JPS6053282B2 - 光伝達手段の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はファクシミリ入力装置のような印刷原稿や写真
等を光ビームで走査することにより、これに記録されて
いる画像を読み取る画像情報読取装置の製造方法に関す
るものである。

このような場合、印刷原稿等（以下「オリジナル」とい
う）の上の画像からの反射光（オリジナルが透明なもの
の場合は透過光）を損失なく集光することが必要である
。

従来このような目的には集光レンズを用いる装置、光学
繊維束を用いる装置が良く知られているが、集光レンズ
を用いるものは集光効率を上げることが困難であり、光
学繊維束を用いるものは製造に手間がかかることもあり
、コストが著しく高いという欠点を有していた。

また光学繊維束を用いるものは光学繊維間の間隙等の影
響で、有効な光伝達面積が小さく、受光面での光の損失
が著しく大きいという九色がある。そこで本発明者等は
高い集光効率を有し、しかも安価な画像情報読取装置を
得るために研究を重ね、オリジナル画像を光ビームで走
査してこれに記録されている画像情報を読み取るように
した画像情報読取装置において、オリジナル画像を透過
した光またはこれから反射した光を検出する光検出器、
およびこの光検出器とオリジナル画像との間に配置され
た光伝達手段を備え、前記光伝達手段を導光性シート状
材料で構成し、その一端を前記オリジナル画像上の走査
線に臨設させ、他端を光検出器の受光面の形状に合うよ
うに形成して該受光面に臨設させてなる装置を提案した
。

（特願昭５３−１６３５７冴）この特願昭５３−１６３
５ｎ号においては、前記光伝達手段としては、集光した
い光の波長に対して透明である材料で、かつこの内部で
集光したい光の損失がないようできるだけ均質な材料を
用いること、また、集光したい光がこの材料の表面（空
気１との界面）でいわゆる全反射を行なうような材料を
用いることが必要であることまたその表面は充分平滑に
仕上げられていることが必要であること；光伝達手段の
一般的形状としては、一端はオリジナル画像上の走査線
に臨設させる必要上、直門線状または円弧状であり、他
端は光検出器の受光面の形状（例えば円形）に合わせて
変形または形成されていること；この光伝達手段それ自
体は、展関した場合に一枚の略均一な厚み、幅を有する
シートになるような形状の材料から作成されるのが実用
的であるということ；光伝達手段の形状はあくまでも入
射した光が全反射を繰り返しつつ伝達されるような形状
であることが必要であり、例えば、曲げ方自体はゆるや
かであつても、そこを伝達される光が全反射しなくなる
ような形状は望ましくないこと：光伝達手段の厚みは、
その集光面における対象点を見込む「集光立体角」を決
めることになるので、集光効率を高める点から言えば、
集光立体角を大きくとることが必要で、このためには集
光面を発光点に近づけるか、光伝達手段の厚みを増すこ
とが有利であること；光伝達手段の巾は受光したいオリ
ジナル画像上の走査線の長さによるのはもちろんであり
、これが非常に大きい場合には、複数の光伝達手段を用
いて分担して光伝達を行なうこともできること；また光
伝達手段の長さは、前述の如き変形をゆるやかなものと
して、変形していることによる光の損失をできるだけ少
くするという点から言えば長い方が良く、逆に反射回数
を減らしかつ光伝達手段中での吸収を少くするという点
からは短い方が良いことなどが開示されている。

更に、その後の本発明質等の研究によれば、光一伝達手
段の形状は、オリジナル画像上の走査線に臨設する端面
は直線状であり、光検出器の受光面に臨設する端面はそ
の受光面に合致するような円環状（一部巻き重ねられて
いるもの、閉じていない円環形状を含む。

）をなしていることが好まし、いことが判明した。かよ
うな光伝達手段を用いるときは、オリジナル画像を透過
した光又はこれから反射した光を集光効率良く光検出器
に導くことが可能となつた。

しかしながら、更に研究を重ねたところ、かか二る所期
の効果を奏するのは、特定の方法により製造した光伝達
手段に限られることが見出された。すなわち、かような
光伝達手段の製造方法としては通常、型に入れて成型す
る方法、機械的切削による方法等が考えられるが、その
いずれの方法１によつても所期の効果を奏する光伝達手
段を得ることはできなかつた。その原因は必ずしも定か
ではないが、これらの方法では十分に平滑な表面を有す
る光伝達手段が得られないため内部を全反射しながら透
過する光がこの平滑でない部分から外部へ射出してしま
い透過効率が低下することが一つの原因と推測すること
ができる。しかるに、本発明にかかる光伝達手段ではそ
の特殊な形状から加工後に表面を研磨することはきわめ
て困難であり、また、加工後に表面を研磨した場合にも
透過効率の必ずしも十分なものは得ることができなかつ
たことからみて、表面の平滑性の他に、製造時に光伝達
手段に発生する内部歪も透過効率低下の・一因と推測さ
れる。本発明は、光の伝達時における損失がきわめて少
ない光伝達手段の製造方法を提供することを的とするも
のである。

本発明のかかる目的は、透明熱可塑性樹脂シートを、そ
の一端部を平面状に保持したまま、加熱軟化せしめ、他
端を円環状に丸めた状態で固定しつつ自然冷却させ、し
かる後に両端部を切断し、切断面を研磨して平滑化する
ことにより達成される。

本発明において、光伝達手段の材質は、アクリル系樹脂
、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂等の透明な熱可塑性樹脂であるこ
とが必要である。

以下、添付図面に基き、本発明の実施態様について詳細
に説明を加える。

第１図は本発明の光伝達手段の製造方法を示す工程図で
ある。

Ａに示すように厚さ８ｍの大きなアクリル樹脂板を切断
し、幅３８０ｍ長さ５０ｉのアクリル樹脂板１を作る。
このアクリル樹脂板１の両側面１ａ，１ｂを研磨して鏡
面に仕上げる。

Ｂに示すようにこの研磨後に、曲げ加工を容易にするた
めに、射出面側を三角形状に切断する。

２枚のクランプ板２ａ，２からなるホルダ３の内面に離
型剤を塗布する。

このホルダ３の内面は鏡面に仕上げられている。アクリ
ル樹脂板１の両面にも離型剤を吹き付けてから、Ｃで示
すように入射面側にホルダ３を装着する。このホルダ３
は、加熱時に、入射面側が曲がらないようにするための
ものである。Ｄに示すようにホルダ３を装着したままオ
ープンに入れて約１６０℃の温度で約２５〜３０分加熱
する。

Ｅに示すようにオープンから取り出し、１人がホルダ３
を持ち、もう１人が射出面側を持つて、固まらないうち
に射出面側を手で丸める。

この射出面側を丸めた後、Ｆに示す成型治具４に入れて
自然冷却によつて硬化させる。

この成型治具４は、箱の上板の中央に孔が形成されてお
り、この孔の上にリング５が載置されている。また箱の
両側には、一対の支持アーム６が設けられており、この
支持アーム６の切欠部６ａに、前記ホルダ３が嵌合され
る。前記成型治具４により、ホルダ３を上にして、下端
をリング５に入れたまま常温で放置する。

この場合に、アクリル樹脂板１はホルダ３とリング５に
のみ接触し、それ以外は自由空間内に放置される。この
冷却は、自然冷却であるから、内部歪の発生は実質的に
みられない。長時間放置した後、成型治具４からアクリ
ル板ｌを取り出し、ホルダ３を取り除く。

Ｇに示すように入射面側を治具７にセットし、シエーパ
ーのバイト８で切削する。

この切削後、Ｈに示すように木片９の下面にサンドベー
パー１０を取り付け、これで入射面を３０分程度研磨す
る。つぎに、１に示すように木片１１の下面にビロード
１２を張り付けたサンダー１３を使用し、アルミナを研
磨剤として研磨する。この場合に、アルミナの粒子が０
．３ｐのものを用いて十分研磨し、つぎに０．０５μの
アルミナを用いて十分研磨する。上記入射面を鏡面に仕
上げてから、Ｊに示すように射出面側を鋸刃１４等で切
断する。

この切断後、保護膜でカバーしたままＫで示すように木
製平板１５に貼つたサンドベーパー１６に射出面を当て
て１時間程度粗研磨する。

最後にＬに示すように木製平板１７に貼つたビロード１
８に射出面を当てて、研磨剤としてアルミナを用い、十
分研磨して鏡面に仕上げる。

本発明は前記実施態様に限定されることなく、種々の変
更が可能である。前記実施態様においては、ホルダー３
を下方にして加熱し、逆にホルダー３を上方に固定して
冷却しているが、必ずしもこれに限らず、ホルダー３を
上方に固定して加熱してもよいし、ホルダー３を下方に
固定して冷却することも出来る。

更には、アクリル樹脂板１を横向きにして加熱をしても
よいし、横向きのまま冷却することもできる。また加熱
温度は軟化点以上の温度であればよく、加熱時間は加熱
温度との相関関係により定められるものであつて、前記
実施態様に限定されるものではない。更には、オープン
からの取り出し、射出面側の加工等は機械的方法によつ
てもよいこと、アクリル樹脂板の寸法は目的によつて変
更可能であること、研磨方法も変更しうること等は言う
までもない。

また冷却は、自然冷却でなくとも、たとえば８０℃付近
より徐々に冷却するように制御してもよい。

第２図は前記実施態様により、作つた光伝達手段の一例
を示すものである。

この光伝達手段２０は、入射面２０ａが平坦であり、射
出面２０ｂが丸められている。この射出面２０ｂの一部
を重ねると、樹脂面上で接着、まさつ現象を起さないた
めに有効である。上記したように、本発明は、熱可塑性
樹脂板を加熱してから射出面側を手で丸め、この曲げ加
工後に、平坦な入射面側を上にして吊り下げたまま自然
冷却させるようにしたものであり、曲げ加工時に何ら型
を用いて加工するものでないから、この型による表面の
荒れの発生を防止することができる。

この荒れの防止により、内部を全射してきた光が荒れて
いる部分を透過して外部へ射出することがないから、光
の光伝効率が極めて高い。また中空に吊り下げて自然冷
却させるものであるから、内部歪応力が残ることがない
。これにより、経時変化による変形、ヒビ等の発生を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造法を示す工程図、第２図は本発明
の方法で製造した導光性シートの斜視図である。 １・・・・・・アクリル板、３・・・・・・ホルダ、４
・・・・・・成型治具、５・・・・・・リング、１０，
１６・・・・・・サンドペーＪ′ｌ＜−、１１，１８・
・・・・・ビロード、２０・・・・・導光性シート、２
０ａ・・・・・・入射面、２０ｂ・・・・・・射出面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明熱可塑性樹脂シートをその一端部を平面状に保
   持したまま、加熱軟化せしめ、他端を円環状に丸めた状
   態で固定しつつ自然冷却させ、しかる後に両端部を切断
   し、切断面を研磨することを特徴とする光伝達手段の製
   造方法。 ２ 前記丸めた部分にリングを嵌めたまま自然冷却させ
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光伝達手段の製造方法。