の側面から散乱光Ｌとして出射する。なお、光源としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀灯などが用いられる。
【００１６】
図２に示すように、上記の光ファイバ１１を製造する製造装置２１は、その最も上流側に、コア１２となる石英ガラスのガラス母材Ｇを加熱する加熱炉２２を備えている。加熱炉２２は、発熱体を備え、発熱体を発熱させることで昇温して、その内側の空間にガラス母材Ｇを軟化させる加熱領域が形成される。
【００１７】
ガラス母材Ｇは、送り手段（図示省略）によってその上部が把持されて、加熱炉２２の内側の加熱領域にその下端部分が位置するように送られる。このように、加熱炉２２内に供給されたガラス母材Ｇは、その下端側が加熱領域内で加熱されて軟化し、下方に引き伸ばされて細径化され、コア１２が形成される。
【００１８】
加熱炉２２の下流側には、散乱材塗布装置２４が設けられている。この散乱材塗布装置２４は、ガラス母材Ｇから線引きされたコア１２の外周に、屈折率がコア１２よりも大きい有機粒子成分からなる散乱体を含む散乱材を塗布するものである。この散乱材塗布装置２４は、複数のノズルを有するインクジェットヘッド（図示省略）を有しており、このインクジェットヘッドのノズルからコア１２に向かって散乱材を噴射し、コア１２の外周へ散乱材を塗布して散乱層１４を形成する。つまり、この散乱材塗布装置２４は、コア１２の外周に、散乱材をインクジェット法で塗布する。
【００１９】
散乱材塗布装置２４の下流側には、ダイス２６が設けられている。このダイス２６は、散乱層１４が形成されたコア１２の外周にフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する組成物を塗布するものである。
【００２０】
また、このダイス２６の下流側には、紫外線照射装置２８が設けられている。この紫外線照射装置２８は、コア１２に塗布されたフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する組成物に紫外線を照射して硬化させるものである。紫外線照射装置２８を通過することにより、コア１２の外周にクラッド１３が形成され、光ファイバ１１が形成される。光ファイバ１１は、ガイドローラ３１，３２を介してキャプスタン３３に引き取られ、さらに、ガイドローラ３５を介して巻き取りボビン３６に送られて巻き取られる。
【００２１】
次に、上記の光ファイバの製造装置２１を用いて光ファイバ１１を製造する方法について説明する。
まず、加熱炉２２にガラス母材Ｇを供給し、加熱して下方に引き延ばして線引きし、細径化されたコア１２とする。
線引きして得られたコア１２の外周に、散乱材塗布装置２４のインクジェットヘッドのノズルから散乱体を含む散乱材を噴射する。つまり、インクジェット法でコア１２の外周に散乱材を塗布する。これにより、コア１２の外周に散乱層１４を設ける。例えば、散乱材を間欠的に噴射することにより、コア１２の長手方向へ散乱層１４を間欠的に設ける。
【００２２】
散乱層１４を塗布したコア１２の外周に、ダイス２６によってフッ素系紫外線硬化型樹脂を含有する組成物を塗布し、さらに、紫外線照射装置２８によって組成物に紫外線を照射して硬化させてクラッド１３とし、コア１２の周囲にクラッド１３が設けられた光ファイバ１１とする。その後、光ファイバ１１をキャプスタン３３によって引き取り、巻き取りボビン３６で巻き取る。
【００２３】
本実施形態によれば、端部からコア１２に光を入射することにより、散乱層１４の配置箇所で散乱光Ｌとして出射させることができる。これにより、夜間や災害時の避難経路への誘導灯、ディスプレイ用の装飾灯などとして好適に使用することができる。
【００２４】
また、光ファイバ１１は、散乱体を含む散乱材をインクジェット法によってコア１２の外周に塗布することで散乱層１４が設けられたものであるので、コアとクラッドの界面やクラッド表面に凹凸を形成したり、熱可塑性樹脂へ粒子添加を行ったりして、コアとなる熱可塑性樹脂とともに共押出を行って製造されるものと比較して、容易に製造することができる。しかも、散乱層１４をインクジェット法で塗布するので、散乱層１４を容易に任意の形状に設けることができ、漏光させる部分を任意の形状とすることができる。例えば、長手方向へ間欠的に散乱層１４を設けることができ、しかも、その間隔を均一にすることができる。
【００２５】
特に、本実施形態に係る光ファイバ１１によれば、石英ガラスからなるコア１２を備えているので、コア部分が樹脂から形成されたポリマー型の光ファイバと比較して、長距離の光伝送が可能であり、ある程度の光の入射により、散乱層１４から散乱光Ｌを照射させることができ、光源設置数の削減、光源光度の低減を図ることができる。
【００２６】
したがって、災害時などで電気をはじめとするライフラインが寸断され、地下空間などにおける誘導灯が十分機能しないような状況でも、本実施形態の光ファイバ１１を用いれば、乾電池で駆動する程度の照明装置等を光源として用いて光ファイバ１１の端部から光を入射するだけで誘導路を明示することができる。特に、散乱層１４を間欠的に設けることで、さらなる長距離光伝送が可能であり、長距離にわたって誘導路を明示することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１１：光ファイバ、１２：コア、１３：クラッド、１４：散乱層
【図１】
2012203327.tif 000003
【図２】
2012203327.tif 000004