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JPH0690333B2 - Optical transmission fiber and image scope using the same - Google Patents
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JPH0690333B2 - Optical transmission fiber and image scope using the same - Google Patents

Optical transmission fiber and image scope using the same

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JPH0690333B2
JPH0690333B2 JP63132194A JP13219488A JPH0690333B2 JP H0690333 B2 JPH0690333 B2 JP H0690333B2 JP 63132194 A JP63132194 A JP 63132194A JP 13219488 A JP13219488 A JP 13219488A JP H0690333 B2 JPH0690333 B2 JP H0690333B2
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fiber
layer
optical transmission
char
refractive index
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厚 内海
弘之 速水
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、石英ガラス系の光伝送ファイバに関するもの
である。本発明の光伝送ファイバは、1本のコアとその
上に形成されたクラッド層、さらに必要に応じてその上
に形成されるサポート層とからなる構造を有するシング
ルファイバ、あるいは該シングルファイバの多数本が互
いに融着しあった構造を有するマルチプルファイバのい
ずれであってもよい。本発明のシングルファイバは、光
通信用、あるいは照明用として好適であり、一方マルチ
プルファイバは画像伝送用として好適である。本発明
は、さらに該マルチプルファイバを画像伝送体として用
いた医療用、工業用などとして好適なイメージスコープ
にも関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silica glass based optical transmission fiber. The optical transmission fiber of the present invention is a single fiber having a structure composed of one core, a clad layer formed thereon, and a support layer formed thereon, if necessary, or a large number of the single fibers. It may be any of multiple fibers having a structure in which books are fused together. The single fiber of the present invention is suitable for optical communication or illumination, while the multiple fiber is suitable for image transmission. The present invention also relates to an image scope suitable for medical use, industrial use, etc., which uses the multiple fiber as an image transmitter.

従来の技術 石英ガラス系の光伝送ファイバがシングルファイバであ
るにせよ、マルチプルファイバにせよ、所望の光伝送特
性を満足するかぎり可及的に細径のものが要求されてい
る。たとえば、シングルファイバからなる光通信用の光
ファイバケーブルの場合、各シングルファイバの外径が
小さい程光ファイバケーブルの仕上がり外径も小さくな
り、一定のケーブル布設許容空間内に多数本の光ファイ
バケーブルの布設が可能となる。またマルチプルファイ
バを画像伝送体として用いたイメージスコープの場合、
高温度の溶鉱炉内、放射線環境下の原子炉内、種々の機
器の狭隘な内部、あるいは人体や動物の内部など、観察
することが通常困難な部位を直接仔細に観察することの
できるような画像が鮮明でしかも可及的に細径のイメー
ジスコープが要求されている。
2. Description of the Related Art Regardless of whether a silica glass optical transmission fiber is a single fiber or a multiple fiber, a fiber having a diameter as small as possible is required as long as a desired optical transmission characteristic is satisfied. For example, in the case of an optical fiber cable for optical communication consisting of a single fiber, the smaller the outer diameter of each single fiber, the smaller the finished outer diameter of the optical fiber cable, and the larger the number of optical fiber cables within a certain cable installation allowable space. Can be installed. In the case of an imagescope that uses multiple fibers as an image transmitter,
Images that allow direct observation of areas that are normally difficult to observe, such as high-temperature blast furnaces, nuclear reactors in a radiation environment, the narrow interiors of various equipment, or the interiors of human bodies and animals. There is a demand for an image scope that is clear and has a diameter as small as possible.

石英ガラス系の光伝送ファイバは、一般にその母材を線
引きして製造され、線引き直後のファイバ上にファイバ
補強層が施与される。従来、このファイバ補強層は熱可
塑性有機樹脂、熱硬化性有機樹脂などの有機樹脂により
形成されていたが、かかる有機樹脂を用いて偏肉のない
均一な厚さのファイバ補強層を形成することは困難であ
った。このために上記の製造上の制約から、従来の有機
樹脂ファイバ補強層の厚さはおのずと制限されたものに
なっていた。したがって石英ガラス系の光伝送ファイバ
は、有機樹脂ファイバ補強層の薄肉化に限界があるた
め、充分な細径化を図り得ないのが現状であった。
A silica glass optical transmission fiber is generally manufactured by drawing a base material thereof, and a fiber reinforcing layer is applied onto the fiber immediately after drawing. Conventionally, this fiber reinforcing layer has been formed of an organic resin such as a thermoplastic organic resin or a thermosetting organic resin, but it is necessary to form a fiber reinforcing layer of uniform thickness without uneven thickness using such an organic resin. Was difficult. For this reason, the thickness of the conventional organic resin fiber reinforcing layer is naturally limited due to the above manufacturing restrictions. Therefore, in the quartz glass optical transmission fiber, there is a limit to the thinning of the organic resin fiber reinforcing layer, and thus it has not been possible to sufficiently reduce the diameter.

問題点を解決するための手段 本発明は、上記した従来の問題を解決することを目的と
して、充分な細径化を図り得る新規な石英ガラス系の光
伝送ファイバおよび該光伝送ファイバを画像伝送体とし
て用いたイメージスコープを提供しようとするものであ
る。
Means for Solving the Problems The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems, and a novel silica glass-based optical transmission fiber capable of achieving a sufficient diameter reduction and image transmission of the optical transmission fiber. It is intended to provide the image scope used as the body.

すなわち本発明は、 (1)石英ガラス系の光伝送ファイバの上にファイバ補
強層を有し、該ファイバ補強層の全長の内の少なくとも
1部長はCステージ状態に加熱硬化したポリイミド系樹
脂層を350〜600℃の温度でその初期厚さの95%〜50%と
なる程度に加熱薄層化処理して得たチャー化物にて形成
されてなることを特徴とする光伝送ファイバ、および、 (2)500〜5000本の石英ガラス系光ファイバ母材の束
を線引してなる外径100〜5000μmのマルチプルファイ
バの上に第1請求項に記載のチャー化物からなりかつ厚
さ約2〜50μmのファイバ補強層を有する光伝送ファイ
バを画像伝送体として有することを特徴とするイメージ
スコープを提供しようとするものである。
That is, the present invention provides (1) a fiber-reinforced layer on a silica glass-based optical transmission fiber, and at least a part of the total length of the fiber-reinforced layer is a polyimide resin layer heat-cured in a C stage state. An optical transmission fiber, which is formed of a char compound obtained by heat thinning treatment to a temperature of 350 to 600 ° C. to 95% to 50% of its initial thickness, and ( 2) On the multiple fiber having an outer diameter of 100 to 5000 μm formed by drawing a bundle of 500 to 5000 silica glass optical fiber preforms, the char compound as set forth in claim 1 and having a thickness of about 2 to 2 (EN) An image scope having an optical transmission fiber having a fiber reinforcing layer of 50 µm as an image transmission body.

作用 本発明者らは、先に種々の有機樹脂を対象として各有機
樹脂層を加熱薄層化処理して得たチャー化物からなるフ
ァイバ補強層を提案したが、種々の有機樹脂の内、Cス
テージ状態に加熱硬化したポリイミド系樹脂層を350〜6
00℃の温度でその初期厚さの95%〜50%となる程度に加
熱薄層化処理して得たチャー化物層は、薄層でありなが
ら機械的強度に優れており、一般にファイバ補強層とし
て優れている。また該チャー化物層は、黒褐色乃至黒色
であって遮光層としての機能を兼ね得、さらに表面平滑
性にも優れているので細いカテーテルチューブ内への挿
入も容易である。
Action The present inventors have previously proposed a fiber reinforcing layer made of a char compound obtained by subjecting various organic resin layers to a heating and thinning treatment for various organic resins. 350 ~ 6 of heat-cured polyimide resin layer in the stage state
The char layer obtained by heat thinning treatment to a temperature of 00 ° C to 95% to 50% of its initial thickness has excellent mechanical strength despite being a thin layer. As excellent. Further, the char layer is blackish brown to black and can also function as a light-shielding layer, and has excellent surface smoothness, so that it can be easily inserted into a thin catheter tube.

発明の具体的な説明 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図および第2図は、いずれも本発明の実施例として
のシングルファイバからなる光伝送ファイバの断面図で
ある。
1 and 2 are sectional views of an optical transmission fiber made of a single fiber as an embodiment of the present invention.

第3図は、本発明の実施例としてのマルチプルファイバ
からなる光伝送ファイバの断面図であり、第4図はその
部分拡大断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of an optical transmission fiber composed of multiple fibers as an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged sectional view thereof.

第5図は、本発明の実施例としての他のマルチプルファ
イバからなる光伝送ファイバの断面図であり、第6図は
その部分拡大断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of an optical transmission fiber made of another multiple fiber as an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partially enlarged sectional view thereof.

第7図は、第3図や第5図に示すマルチプルファイバの
構成材料たるシングルファイバのコアの屈折率分布例を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the refractive index distribution of the core of a single fiber which is a constituent material of the multiple fibers shown in FIGS. 3 and 5.

第8図は、マルチプルファイバを画像伝送体として利用
した本発明の実施例としてのイメージスコープ例の断面
図である。
FIG. 8 is a sectional view of an example of an image scope as an embodiment of the present invention in which multiple fibers are used as an image transmitter.

第1図に示す実施例において石英ガラス系のシングルフ
ァイバSは、コア11とクラッド層12とからなり、その上
にファイバ補強層14を有する。第2図に示す石英ガラス
系のシングルファイバSにおいては、クラッド層12の上
にさらにサポート層13を有し、その上にファイバ補強層
14を有する。
In the embodiment shown in FIG. 1, the silica glass based single fiber S comprises a core 11 and a clad layer 12, and a fiber reinforcing layer 14 on the core 11. In the silica glass based single fiber S shown in FIG. 2, a support layer 13 is further provided on the cladding layer 12, and a fiber reinforcing layer is provided thereon.
Have 14.

第3図および第4図に示す実施例において、石英ガラス
系のマルチプルファイバMは、互いに融着しあった多数
本のシングルファイバ2のバンドルとその上に形成され
たスキン層24とからなる構造を有し、その上にファイバ
補強層25を有する。また各シングルファイバ2は、コア
21とクラッド層22とからなる。
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the silica glass-based multiple fiber M is composed of a bundle of a large number of single fibers 2 fused together and a skin layer 24 formed thereon. And has a fiber reinforcing layer 25 thereon. In addition, each single fiber 2 is a core
21 and a clad layer 22.

第5図および第6図に示す実施例において、ガラス系の
マルチプルファイバMは、互いに融着しあった多数本の
シングルファイバ2のバンドルとその上に形成されたス
キン層24とからなる構造を有し、その上にファイバ補強
層25を有する。また各シングルファイバ2は、コア21、
クラッド層22およびサポート層23とからなる。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the glass-based multiple fiber M has a structure including a bundle of a large number of single fibers 2 fused together and a skin layer 24 formed thereon. And a fiber reinforcement layer 25 thereon. Each single fiber 2 has a core 21,
It is composed of a clad layer 22 and a support layer 23.

第8図に示す実施例のイメージスコープは、画像伝送体
として用いられているマルチプルファイバ(たとえば第
3図や第5図に示すもの)3、マルチプルファイバ3の
先端に取りつけられた対物レンズ31、マルチプルファイ
バ3の後端に取りつけられた着脱自在形のアイピース3
2、アイピース32内に設置された接眼レンズ33、照明用
のライトガイド4とからなる。ライトガイド4の先端部
分の少なくとも一定長は、マルチプルファイバ3と併設
されてマルチプルファイバ3の全長を保護する保護管5
中に収められており、残余後部は分岐して保護管6中に
収められている。イメージスコープが可撓性よりも耐熱
性が要求される場合、保護管5および保護管6としては
ステンレス、チタン、銅などの金属製のものが用いら
れ、医療用など可撓性が特に要求される場合には、有機
高分子、たとえばナイロン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニルなどの可撓性のものが用いられ
る。医療用イメージスコープとして用いられる場合は、
保護管5内にはライトガイド4の他に送水・送気管、鉗
子、バルーン、先端首振り装置、レーザファイバ、電気
的コアギュレータあるいはその他の装置が必要に応じて
マルチプルファイバ3と併設される。
The image scope of the embodiment shown in FIG. 8 includes a multiple fiber (for example, the one shown in FIGS. 3 and 5) 3 used as an image transmitter, an objective lens 31 attached to the tip of the multiple fiber 3, Removable eyepiece 3 attached to the rear end of multiple fiber 3
2. An eyepiece 33 installed in the eyepiece 32 and a light guide 4 for illumination. At least a certain length of the tip portion of the light guide 4 is provided with the multiple fiber 3 to protect the entire length of the multiple fiber 3.
It is housed inside, and the remaining rear part is branched and housed in the protection tube 6. When the image scope is required to have heat resistance rather than flexibility, metal such as stainless steel, titanium, and copper is used as the protective tube 5 and the protective tube 6, and flexibility for medical use is particularly required. In this case, a flexible organic polymer such as nylon, polyethylene, polypropylene or polyvinyl chloride is used. When used as a medical image scope,
In addition to the light guide 4, a water supply / air supply pipe, forceps, a balloon, a tip swinging device, a laser fiber, an electric coagulator, or other device is provided in the protective tube 5 together with the multiple fiber 3 as required.

第1図および第2図におけるファイバ補強層14、あるい
は第3図および第5図におけるファイバ補強層25は、少
なくともその一部分長はCステージ状態に加熱硬化した
ポリイミド系樹脂層を後記する条件にて加熱薄層化処理
して形成した黒褐色または黒色の、好ましくは黒色のチ
ャー化物にて形成されている。そのような部分は、通常
光伝送ファイバのうち特に細径化が要求される個所、た
とえばイメージスコープに使用されるマルチプルファイ
バであれば先端部分やカテーテルのルーメンに挿入する
部分などであるが、本発明においては勿論ファイバ補強
層14およびファイバ補強層25はその全長にわたってチャ
ー化物からなっていてもよい。
The fiber reinforcing layer 14 in FIGS. 1 and 2 or the fiber reinforcing layer 25 in FIGS. 3 and 5 is a polyimide resin layer heat-cured in a C stage state at least in part under the conditions described below. It is formed of a charcoal of blackish brown or black, preferably black, which is formed by heat thinning treatment. Such a portion is usually a portion of the optical transmission fiber that requires a particularly small diameter, such as a tip portion or a portion to be inserted into the lumen of a catheter in the case of a multiple fiber used for an imagescope. In the invention, of course, the fiber reinforcing layer 14 and the fiber reinforcing layer 25 may be made of char compound over their entire length.

本発明においてチャー化物層の形成には、ポリイミド系
樹脂が対象とされる。
In the present invention, a polyimide resin is used for forming the char layer.

上記のポリイミド系樹脂としては、主鎖にイミド基を有
する広範囲のものが使用される。特に下式(1)で示さ
れる繰り返し単位を少なくとも30モル%、好ましくは60
モル%含有するもの好ましい。
As the polyimide resin, a wide range of resins having an imide group in the main chain are used. Particularly, the repeating unit represented by the following formula (1) is at least 30 mol%, preferably 60
Those containing mol% are preferable.

式(1)で示される繰り返し単位は、ジアミンまたはジ
イソシアネートとテトラカルボン酸またはその誘導体と
を反応させ、得られたポリアミド酸を加熱して得られる
ポリイミド中の繰り返し単位と同じものであって、式
(1)中の基R1、R2は、炭素数が4〜50、就中6〜20の
4価の脂肪族、脂環族、芳香族、あるいはヘテロ環構造
の有機基である。
The repeating unit represented by the formula (1) is the same as the repeating unit in the polyimide obtained by reacting a diamine or diisocyanate with a tetracarboxylic acid or a derivative thereof and heating the obtained polyamic acid, The groups R1 and R2 in (1) are organic groups having 4 to 50 carbon atoms, especially 6 to 20 tetravalent aliphatic, alicyclic, aromatic or heterocyclic structures.

ジアミンの例としては、メタフェニレンジアミン、パラ
フェニレンジアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニ
ル)プロパン、4,4′‐ジアミノジフェニルメタン、4,
4′‐ジアミノジフェニルサルファイド、4,4′‐ジアミ
ノジフェニルスルホン、3,3′‐ジアミノジフェニルス
ルホン、4,4′‐ジアミノジフェニルエーテル、2,6-ジ
アミノピリジン、ビス(4-アミノフェニル)ジエチール
シラン、ビス(4-アミノフェニル)ジフェニルシラン、
ベンジジン、3,3′‐ジクロロベンジジン、3,3′‐ジメ
トキシベンジジン、ビス(4-アミノフェニル)エチール
ホスフィンオキサイド、4,4′‐ジアミノベンゾフェ
ノン、ビス(4-アミノフェニル)フェニルホスフィンオ
キサイド、ビス(4-アミノフェニル)‐N-ブチラミン、
ビス(4-アミノフェニル)‐N-メチラミン、1,5-ジアミ
ノナフタレン、3,3′‐ジメチル‐4,4′‐ジアミノビフ
ェニル、N-(3-アミノフェニル)‐4-アミノベンザミ
ド、4-アミノフェニル‐3-アミノベンゾエート、2,4-ビ
ス(β−アミノ‐t-ブチル)トルエン、ビス(p-β−ア
ミノ‐t-ブチルフェニル)エーテル、p-ビス(2-メチル
‐4-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(1,1-ジメチル
‐5-アミノペンチル)ベンゼン、m-キシリレンジアミ
ン、p-キシリレンジアミン、ビス(4-アミノフェニル)
‐N-フェニラミン、およびそれらの2種以上の混合物等
である。
Examples of diamines include metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,
4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,6-diaminopyridine, bis (4-aminophenyl) diethylsilane, bis (4-aminophenyl) diphenylsilane,
Benzidine, 3,3'-dichlorobenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, bis (4-aminophenyl) ethyl phosphine oxide, 4,4'-diaminobenzophenone, bis (4-aminophenyl) phenylphosphine oxide, bis ( 4-aminophenyl) -N-butyramine,
Bis (4-aminophenyl) -N-methylamine, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, N- (3-aminophenyl) -4-aminobenzamide, 4 -Aminophenyl-3-aminobenzoate, 2,4-bis (β-amino-t-butyl) toluene, bis (p-β-amino-t-butylphenyl) ether, p-bis (2-methyl-4-) Aminopentyl) benzene, p-bis (1,1-dimethyl-5-aminopentyl) benzene, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, bis (4-aminophenyl)
-N-phenylamine, and a mixture of two or more thereof.

ジイソシアネートとしては、エチレンジイソシアネー
ト、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサ
メチレンジイソシアネート、1,12-ドシデカンジイソシ
アネート、シクロブテン‐1,3-ジイソシアネート、シク
ロヘキサン‐1,3-および1,4-ジイソシアネート、1,3-お
よび1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-および2,6-
トリレンジイソシアネート、およびそれらの2種以上の
混合物等である。
Examples of diisocyanates include ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecane diisocyanate, cyclobutene-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,3- and 1,4. -Diisocyanates, 1,3- and 1,4-phenylene diisocyanates, 2,4- and 2,6-
Tolylene diisocyanate, and mixtures of two or more thereof.

テトラカルボン酸またはその誘導体としては、ピロメリ
ット酸無水物、2,3,6,7−ナフタレン‐テトラカルボン
酸無水物、1,2,5,6-ナフタレン‐テトラカルボン酸無水
物、3,4,9,10-ペリレン‐テトラカルボン酸二無水物、
ナフタレン‐1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物、ナフ
タレン=1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,6-ジク
ロロナフタレン‐1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、
2,7-ジクロロナフタレン‐1,4,5,8-テトラカルボン酸二
無水物、2,3-6,7-テトラクロロナフタレン‐1,4,5,8-テ
トラカルボン酸二無水物、フェナンスレン‐1,8,9,10-
テトラカルボン酸二無水物、ピリジン‐2,3,5,6-テトラ
カルボン酸二無水物、ベンゼン‐1,2,3,4-テトラカルボ
ン酸二無水物、チオヘェン‐2,3,4,5-テトラカルボン酸
二無水物、およびそれらの2種以上の混合物等である。
The tetracarboxylic acid or its derivative, pyromellitic acid anhydride, 2,3,6,7-naphthalene-tetracarboxylic acid anhydride, 1,2,5,6-naphthalene-tetracarboxylic acid anhydride, 3,4 , 9,10-perylene-tetracarboxylic dianhydride,
Naphthalene-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene = 1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,6-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetra Carboxylic acid dianhydride,
2,7-Dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3-6,7-Tetrachloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene -1,8,9,10-
Tetracarboxylic dianhydride, pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2,3,4,5 -Tetracarboxylic dianhydride, and a mixture of two or more thereof.

ポリイミド系樹脂の例としては、式(1)で示される繰
り返し単位の含有量が100モル%のポリイミド類たとえ
ば米国特許第2,710,853、米国特許第2,712,543、米国特
許第2,731,447、米国特許第2,880,230、米国特許第2,90
0,369などに示されているもの、ポリアミドイミド類た
とえば米国特許第2,421,024、米国特許第3,182,073など
に示されているもの、ポリエステルイミド類たとえば米
国特許第4,329,397などに示されているものなどであ
る。
Examples of the polyimide resin include polyimides having a content of the repeating unit represented by the formula (1) of 100 mol%, for example, U.S. Pat.No. 2,710,853, U.S. Pat.No. 2,712,543, U.S. Pat. Second 90
0,369 and the like, polyamideimides such as those shown in US Pat. No. 2,421,024 and US Pat. No. 3,182,073, polyesterimides such as those shown in US Pat. No. 4,329,397 and the like.

本発明においてはチャー化物からなるファイバ補強層
は、次に述べるプロセスにより形成される。即ち、第1
図、第2図などに示すシングルファイバSや第3図、第
5図などに示すマルチプルファイバMの上にそれらファ
イバの線引き直後に上記のポリイミド系樹脂層を適当な
方法、たとえば該樹脂またはその前駆体を含むワニス
(絶縁マグネットワイヤーの製造に用いられているも
の)のダイスコーティング、スプレィング、あるいは押
出などにて形成し、加熱してポリイミド系樹脂層を硬化
させる。この加熱硬化処理により、たとえば後記比較例
1に示す2次硬化処理により、該樹脂はCステージ状態
とされる。かく加熱硬化されたポリイミド樹脂層は、次
に350〜600℃の温度でその初期厚さの95%〜50%(以
下、この数値を薄層化率という)となる程度に加熱薄層
化処理され、この処理によりチャー化層を形成すること
ができる。高温度での加熱処理による場合には、大気
中、酸素雰囲気中、あるいは窒素、水素、アルゴン、炭
酸ガス、アンモニアガスなどの非酸素雰囲気中あるいは
低酸素雰囲気中で加熱するとよい。
In the present invention, the fiber reinforcing layer made of char is formed by the process described below. That is, the first
On the single fiber S shown in the drawings, FIG. 2 and the like or the multiple fiber M shown in FIGS. 3 and 5 and the like, the above-mentioned polyimide resin layer is formed by an appropriate method immediately after the drawing of those fibers, for example, the resin or its resin. A varnish containing a precursor (used for manufacturing an insulated magnet wire) is formed by die coating, spraying, extrusion, or the like, and heated to cure the polyimide resin layer. By this heat curing treatment, for example, by the secondary curing treatment shown in Comparative Example 1 below, the resin is brought into the C stage state. The heat-cured polyimide resin layer is then subjected to a heat thinning treatment to the extent that it becomes 95% to 50% of its initial thickness (hereinafter, this value is called the thinning rate) at a temperature of 350 to 600 ° C. The char-ized layer can be formed by this treatment. In the case of heat treatment at a high temperature, heating may be performed in the air, an oxygen atmosphere, or a non-oxygen atmosphere such as nitrogen, hydrogen, argon, carbon dioxide, or ammonia gas, or a low oxygen atmosphere.

加熱温度が350℃より低く、あるいは薄層化率が95%未
満であると、機械的強度が良好で表面平滑な黒褐色〜黒
色層が得られず、一方加熱温度が600℃より高く、ある
いは薄層化率が50%より過度であると、チャー化反応の
進み過ぎにより得られるチャー化物層の械械的強度が低
下する。したがって、加熱薄層化処理は、380〜500℃の
温度で薄層化率が92〜60%となる条件で行うことが好ま
しい。この薄層化率を達成するための加熱時間は処理温
度によって異なるがたとえば350℃では30秒〜10分、400
℃では10〜60秒、500℃では0.5〜20秒である。上記の加
熱薄層化処理により、黒褐色または黒色のチャー化物質
が生成するが、該チャー化物質は、加熱薄層化処理によ
ってポリイミド系樹脂から生起するラダーポリマー生成
反応、縮合反応、凝集反応、残渣生成反応などの種々の
反応を通じて生成した有機樹脂の種々の縮合残渣の混合
物であろうと考えられる。
If the heating temperature is lower than 350 ° C or the thinning rate is less than 95%, a blackish brown to black layer with good mechanical strength and a smooth surface cannot be obtained, while the heating temperature is higher than 600 ° C or thin. If the layering ratio is excessively higher than 50%, the mechanical strength of the char compound layer obtained by the char reaction progressing excessively decreases. Therefore, the heat thinning treatment is preferably carried out under the condition that the thinning rate is 92 to 60% at a temperature of 380 to 500 ° C. The heating time for achieving this thinning rate varies depending on the processing temperature, but at 350 ° C, for example, 30 seconds to 10 minutes, 400
It is 10 to 60 seconds at ℃ and 0.5 to 20 seconds at 500 ℃. By the heat thinning treatment, a blackish brown or black char-forming substance is generated, and the char-forming substance is a ladder polymer forming reaction, a condensation reaction, an aggregating reaction, which occurs from the polyimide resin by the heat thinning treatment. It is believed that it may be a mixture of various condensation residues of an organic resin produced through various reactions such as a residue formation reaction.

加熱薄層化処理される前のポリイミド系樹脂層の厚さ
は、10〜200μm程度、好ましくは20〜100μm程度が適
当である。
The thickness of the polyimide resin layer before heat-thinning treatment is about 10 to 200 μm, preferably about 20 to 100 μm.

本発明においては、シングルファイバSや、マルチプル
ファイバMとしては、それらのコア、クラッド層、ある
いは必要に応じて形成されるサポート層が上記したチャ
ー化処理に耐える石英ガラス系のもの、たとえば純石英
ガラスやドープド石英ガラスなどにて構成されたものが
用いられる。シングルファイバSおよびマルチプルファ
イバMのうち一般にマルチプルファイバMが、特にそれ
が血管鏡などの医療用イメージスコープの画像伝送体と
して用いられる場合に特に細径化が要求される。就中、
本発明においてマルチプルファイバMとして特に好まし
いものは、個々のシングルファイバのコア21が第7図に
示すような屈折率分布を有するドープド石英ガラスから
なるものであり、さらに好ましくはマルチプルファイバ
Mが以下に示す厚さや屈折率を有するものである。
In the present invention, as the single fiber S and the multiple fiber M, those cores, cladding layers, or support layers that are formed as necessary, are silica glass-based ones that withstand the above-mentioned char-forming treatment, for example, pure quartz. A material made of glass or doped quartz glass is used. Of the single fiber S and the multiple fiber M, the multiple fiber M is generally required to have a particularly small diameter, particularly when it is used as an image transmitter of a medical imagescope such as an angioscope. Above all,
Particularly preferred as the multiple fiber M in the present invention is that the core 21 of each single fiber is made of doped silica glass having a refractive index distribution as shown in FIG. 7, and more preferably the multiple fiber M is as follows. It has the indicated thickness and refractive index.

第3図〜第6図において、Dはシングルファイバ2の
径、Dはコア21の径(なおコア21は、平均半径r1を有
するものとする)、T1はクラッド層22の厚み、T2はサポ
ート層23の厚み、Tはスキン層24の厚み、Dはマル
チプルファイバMの径、Tはファイバ補強層25の厚み
をそれぞれ示す。
3 to 6, D f is the diameter of the single fiber 2, D c is the diameter of the core 21 (note that the core 21 has an average radius r 1 ), and T 1 is the thickness of the cladding layer 22. , T 2 indicates the thickness of the support layer 23, T s indicates the thickness of the skin layer 24, D m indicates the diameter of the multiple fiber M, and T p indicates the thickness of the fiber reinforcing layer 25.

マルチプルファイバMは、通常、上記シングルファイバ
2と同じ断面構成を有する断面円形のファイバ母材の10
2〜107本、特に103〜106本を天然石英ガラスまたは合成
石英ガラス好ましくは合成石英ガラスからなるスキンパ
イプ(第3図および第5図のスキン層24の形成材料)中
に整列状態にて充填し、ついでスキンパイプごと線引き
して製造することができる。この線引きの際の光ファイ
バ同士の融着により、各ファイバ母材は第3図乃至第6
図に示す通り断面6角形にまたは6角形が少々又はかな
りり崩れた形状に変形する。以下において特に断らない
かぎり、上記D、D、T1、T2の各値は、断面6角形
における図示する通りの平行部分の値を代表的に示す
が、6角形からかなり変形した形状のものについては、
その形状と断面積の等しい6角形についての図示する通
りの平行部分の値を示すものとする。なお、コア21の屈
折率分布については、第7図にてコアが平均半径r1の断
面円形を有するものとして説明するが、コアが6角形あ
るいはその他の円以外の断面形状を有するときは、それ
ら断面と等しい面積の円についての説明が該当するもの
とする。
The multiple fiber M is usually made of a fiber preform having a circular cross section having the same cross sectional structure as the single fiber 2.
2 to 10 7 , especially 10 3 to 10 6 are aligned in a skin pipe made of natural quartz glass or synthetic quartz glass, preferably synthetic quartz glass (material for forming the skin layer 24 in FIGS. 3 and 5). It can be manufactured by filling in, and then drawing the skin pipe together. Due to the fusion of the optical fibers during the drawing, the respective fiber preforms are
As shown in the figure, the cross section is transformed into a hexagonal shape or a hexagonal shape is deformed slightly or considerably. Unless otherwise specified below, the respective values of D f , D c , T 1 and T 2 are representative of the values of the parallel portions of the hexagonal cross section as shown in the drawing, but the hexagonal shape is considerably deformed. For things,
The value of the parallel portion as shown is shown for a hexagon having the same cross-sectional area as that of the shape. The refractive index distribution of the core 21 will be described in FIG. 7 assuming that the core has a circular cross section with an average radius r 1. However, when the core has a hexagonal or other cross sectional shape other than a circle, The explanation for circles of the same area as those cross sections shall apply.

各シングルファイバ2は、該ファイバ断面におけるコア
21の占積率が少なくとも20%であることが好ましい。コ
ア占積率が20%未満であると、コア21の光伝送量が乏し
く明るい画像の伝送が困難である。なおコア占積率が過
大であるとマルチプルファイバMの可撓性を犠牲にする
場合以外はクラッド層22が薄くなり過ぎて伝送画像に滲
み現象が生じて鮮明な画像が得難い問題がある。したが
ってコア占積率は、60%以下、特に25〜50%とすること
が特に好ましい。
Each single fiber 2 has a core in the cross section of the fiber.
It is preferred that the space factor of 21 is at least 20%. If the core space factor is less than 20%, the light transmission amount of the core 21 is insufficient and it is difficult to transmit a bright image. Note that if the core space factor is too large, the cladding layer 22 becomes too thin unless the flexibility of the multiple fibers M is sacrificed, and a bleeding phenomenon occurs in the transmitted image, making it difficult to obtain a clear image. Therefore, the core space factor is preferably 60% or less, and particularly preferably 25 to 50%.

第4図において、D、T1の各値はそれぞれ3〜16μ
m、0.5〜5μm程度であり、第6図において、D、T
1、T2の各値はそれぞれ3〜16μm、0.3〜4μm、0.01
〜2μm程度である。
In FIG. 4, the values of D f and T 1 are 3 to 16 μm, respectively.
m, about 0.5 to 5 μm, and in FIG. 6, D f , T
The values of 1 and T 2 are 3 to 16 μm, 0.3 to 4 μm, and 0.01, respectively.
It is about 2 μm.

第7図は、マルチプルファイバMを構成する各シングル
ファイバ2のコア21における好ましい屈折率分布曲線で
ある。該曲線において、コア21の中心r0の屈折率n0(通
常は最大屈折率を有する。)とコア最外部r1の屈折率n1
(通常は最小屈折率を有する。)との差(Δn)、即ち
(n0−n1)は、0.015〜0.080、好ましくは0.02〜0.050
である。
FIG. 7 is a preferable refractive index distribution curve in the core 21 of each single fiber 2 constituting the multiple fiber M. In the curve, the refractive index n 0 of the center r 0 of the core 21 (usually has the maximum refractive index) and the refractive index n 1 of the outermost core r 1 of the core 21.
The difference (Δn) from (which usually has the minimum refractive index), that is, (n 0 −n 1 ) is 0.015 to 0.080, preferably 0.02 to 0.050.
Is.

該曲線に示す屈折率分布においては、コアの中心r0より
平均半径r2、すなわち0.65r1までの区間において屈折率
の低下が緩やかであり、コアの平均半径r2から平均半径
r1すなわちコアの最外部までの区間においては屈折率が
急激に低下している。換言すると、区間r0からr2におい
ては屈折率の変化が小さい。しかも半径r2の位置におけ
る屈折率n2がn1+0.50(Δn)(たとえばΔnが0.025
のとき、n1+0.65×0.025=n1+0.0125)以上の値を有
している。したがってコア21は、その屈折率分布は1種
のGI形でありながら中心部r0よりr2の区間においては屈
折率の低下が小さく、かつ一定値以上の屈折率を有して
いるので、その区間は勿論のことそれより多少外側の領
域でさえ実用上充分な明るさを有する。
In the refractive index distribution shown in the curve, the decrease of the refractive index is gentle in the section from the center r 0 of the core to the average radius r 2 , that is, 0.65r 1 , and the average radius r 2 to the average radius of the core
The refractive index sharply decreases in the section up to r 1, that is, the outermost portion of the core. In other words, the change in the refractive index is small in the section r 0 to r 2 . Moreover the refractive index n 2 is n 1 at the position of radius r 2 +0.50 (Δn) (e.g. [Delta] n is 0.025
In this case, n 1 + 0.65 × 0.025 = n 1 +0.0125) or more. Therefore, the core 21 has a refractive index distribution of one kind of GI type, but has a smaller decrease in the refractive index in the section r 2 than the central portion r 0 and has a refractive index of a certain value or more. Not only that section but also an area slightly outside thereof has sufficient brightness for practical use.

上記した理由から、コア21の外側部における屈折率の変
化が急激であり、コアの中央部における屈折率の変化が
緩慢であるほど好ましく、したがって、r2における屈折
率n2は、下式(1)を満足することが一層好ましい。
For the reasons described above, a sudden change of the refractive index in the outer portion of the core 21, preferably as a change in refractive index in the central portion of the core is slow, therefore, the refractive index n 2 in r 2, the following formula ( It is more preferable to satisfy 1).

n2≧n1+0.65(n0−n1) …(1) さらに該曲線は、r2(=0.65r1)の屈折率n2が、上記の
値を有するだけでなく、しかもr3(=0.5r1)の屈折率n
3および/またはr4(=0.33r1)の屈折率n4は、それぞ
れ下式(2)〜(5)にて示す値を有することが好まし
い。
n 2 ≧ n 1 +0.65 (n 0 −n 1 ) (1) Further, the curve shows that not only the refractive index n 2 of r 2 (= 0.65r 1 ) has the above value, but also r Refractive index n of 3 (= 0.5r 1 )
It is preferable that the refractive index n 4 of 3 and / or r 4 (= 0.33r 1 ) has a value represented by the following formulas (2) to (5).

n3≧n1+0.55(n0−n1) …(2) 好ましくは、 n3≧n1+0.67(n0−n1) …(3) n4≧n1+0.60(n0−n1) …(4) 好ましくは n4≧n1+0.70(n0−n1) …(5) コアの上記した屈折率分布は、石英ガラスの屈折率を高
める作用をなすドーパント、たとえばゲルマニウムや燐
などを用い、VAD法、CVD法などにてドーパント量を上記
屈折率分布にしたがって加減することにより達成するこ
とができる。
n 3 ≧ n 1 +0.55 (n 0 -n 1) ... (2) Preferably, n 3 ≧ n 1 +0.67 ( n 0 -n 1) ... (3) n 4 ≧ n 1 +0.60 ( n 0 −n 1 ) (4) Preferably n 4 ≧ n 1 +0.70 (n 0 −n 1 ) (5) The above-mentioned refractive index distribution of the core serves to increase the refractive index of the silica glass. This can be achieved by using a dopant such as germanium or phosphorus and adjusting the amount of the dopant according to the above refractive index distribution by the VAD method, the CVD method or the like.

本発明においては、各シングルファイバ2のコア21は、
第4図の実施例のようにただ1層のクラッド層22を有す
るのみであってもよいが、第6図に示すように、互いに
屈折率の異なる2層を有していてもよく、さらに第3、
第4の層を有していてもよい。
In the present invention, the core 21 of each single fiber 2 is
Although it may have only one clad layer 22 as in the embodiment of FIG. 4, it may have two layers having different refractive indexes as shown in FIG. Third,
It may have a fourth layer.

第4図に示す実施例においては、コア21の最外部の屈折
率n1とクラッド層22との屈折率差は、同じであってもよ
く、好ましくは少なくとも0.008である。第6図に示す
実施例においては、クラッド層22はコア71の最外部にお
ける最小屈折率値n1よりは勿論のこと、サポート層23よ
りも好ましくは少なくとも0.004低屈折率を有すること
が好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 4, the refractive index difference between the outermost refractive index n 1 of the core 21 and the cladding layer 22 may be the same, preferably at least 0.008. In the embodiment shown in FIG. 6, the cladding layer 22 preferably has a refractive index of at least 0.004 lower than the support layer 23 as well as the minimum refractive index value n 1 at the outermost portion of the core 71.

第4図のクラッド層22および第6図のクラッド層22は、
いずれも弗素および/または硼素あるいはそれらの少な
くとも1種を主成分とするドーパントによりドーピング
された石英ガラスにて構成されることが好ましい。これ
に対して第6図のサポート層23はドーパントによりドー
ピングされた石英ガラスにて構成されてもよいが、線引
き温度が少なくとも1800℃の石英ガラス、たとえば純石
英ガラス、特に純度99.99重量%以上の高純度のものに
て構成されていることが好ましい。
The clad layer 22 of FIG. 4 and the clad layer 22 of FIG.
It is preferable that each of them is made of quartz glass doped with fluorine and / or boron or a dopant containing at least one of them as a main component. On the other hand, the support layer 23 in FIG. 6 may be made of quartz glass doped with a dopant, but the drawing temperature is at least 1800 ° C., for example, pure quartz glass, and particularly purity 99.99% by weight or more. It is preferably composed of a high-purity material.

マルチプルファイバMの断面の中心より少なくとも半径
80%以内の部分に存在するシングルファイバ2が可及的
に規則的なハニカム構造に互いに融着していると(この
半径80%以内の部分に多少のハニカム構造が崩れた部分
や暗点などの欠陥部分が存在していてもよく、また上記
ハニカム構造についても幾何学的6角形の集合のみでな
く多少変形した6角形の集合であっても差し支えない
が)、一般に鮮明な伝送画像が得られ、そのようなマル
チプルファイバMは、500〜5000本程度の比較的少数の
シングルファイバを含み且つ外径(D)0.5mm以下の
細径のものとして医療用、特に血管鏡用に適している。
At least a radius from the center of the cross section of the multiple fiber M
If the single fibers 2 existing in the area within 80% are fused to each other in a honeycomb structure as regular as possible (a part in which the honeycomb structure is collapsed or dark spots in the area within 80% of the radius) Defect portion may be present, and the honeycomb structure may be not only a set of geometric hexagons but also a set of slightly deformed hexagons), but generally a clear transmission image can be obtained. Such a multiple fiber M includes a relatively small number of single fibers of about 500 to 5000 and has a small outer diameter (D m ) of 0.5 mm or less and is suitable for medical use, particularly for angioscopy. There is.

第3図および第5図において、スキン層24の厚さは少な
くとも3μm程度、特には5〜20μmとすることが好ま
しい。また本発明のイメージスコープを医療用、特に血
管鏡用として用いる場合、チャー化物からなるファイバ
補強層25の厚さは2〜30μm、特に5〜20μmとするこ
とが好ましい。
In FIGS. 3 and 5, the thickness of the skin layer 24 is preferably at least about 3 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm. When the image scope of the present invention is used for medical purposes, particularly for angioscopy, the thickness of the fiber reinforcing layer 25 made of char is preferably 2 to 30 μm, particularly 5 to 20 μm.

本発明のマルチプルファイバは、工業用、医療用のイメ
ージスコープ、特に冠動脈、卵管、尿管、胆管などの体
内の各種管の内視鏡、胃鏡、子宮鏡、膀胱鏡、歯科鏡、
胎児鏡、耳鼻鏡、眼科鏡、脳鏡、関節鏡などの医療用イ
メージスコープの画像伝送体として有用である。
The multiple fibers of the present invention are industrial and medical imagescopes, particularly coronary arteries, fallopian tubes, ureters, endoscopes for various tubes in the body such as bile ducts, gastroscopes, hysteroscopes, cystoscopes, dental mirrors,
It is useful as an image transmitter of a medical image scope such as a fetal mirror, an otoscope, an ophthalmoscope, a encephaloscope, and an arthroscope.

更に本発明のイメージスコープを上記した各種管内視
鏡、特に冠動脈鏡として用いる場合、下記の(1)〜
(2)の条件を満足するものが好ましい。
Furthermore, when the image scope of the present invention is used as the above-mentioned various tube endoscopes, particularly as a coronary endoscope, the following (1) to
Those satisfying the condition (2) are preferable.

(1)マルチプルファイバM中のシングルファイバ2の
本数を500〜5,000本とし、且つその外径をファイバ補強
層を含めて0.15〜0.6mm程度とすること、 (2)第8図のイメージスコープにおける保護管5の外
径は、3mm以下、特に2.5mm以下とし、さらに保護管5の
先端5〜15cm程度の部分は外径1.8mm以下程度とするこ
と。
(1) The number of single fibers 2 in the multiple fiber M is 500 to 5,000, and the outer diameter thereof is about 0.15 to 0.6 mm including the fiber reinforcing layer. (2) In the image scope of FIG. The outer diameter of the protective tube 5 should be 3 mm or less, especially 2.5 mm or less, and the tip 5 to 15 cm of the protective tube 5 should have an outer diameter of 1.8 mm or less.

本発明のイメージスコープを食道、胃、腸などの消化器
の内視鏡として用いる場合下記の(3)〜(4)の条件
を満足するものが好ましい。
When the image scope of the present invention is used as an endoscope for digestive organs such as the esophagus, stomach, and intestines, it is preferable to satisfy the following conditions (3) to (4).

(3)マルチプルファイバM中のシングルファイバ2の
本数を5,000〜30,000本とし、且つその外径をファイバ
補強層を含めて0.4〜1.0mm程度とすること、 (4)第8図のイメージスコープにおける保護管5の外
径は、3〜10mm程度、特に4〜7mm程度とすること。
(3) The number of single fibers 2 in the multiple fiber M is 5,000 to 30,000, and the outer diameter thereof is about 0.4 to 1.0 mm including the fiber reinforcing layer. (4) In the image scope of FIG. The outer diameter of the protective tube 5 should be about 3 to 10 mm, especially about 4 to 7 mm.

本発明のイメージスコープを子宮鏡、膀胱鏡、胎児鏡、
関節鏡あるいはその他の器官の内視鏡として特に従来使
用のレンズスコープに代わる精密観察用内視鏡として用
いる場合、下記の(5)〜(6)の条件を満足するもの
が好ましい。
The image scope of the present invention is a hysteroscope, cystoscope, fetal speculum,
In particular, when used as an endoscope for precision observation as an endoscope for arthroscope or other organs, which replaces the conventionally used lens scope, it is preferable to satisfy the following conditions (5) to (6).

(5)マルチプルファイバM中のシングルファイバ2本
数を30,000本〜100,000本とし、且つその外径をファイ
バ補強層を含めて0.7〜2.0mm程度とすること、 (6)第8図のイメージスコープにおける保護管5の外
径を、2〜10mm程度特に3〜7mm程度とすること。
(5) The number of single fibers in the multiple fiber M is 30,000 to 100,000, and the outer diameter thereof is about 0.7 to 2.0 mm including the fiber reinforcing layer. (6) In the image scope of FIG. The outer diameter of the protective tube 5 should be about 2 to 10 mm, especially about 3 to 7 mm.

実施例 以下、実施例および比較例により本発明を一層詳細に説
明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

比較例1 3,070本のシングルファイバ母材を純石英ガラス管に緻
密に充填し、この純石英ガラス管ごと2100℃で線引きす
ることにより外径が240μmのマルチプルファイバを得
た。該マルチプルファイバは、ゲルマニウムにてドープ
された純石英ガラスからなり、かつr2、r3、r4の各位置
における屈折率n2、n3、n4が、それぞれ1.470、1.473、
1.478であり、n0−n1が0.028であり第7図に示す如き屈
折率分布を有し且つDcが2.732μmのコア、硼素と弗素
とでドープされた純石英ガラスからなり、且つ屈折率お
よび厚さT1がそれぞれ1.442、0.892μmのクラッド層、
純石英ガラスからなり、且つ屈折率および厚さT2がそれ
ぞれ1.453、0.117μmのサポート層とを有するシングル
ファイバの3,070本が該サポート層で融着し、さらに最
外部に純石英ガラスからなり、且つ厚さTsが10μmのス
キン層を有する構造のものである。
Comparative Example 1 3,070 single fiber preforms were densely filled in a pure silica glass tube, and the pure silica glass tube was drawn together at 2100 ° C. to obtain a multiple fiber having an outer diameter of 240 μm. The multiple fiber is made of pure silica glass doped with germanium, and the refractive index n2, n3, n4 at each position of r2, r3, r4 is 1.470, 1.473, respectively.
1.478, n0-n1 is 0.028, the refractive index profile is as shown in FIG. 7, and the Dc is 2.732 μm. The core is made of pure silica glass doped with boron and fluorine, and has a refractive index and a thickness. Clad layers with T1 of 1.442 and 0.892 μm,
3,070 single fibers made of pure silica glass and having support layers having a refractive index and a thickness T2 of 1.453 and 0.117 μm are fused at the support layer, and further made of pure silica glass at the outermost portion, and The structure has a skin layer having a thickness Ts of 10 μm.

線引き直後の該マルチプルファイバの上に、ポリイミド
ワニス(デュポン社製の商品名パイラリン、溶剤:N−メ
チルピロリドン、固形分濃度:25重量%)を塗布し、170
℃で1次硬化し、ついで200℃、6時間の条件で2次硬
化して厚さ30μmのCステージ皮膜を形成した。上記の
硬化樹脂層の上にさらに黒色塗料を塗布して厚さ10μm
の遮光層を形成した。かくして得られたファイバの仕上
がり外径は、320μmである。
On the multiple fibers immediately after drawing, polyimide varnish (trade name Pyralin manufactured by DuPont, solvent: N-methylpyrrolidone, solid content concentration: 25% by weight) is applied, 170
Primary curing was carried out at 0 ° C., and then secondary curing was carried out at 200 ° C. for 6 hours to form a C-stage film having a thickness of 30 μm. A black paint is further applied on the cured resin layer to give a thickness of 10 μm.
The light-shielding layer was formed. The finished outer diameter of the fiber thus obtained is 320 μm.

実施例1 比較例1で得た黒色遮光層施与前のファイバ、即ち硬化
ポリイミド樹脂層を有するマルチプルファイバを炉内温
度450℃の電気炉を用いて大気中で20秒間加熱処理し
た。この結果、該硬化樹脂層は、厚さ14μmの表面光沢
の優れた黒色のチャー化層に変化し、かくして外径268
μmの黒色層を有するファイバを得た。実施例1の黒色
チャー化物からなるファイバ補強層は、遮光性能におい
ては比較例1のファイバ補強層のそれと同等であり、一
方械械的強度、耐熱性、表面の滑り性などの諸点におい
て比較例1のファイバ補強層のそれ以上の性能を有して
いた。ファイバ補強層の表面滑り性が良好であると、カ
テーテルの狭隘なルーメン内への挿入が容易であり、医
療用イメージスコープの大量生産上極めて有利となる。
さらに実施例1と比較例1の各ファイバは画素数がいず
れも3,070と同じでありながら、仕上がり外径において
比較例1が320μmであるのに対して実施例1のそれは
わずかに268μmに過ぎない。このことは、実施例1の
ファイバは、カテーテルの一層狭隘なルーメン内への挿
入が可能となることを意味する。
Example 1 The fiber before the application of the black light-shielding layer obtained in Comparative Example 1, that is, the multiple fiber having the cured polyimide resin layer, was heat-treated in the atmosphere for 20 seconds using an electric furnace having a furnace temperature of 450 ° C. As a result, the cured resin layer is changed to a black char layer having a surface gloss of 14 μm and thus having an outer diameter of 268.
A fiber with a black layer of μm was obtained. The fiber reinforcement layer made of the black char compound of Example 1 is equivalent to that of the fiber reinforcement layer of Comparative Example 1 in light-shielding performance, while being comparative in various points such as mechanical strength, heat resistance, and surface slipperiness. The performance was higher than that of the fiber reinforcement layer of No. 1. If the fiber reinforcing layer has good surface slipperiness, it is easy to insert the catheter into the narrow lumen, which is extremely advantageous for mass production of the medical image scope.
Furthermore, although the number of pixels of each fiber of Example 1 and Comparative Example 1 is the same as 3,070, the finished outer diameter of Comparative Example 1 is 320 μm, whereas that of Example 1 is only 268 μm. . This means that the fiber of Example 1 allows insertion into a more narrow lumen of the catheter.

実施例2 比較例1で得た黒色遮光層施与前のファイバ、即ち硬化
樹脂層を有するマルチプルファイバを炉内温度380℃の
電気炉を用いて大気中で50秒間加熱処理した。この結
果、該硬化樹脂層は、厚さ17μmの表面光沢の優れた黒
色のチャー化層に変化し、かくして外径274μmの黒色
層を有するファイバを得た。
Example 2 The fiber before the application of the black light-shielding layer obtained in Comparative Example 1, that is, the multiple fiber having the cured resin layer was heat-treated in the atmosphere for 50 seconds using an electric furnace having a furnace temperature of 380 ° C. As a result, the cured resin layer was changed into a black char layer having a surface gloss of 17 μm and excellent in surface gloss, thus obtaining a fiber having a black layer having an outer diameter of 274 μm.

実施例3 ポリイミドワニスとして、東レ社製の商品名トレニース
#3000(固形分濃度:23%)を用いた以外は、実施例1
と同様にして厚さ15μm(チャー化処理前の硬化樹脂層
の厚さ:30μm)の表面光沢の優れた黒色のチャー化物
層を有する外径270μmのファイバを得た。
Example 3 Example 1 was repeated, except that Toray Nice # 3000 (solid content concentration: 23%) manufactured by Toray Industries, Inc. was used as the polyimide varnish.
In the same manner as described above, a fiber having an outer diameter of 270 μm having a black char layer having a thickness of 15 μm (thickness of the cured resin layer before char treatment: 30 μm) having excellent surface gloss was obtained.

実施例4 ポリアミドイミドワニスとして、日東電工社製の商品名
DAI−500を用いた以外は、実施例1と同様にして厚さ12
μm(チャー化処理前の硬化樹脂層の厚さ:30μm)の
表面光沢の優れた黒色のチャー化物層を有する外径266
μmのファイバを得た。
Example 4 As a polyamide-imide varnish, a product name manufactured by Nitto Denko Corporation
A thickness of 12 was obtained in the same manner as in Example 1 except that DAI-500 was used.
Outer diameter 266 having a black char layer with excellent surface gloss of μm (thickness of cured resin layer before char treatment: 30 μm)
A μm fiber was obtained.

実施例5 ポリエステルイミドワニスとして、米国スケネクタディ
社製の商品名Isomid 38Mを用いた以外は実施例1と同様
にして厚さ12μm(チャー化処理前の硬化樹脂層の厚
さ:32μm)の表面光沢の優れた黒色のチャー化物層を
有する外径264μmのファイバを得た。
Example 5 A surface gloss having a thickness of 12 μm (thickness of a cured resin layer before char treatment: 32 μm) was carried out in the same manner as in Example 1 except that as the polyesterimide varnish, a trade name Isomid 38M manufactured by Schenectady, USA was used. A fiber having an outer diameter of 264 μm having an excellent black char layer was obtained.

実施例6 ポリエステルアミドイミドワニスとして、大日精化社製
の商品名Terebec 800を用いた以外は実施例1と同様に
して厚さ13μm(チャー化処理前の硬化樹脂層の厚さ:3
1μm)の表面光沢の優れた黒色のチャー化物を有する
外径266μmのファイバを得た。
Example 6 The thickness was 13 μm (the thickness of the cured resin layer before the char treatment: 3) in the same manner as in Example 1 except that Terebec 800 manufactured by Dainichiseika Co., Ltd. was used as the polyesteramide imide varnish.
A fiber having an outer diameter of 266 μm having a black char compound having an excellent surface gloss of 1 μm) was obtained.

実施例7 実施例1で使用したマルチプルファイバと同様の構造で
あるが、画素数1500、スキン層の外径が200μmのマル
チプルファイバを対象にして該マルチプルファイバを線
引きして得た直後に実施例1で用いたポリイミドワニス
を用いて同実施例と同様にして厚さ30μmの硬化樹脂層
を形成し、ついで450℃で15秒間空気を満たした電気炉
中で加熱して厚さ15μmの表面光沢性および械械的強度
の優れた黒色のチャー化層とした。
Example 7 The same structure as the multiple fiber used in Example 1, but immediately after the multiple fiber having 1500 pixels and an outer diameter of the skin layer of 200 μm was drawn and obtained. A polyimide resin varnish used in 1 was used to form a cured resin layer having a thickness of 30 μm in the same manner as in the example, and then heated in an electric furnace filled with air at 450 ° C. for 15 seconds to give a surface gloss of 15 μm. A char-charging layer of black having excellent properties and mechanical strength was obtained.

効果 Cステージ状態に加熱硬化したポリイミド系樹脂層のチ
ャー化物からなるファイバ補強層は、光伝送ファイバの
上に予め施与した該樹脂層を加熱薄化処理することによ
り容易に形成することができて、しかもチャー化処理前
の樹脂層よりも大幅に薄肉化することができる。したが
って本発明の光伝送ファイバの少なくとも必要個所のフ
ァイバ補強層を上記したチャー化物にて構成することに
より細径化が可能となる。また該チャー化物層は、表面
平滑性および械械的強度にも優れている。
Effect The fiber reinforcing layer made of a char compound of a polyimide resin layer heat-cured in the C stage state can be easily formed by heat-thinning the resin layer previously applied on the optical transmission fiber. In addition, the resin layer can be made significantly thinner than the resin layer before the char treatment. Therefore, it is possible to reduce the diameter of the optical transmission fiber of the present invention by constructing the fiber reinforcing layer at least at the necessary portions with the above-mentioned char compound. The char layer also has excellent surface smoothness and mechanical strength.

さらにファイバ補強層が有機樹脂のみからなる光伝送フ
ァイバをイメージスコープの画像伝送体として用いるに
は、その最外部に黒色の遮光層を設ける必要があるの
で、その上に別途黒色塗料を塗布する必要があり、この
塗布によりファイバの外径がさらに大となる問題があ
る。これに対してチャー化物層はそれ自体が黒色である
ので別途黒色塗料を塗布する必要がなく、外径増大の問
題がない。したがって本発明の光伝送ファイバは、ファ
イバ補強層の表面滑り性が良好でありしかも細径化が可
能であるのでカテーテルの狭隘なルーメン内への挿入が
可能となり、医療用イメージスコープの大量生産上極め
て有利となる。
Furthermore, in order to use an optical transmission fiber whose fiber reinforcement layer is made of only organic resin as an image transmission body of an image scope, it is necessary to provide a black light-shielding layer on the outermost part, so it is necessary to apply a separate black paint on it. However, there is a problem that this coating further increases the outer diameter of the fiber. On the other hand, since the char layer itself is black, it is not necessary to separately apply a black paint, and there is no problem of increasing the outer diameter. Therefore, the optical transmission fiber of the present invention has a good surface-sliding property of the fiber reinforcing layer and can be thinned, so that it can be inserted into a narrow lumen of a catheter, and in terms of mass production of medical image scopes. It will be extremely advantageous.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図および第2図は、いずれも本発明の実施例として
のシングルファイバからなる光伝送ファイバの断面図で
ある。 第3図は、本発明の実施例としてのマルチプルファイバ
からなる光伝送ファイバの断面図であり第4図はその部
分拡大断面図である。 第5図は、本発明の実施例としての他のマルチプルファ
イバからなる光伝送ファイバの断面図であり、第6図は
その部分拡大断面図である。 第7図は、第3図や第5図に示すマルチプルファイバの
構成材料たるシングルファイバ2のコア21の屈折率分布
を示す図である。 第8図は、マルチプルファイバを画像伝送体として利用
した本発明の実施例としてのイメージスコープ例の断面
図である。 第1図および第2図において、Sはガラス系のシングル
ファイバ、11はコア、12はクラッド層、13はサポート
層、14はファイバ補強層である。 第3図乃至第6図において、Mはガラス系のマルチプル
ファイバ、2はマルチプルファイバMの構成要素たるシ
ングルファイバ、21はシングルファイバ2のコア、22は
同クラッド層、23は同サポート層、24はスキン層、25は
ファイバ補強層である。 第8図において、3は画像伝送体として用いらているマ
ルチプルファイバ、31は対物レンズ、32は着脱自在形の
アイピース、33は接眼レンズ、4は照明用のライトガイ
ド、5および6は保護管である。
1 and 2 are sectional views of an optical transmission fiber made of a single fiber as an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of an optical transmission fiber composed of multiple fibers as an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged sectional view thereof. FIG. 5 is a sectional view of an optical transmission fiber made of another multiple fiber as an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partially enlarged sectional view thereof. FIG. 7 is a view showing the refractive index distribution of the core 21 of the single fiber 2 which is a constituent material of the multiple fibers shown in FIGS. 3 and 5. FIG. 8 is a sectional view of an example of an image scope as an embodiment of the present invention in which multiple fibers are used as an image transmitter. In FIGS. 1 and 2, S is a glass-based single fiber, 11 is a core, 12 is a clad layer, 13 is a support layer, and 14 is a fiber reinforcing layer. In FIGS. 3 to 6, M is a glass-based multiple fiber, 2 is a single fiber which is a component of the multiple fiber M, 21 is a core of the single fiber 2, 22 is the same clad layer, 23 is the same support layer, 24 Is a skin layer, and 25 is a fiber reinforcing layer. In FIG. 8, 3 is a multiple fiber used as an image transmitter, 31 is an objective lens, 32 is a removable eyepiece, 33 is an eyepiece lens, 4 is a light guide for illumination, and 5 and 6 are protective tubes. Is.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】石英ガラス系の光伝送ファイバの上にファ
イバ補強層を有し、該ファイバ補強層の全長の内の少な
くとも1部長はCステージ状態に加熱硬化したポリイミ
ド系樹脂層を350〜600℃の温度でその初期厚さの95%〜
50%となる程度に加熱薄層化処理して得たチャー化物に
て形成されてなることを特徴とする光伝送ファイバ。
1. A fiber-reinforced layer is provided on a silica glass-based optical transmission fiber, and at least a part of the total length of the fiber-reinforced layer is a polyimide resin layer heat-cured in a C stage state in a range of 350 to 600. 95% of its initial thickness at a temperature of ℃ ~
An optical transmission fiber, which is formed of a char compound obtained by heating and thinning to a degree of 50%.
【請求項2】500〜5000本の石英ガラス系光ファイバ母
材の束を線引してなる外径100〜5000μmのマルチプル
ファイバの上に第1請求項に記載のチャー化物からなり
かつ厚さ約2〜50μmのファイバ補強層を有する光伝送
ファイバを画像伝送体として有することを特徴とするイ
メージスコープ。
2. A plurality of silica glass-based optical fiber preforms each having a diameter of 100 to 5000 .mu.m formed by drawing a bundle of silica glass optical fiber preforms, and formed of the char compound according to claim 1 and having a thickness. An image scope having an optical transmission fiber having a fiber reinforcing layer of about 2 to 50 μm as an image transmission body.
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JPS61101435A (en) * 1984-10-23 1986-05-20 Dainichi Nippon Cables Ltd Production of multiple optical fiber with precoat layer
JPS63110402A (en) * 1986-10-29 1988-05-14 Fujikura Ltd Image fiber

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