JP2000222908A - 線状発光体の製造方法 - Google Patents

線状発光体の製造方法

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JP2000222908A
JP2000222908A JP11020192A JP2019299A JP2000222908A JP 2000222908 A JP2000222908 A JP 2000222908A JP 11020192 A JP11020192 A JP 11020192A JP 2019299 A JP2019299 A JP 2019299A JP 2000222908 A JP2000222908 A JP 2000222908A
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linear
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Masanori Masutani
真紀 増谷
Minoru Ishiharada
石原田  稔
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小電力でも強い指向性を有する側面発光が得
られる線状発光体であって、コンパクトで設置場所の制
約を大幅に軽減できる線状発光体を量産性良く安価に製
造する。 【解決手段】 透明な柱状導光体4よりなる発光手段2
の長さ方向の少なくとも一端部に設けられた光源から入
射した光を発光手段2の長さ方向側面から出射させる線
状発光体の製造方法。柱状導光体4の側面に、その長さ
方向に沿って、少なくとも1本の帯状の光反射層5を形
成するに当り、柱状導光体4の押出成形工程において押
し出された柱状導光体4の側面に、印刷方式によりイン
ラインで光反射層5を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性、耐環境性
に優れ、低消費電力駆動が可能な線状発光体であって、
特にスキャナに好適に使用される線状発光体を優れた量
産性で安価に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、線状の発光体としては、ネオン管
や蛍光管、冷陰極管などがあるが、これらは高電圧を必
要とする上に、消費電力も1m当たり数十W程度と高
く、インバータなどの点灯のための装置が必要であるた
めに、高コストであった。また、曲げて使用したい場合
には、熟練した作業員による高度なガラス細工を必要と
し、結果的に高コストとなっていた。更に、耐衝撃性や
耐水性にも問題があった。
【0003】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、可撓性チューブに透明コア液又は柔軟な透明ポリマ
ーを充填した光伝送チューブや、プラスチック光ファイ
バーを撚り合わせたものが提案されている。これらは光
源から出てくる光をチューブの一端から入射させ、数十
mの長さに亘りチューブ側面から光を出射させるもの
で、光源と発光部分を分離でき、破損の危険性もないこ
とから、水中や屋外、爆発の恐れのある環境等において
も使用することができ、また、ガラス細工などの複雑な
加工が不要であり、製造が容易で、加工性、施工性も良
好なものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光チュ
ーブは数十m程度の長尺に亘って発光させることを目的
とするものであり、側面の発光効率は低い。このため、
低電力の光源では十分な明るさは得られず、50〜25
0W程度の高電力の光源が用いられていた。従って、数
十センチメートル程度の短尺の光チューブを発光させる
場合でも、ネオン管や蛍光灯と同様に高電力の光源が必
要であった。
【0005】光伝送チューブ側周面の輝度を高めるため
に、管状クラッド内面に凹凸を付けたりコアに光散乱性
を有する粒子を分散させることが考えられるが、この方
法では、チューブ側周面から断面方向の全方位に光が放
射してしまうため、所望の方向において十分に高い輝度
を得ることはできなかった。
【0006】本発明は、上記従来の問題を解決し、小電
力でも強い指向性を有する側面発光が得られる線状発光
体であって、コンパクトで設置場所の制約を大幅に軽減
できる線状発光体を量産性良く安価に製造する方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の線状発光体の製
造方法は、透明な柱状導光体よりなる発光手段の長さ方
向の少なくとも一端部に設けられた光源から入射した光
を、該発光手段の長さ方向側面から出射させる線状発光
体であって、該柱状導光体の側面にその長さ方向に沿っ
て、少なくとも1本の帯状の光反射層が形成されている
線状発光体を製造する方法において、該柱状導光体の押
出成形工程において、押し出された柱状導光体の側面に
印刷方式によりインラインで光反射層を形成することを
特徴とする。
【0008】本発明で製造される線状発光体は、柱状導
光体の側面の長さ方向に沿って帯状の光反射層が形成さ
れているため、柱状導光体中を通過する光は、この光反
射層で反射され、光反射層と反対側の側面から指向性の
強い高輝度の帯状の光として放出されるため、強い側面
発光を得ることができ、非常に明るい状態とすることが
できる。
【0009】本発明では、このような光反射層を、イン
ライン印刷方式により、容易かつ効率的に高い量産性の
もとに形成することができる。
【0010】本発明において採用される印刷方式は、ゴ
ム硬度50゜以下のゴム又は発泡体よりなる転写ロール
を用いた連続式のオフセット印刷、グラビヤ印刷又は凸
版印刷が好ましい。
【0011】また、光反射層に含まれる反射材は、金属
酸化物微粒子、無機化合物微粒子、ミクロエアーセル及
び透明有機樹脂粒子よりなる群から選ばれる1種又は2
種以上が好ましく、このような反射材を固定するための
バインダーとしては熱硬化性樹脂又は粘着材が好まし
い。
【0012】本発明において、光反射層の周方向の幅
(周長)は柱状導光体の外周長さ(直径×3.14)の
50%以下が好ましい。
【0013】本発明の方法で製造される線状発光体はス
キャナ用線状発光体として好適である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0015】図1は本発明で製造される線状発光体の実
施の形態を示す正面図、図2は発光手段の斜視図、図3
は図2のIII−III線に沿う断面図である。
【0016】本発明で製造される線状発光体1は、透明
な柱状導光体4よりなる発光手段2と、この発光手段2
の長さ方向の少なくとも一端部に配設された光源装置3
とを備え、柱状導光体4の側周面にその長さ方向に沿っ
て1本又は複数本の帯状の光反射層5が形成されたもの
である。
【0017】本発明では、この光反射層5を柱状導光体
4の押出成形工程において、押し出された柱状導光体の
側面に印刷方式によりインラインで形成する。
【0018】この印刷方式としては、ゴム硬度50゜以
下のゴム又は発泡体よりなる転写ロールを用いた連続式
のオフセット印刷、グラビヤ印刷又は凸版印刷を採用す
るのが好ましく、ゴム硬度50゜以下のゴム又は発泡体
よりなる転写ロールを用いることにより、曲面や凹凸面
への連続印刷が可能となる。この転写ロールの硬度はよ
り好ましくは40゜以下、特に好ましくは35゜以下で
ある。
【0019】このような連続式のインライン印刷方式に
よれば、柱状導光体4の製造と同時に光反射層5の印刷
を行うことができ、生産性を高め、線状発光体の製造コ
ストをより低減することができる。
【0020】本発明において、柱状導光体4を構成する
材料としては、屈折率が高い透明材料が用いられ、プラ
スチック、エラストマーなどの中から目的に応じて選択
することができる。柱状導光体4の構成材料の具体例と
しては、ポリスチレン、スチレン・メチルメタクリレー
ト共重合体、(メタ)アクリル樹脂、ポリメチルペンテ
ン、アリルグリコールカーボネート樹脂、スピラン樹
脂、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート、
ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリアリ
ルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド、ジアリルフタレート、フッ素樹脂、ポ
リエステルカーボネート、ノルボルネン系樹脂(ART
ON)、脂環式アクリル樹脂(オプトレッツ)、シリコ
ン樹脂、アクリルゴム、シリコンゴム等の透明材料が挙
げられる(なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル
及びメタクリル」を示す。)。
【0021】光反射層5は、白色顔料や散乱材等の反射
材を含む塗料を用いて形成することが好ましく、ここで
白色顔料や散乱材としては、シリコーン樹脂粒子やポリ
スチレン樹脂粒子等の透明有機樹脂粒子、Al23、T
iO2、SiO2等の金属酸化物粒子、BaSO4等の硫
酸塩粒子、CaCO3等の炭酸塩粒子、ガラス微粉末や
ガラスバルーンなどの無機化合物粒子、ミクロエアーセ
ル等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を
併用して使用することができる。
【0022】反射効率や塗料の印刷性等を考慮した場
合、これら白色顔料や散乱材の粒子の平均粒径は0.0
1〜20μm程度、特に0.05〜1μm程度であるこ
とが好ましく、また、光反射層中の含有量は0.5〜5
0重量%程度、特に20〜40重量%程度であることが
好ましい。
【0023】なお、塗料としては、アクリル樹脂、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、或いはアク
リル系、ゴム系、エラストマー系等の粘着剤をバインダ
ーとするものを用いることができる。
【0024】本発明の方法で形成される光反射層5の幅
は、柱状導光体4の外周(全周)長さの50%以下、特
に20%以下であることが好ましい。また、印刷された
光反射層5の厚さは、過度に薄いと光反射効率が十分で
なく、逆に過度に厚くても光反射効率には大差がないに
もかかわらず、印刷コストの高騰や光反射層5の剥離の
問題も生じてくるため、20〜200μm程度の厚さと
するのが好ましい。
【0025】柱状導光体4に光反射層5を形成すること
により、光源から柱状導光体4内に入射した光Lは、図
3に示す如く、光反射層5で反射されるため、柱状導光
体4から高輝度の側面発光が得られる。
【0026】本発明の方法により製造された線状発光体
1は、特にスキャナの線状発光体として有用である。
【0027】なお、本発明に係る柱状導光体4の直径に
は特に制限はないが、線状発光体1がスキャナとして用
いられる場合、柱状導光体4の直径は通常の場合2〜2
0mm、特に3〜8mmであり、光反射層5の周方向の
幅(周方向の長さ)は柱状導光体4の外周長さの50%
以下、例えば0.1〜50%、特に20%以下であるこ
とが好ましい。
【0028】なお、本発明において、光源装置としては
LEDを用いるのが好ましい。LEDの発光色は、赤、
青、緑、黄、橙、白などがあるが、目的に応じて任意に
選定使用することができる。また、LEDの個数は1個
でも良いし、光量を増やしたい場合には複数個用いても
良い。この場合、発光手段2の一端のみにLEDを設
け、該一端のみから光を入射させても良いし、LEDを
発光手段2の両端に設け、両端から光を入射させても良
い。特に両端から光を入射させた場合にはより均一かつ
高い輝度の側面発光を得ることができる。
【0029】また、LEDの発光色についても同様に、
単色でも良いし、複数色用いても良い。例えば、本発明
の線状発光体をスキャナに設置する場合、白黒なら単
色、カラーであれば赤緑青を発光させることができる。
【0030】LEDは、常時点灯させても良いし、点滅
させても良い。
【0031】なお、図1〜3に示す線状発光体は、本発
明の方法により製造される線状発光体の一実施例であっ
て、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のもの
に限定されるものではない。
【0032】例えば、発光手段2はこれを保護するため
に透明な樹脂パイプ内に挿入しても良い。また、発光手
段2の保護と線状発光体全体のシールのために、透明な
熱収縮チューブで全体を被覆しても良い。
【0033】また、光反射層は1本に限らず複数本設け
ても良く、複数本の光反射層を設けることにより、複数
条の指向性のある光条を得ることができる。この場合に
おいては、複数の光反射層の幅の合計が柱状導光体の外
周長さの50%以下となるようにするのが好ましい。
【0034】このようにして製造された線状発光体をス
キャナに取り付けるには、線状発光体は、スキャナのジ
ョイントに対して接着又は加締めなどの方法で固定され
る。
【0035】LEDも同様に固定され、リード線との接
続箇所は絶縁を取るため、及び水や水蒸気、可撓性ガス
や液体の侵入を防止するために、エポキシ樹脂、シリコ
ーンゴムなどの材料で保護される。
【0036】
【実施例】以下に実施例、比較例及び参考例を挙げて本
発明をより具体的に説明する。
【0037】実施例1 アクリル製の直径6.0mmの柱状導光体を押出成形す
る工程において、反射材として直径0.4μmのシリコ
ーン樹脂粒子を50重量%含有するアクリル塗料をイン
ライン方式にてオフセット印刷することにより、幅1.
0mm(柱状導光体の外周長さの5%)、厚さ100μ
mの光反射層を柱状導光体の長さ方向に成形した。
【0038】なお、転写ロールには、ゴム硬度30゜の
ゴム製のものを用いた。
【0039】得られた柱状導光体(長さ20cm)の両
端から、光源としてLED(印加電流:20mA、出射
光量:1.0lumen)光を入射させた場合の光反射
層形成側と反対側の側面輝度をミノルタCS100色彩
色差計で測定したところ、全長にわたって、50〜80
cd/m2の高い輝度が得られた。
【0040】比較例1 光反射層を形成しなかったこと以外は同様にして発光手
段を製造し、同様に両端から光を入射させて側面輝度を
測定したところ、全長にわたって得られた輝度は5〜1
0cd/m2と著しく低いものであった。
【0041】参考例1 転写ロールとしてゴム硬度55゜のゴム製のものを用い
たこと以外は実施例1と同様にして発光手段の製造を行
ったところ、印刷ムラが生じ、均一な光反射層を形成す
ることができなかった。
【0042】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、小
電力でも強い指向性を有する側面発光が得られる線状発
光体であって、コンパクトで設置場所の制約を大幅に軽
減できる線状発光体を量産性良く安価に製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で製造される線状発光体の実施の形態を
示す正面図である。
【図2】発光手段の斜視図である。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 線状発光体 2 発光手段 3 光源装置 4 柱状導光体 5 光反射層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な柱状導光体よりなる発光手段の長
    さ方向の少なくとも一端部に設けられた光源から入射し
    た光を、該発光手段の長さ方向側面から出射させる線状
    発光体であって、該柱状導光体の側面にその長さ方向に
    沿って、少なくとも1本の帯状の光反射層が形成されて
    いる線状発光体を製造する方法において、 該柱状導光体の押出成形工程において、押し出された柱
    状導光体の側面に印刷方式によりインラインで光反射層
    を形成することを特徴とする線状発光体の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該印刷方式が、ゴム
    硬度50゜以下のゴム又は発泡体よりなる転写ロールを
    用いた連続式のオフセット印刷、グラビヤ印刷又は凸版
    印刷であることを特徴とする線状発光体の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、該光反射層に
    含まれる反射材が、金属酸化物微粒子、無機化合物微粒
    子、ミクロエアーセル及び透明有機樹脂粒子よりなる群
    から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする
    線状発光体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、該光反射層に含まれる反射材を固定するためのバイ
    ンダーが熱硬化性樹脂であることを特徴とする線状発光
    体の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、該光反射層に含まれる反射材を固定するためのバイ
    ンダーが粘着材であることを特徴とする線状発光体の製
    造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか1項におい
    て、該光反射層の周方向の幅が前記柱状導光体の外周長
    さの50%以下であることを特徴とする線状発光体の製
    造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項におい
    て、該線状発光体がスキャナ用であることを特徴とする
    線状発光体の製造方法。
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