説明

光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法

【課題】 光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法の提供。
【解決手段】 織物織成時に、織設設計を利用し、光ファイバを該織物の経糸と緯糸或いは両者に設けて該織物にパターンを形成し、更に表面処理によりそのパターンの光ファイバ表面を破壊し、光源を提供する時に、該パターンを表示させ、発光織物となし、更に表面処理時にマスクを使用し、該マスクはパターンと相互に組み合わされ、光ファイバ表面の破壊を更に正確に行えるようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法に係り、特に、織成設計を通し、光ファイバにパターンを織物上において形成させ、表面処理により光ファイバに漏光させて該織物のパターンを表示させるようにした発光織物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光は一種の電磁波であり、可視光部分の波長範囲は390〜760nmである。760nmより大きい部分は赤外光で、390nmより小さい部分は紫外光である。光ファイバ中に応用されるのは、850nm、1300nm、1310nm、1550nmの四種類である。
【0003】
光の異なる物質中での伝送速度は異なり、ゆえに光が一種類の物質からもう一種類の物質に向けて射出される時、二種類の物質の境界面部分に屈折と反射が発生しうる。且つ屈折光の角度は入射光の角度変化により変化する。入射光の角度がある角度を超過すると、屈折光は消失し、入射光がすべて反射され、これは光の全反射である。異なる物質の同じ波長の光に対する屈折角度は異なり(すなわち異なる物質は異なる光屈折率を有する)、同じ物質の異なる波長の光に対する屈折角度も異なる。
【0004】
光ファイバは光線を輸送する繊維である。それは水道水を輸送する水管及びガスを輸送するガス管と同様であるが、ただ管が非常に細く、管径のサイズは約一万分の1cmしかなく、頭髪よりわずかに太い。光ファイバの主要な機能は光波を伝送することであり、光波の空気中での伝送は直線に沿って行われ、障害物により非常にブロックされやすく、ゆえに光ファイバにより輸送を補助する必要がある。その作用は水道水を輸送する水管及びガスを輸送するガス管と同様であるが、ただ光ファイバは全反射の原理により光波を伝送し、全反射の状況下で、全体の光ファイバは周囲がいずれも鏡とされた管線のようであり、一旦光線がこの管に進入すると、それは出ることができず、入口の一端から出口の一端に伝送され、こうして光波の伝送が完成する。
【0005】
図1を参照されたい。光ファイバ10’は本質上、軸対称円柱構造の媒体光波ガイド(Optical wave−guide)であり、軸心より径方向に、屈折率の違いにより、コア12’、クラッド(cladding)14’及びコート(coating)16’の三層からなっている。そのうち、コア12’の直径は光ファイバ10’の種類により約5〜75mmとされ、コート14’の範囲は100〜200mmの間とされ、この両者は通常石英系ガラスを材料とし、全体の光ファイバ10’に光線を伝送させられるようにする基本要件(光波ガイド構造)を構成し、クラッドの外層は各種の異なる厳しい環境中での使用に適応させるために一層の約200〜1000mmの不等の重合物(polymer)材質のコート16’が形成され、それはナイロンで形成された外皮とされ得て、正式な商品用光ファイバ及び光ケーブルとされる。
【0006】
特許文献1に記載の光ファイバは先にナイフで表面に刻みが設けられ、更に織物に織成される。この方式は光ファイバの輝度を高め、光源部分は分色盤により色彩変化を達成する。また特許文献2に記載の織物組織は平紋組織とされ、経糸が加工糸と光ファイバとされ、一部の光ファイバが織物と交織されない。その目的は、容易な裁断と集束を達成し並びに光ファイバの発光効果を増すことにあり、光ファイバ自身は織成前に化学処理されて光ファイバ輝度が高められている。特許文献3に記載の光源は分色盤により色変化を発生し、織物に平織方式が採用され、経方向が光ファイバとされ、緯方向が金属或いはナイロンとされ、光ファイバ表面にシャトル織機のスチール製の係合手段と光ファイバが摩擦を発生し、光ファイバの表面が破壊されることにより光ファイバの発光輝度増加が達成される。
【0007】
特許文献1の欠点は、光ファイバの表面に先にナイフで刻みをつけるために光ファイバが厳重な損傷を受けてファイバ強度が下がり、織物が大面積或いは高密度とされる時、織成が容易でなくなることである。また、特許文献2の欠点は光ファイバが単方向性発光効果しか具備せず、光ファイバがその他の糸により遮蔽されて光輝度が阻害されて効果が不良となることである。特許文献3の欠点は、光ファイバがシャトル織機の係合手段との摩擦により処理されるが、この方式の摩擦量は有限であり且つ制御しにくく、ゆえに織物の輝度がランダム方式で現出し、且つ光輝度が不足する。
【0008】
【特許文献1】米国特許第4,234,907号明細書
【特許文献2】欧州特許第WO0212785A1号明細書
【特許文献3】欧州特許第WO0061991号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
このため従来の技術の問題に対して新規な光ファイバ利用の発光織物及びその製造方法を提供し、従来の漏光のために繊維強度を下がったり光ファイバがその他の糸により遮蔽されることでパターン表示に影響する欠点を解決し、パターンの輝度を高めると共に製造速度を高めることが望まれる。
【0010】
即ち、本発明の主要な目的は、一種の光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法を提供することにあり、それは織成設計を使用して光ファイバを織物の経糸或いは緯糸或いはその両方に使用して織物にパターンを形成し、更に表面処理により、該織物のパターンを表示させ、その発光効率を高めるように形成した発光織物及びその製造方法であるものとする。
【0011】
本発明の次の目的は、一種の光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法を提供することにあり、それは、上記表面処理にマスクを使用し、該マスクを該パターンと相互に組合せ、パターン以外の織物部分を遮蔽させ、表面処理する時に正確に処理が行なえるようにして形成した発光織物及びその製造方法であるものとする。
【0012】
本発明の別の目的は、一種の光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法を提供することにあり、それは、発光織物織成に普通の織成方法を使用し、織成時に大量製造できるようにして形成された発光織物及びその製造方法であるものとする。
【0013】
本発明のまた別の目的は、一種の光ファイバを利用した発光織物及びその製造方法を提供することにあり、それは、パターンを該織成設計とマスクを通して任意の形状に形成でき、表面処理時にただ表面を破壊するだけで発光効率を高めることができ、フレキシブルな設計性を具備するようにした発光織物及びその製造方法であるものとする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
請求項1の発明は、光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、
織成設計を利用し織物にパターンを具備させ、パターンを具備した該織物は光ファイバを包含するものとする工程と、
表面処理工程を利用し、光ファイバパターンを具えた織物の表面に処理を行ない、光ファイバの表面を破壊してそれに漏光させて該織物のパターン部分を発光させる工程と、
を具えたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、織成設計は光ファイバを経糸或いは緯糸或いは経糸と緯糸の両方に設計可能で、光ファイバに織物の表面にパターンを形成させることを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、織物はシャトル織成、ニードル織成、或いはジャガード織成のいずれかで織成されることを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、表面処理工程は噴糸、研磨或いはレーザーのいずれかとされることを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項5の発明は、請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、表面処理工程でマスクを使用し、該マスクを利用して非パターンの織物部分を遮蔽して表面処理を行なうことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項6の発明は、請求項5記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、マスクが該パターンと相互に組み合わされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項7の発明は、請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、パターンが模様、図形、線或いはその他の幾何図形とされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法としている。
請求項8の発明は、光ファイバを利用した発光織物において、該発光織物は、織物、少なくとも一つの光源、及び電源供給器を具え、
該織物はパターンを具え、該パターンは光ファイバで形成され、
該少なくとも一つの光源は光ファイバの一側に位置し、
該電源供給器は該少なくとも一つの光源の電力を提供し、該少なくとも一つの光源により該光ファイバを発光させて、織物のパターンを表示することを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物としている。
請求項9の発明は、請求項8記載の光ファイバを利用した発光織物において、織物の光ファイバ表面は表面処理工程により漏光するものとされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物としている。
請求項10の発明は、請求項8記載の光ファイバを利用した発光織物において、少なくとも一つの光源が発光ダイオードとされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物としている。
請求項11の発明は、請求項8記載の光ファイバを利用した発光織物において、光ファイバがプラスチック光ファイバとされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物としている。
【発明の効果】
【0015】
本発明によると、織物織成時に、織設設計を利用し、光ファイバを該織物の経糸と緯糸或いは両者に設けて該織物にパターンを形成し、更に表面処理によりそのパターンの光ファイバ表面を破壊し、光源を提供する時に、該パターンを表示させ、発光織物となし、更に表面処理時にマスクを使用し、該マスクはパターンと相互に組み合わされ、光ファイバ表面の破壊を更に正確に行えるようにしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明は周知の特許文献1の織成しにくい欠点を解決するため、先ず光ファイバを紡織技術で織物に織成し、更に表示予定のパターンにより表面処理を行ない、処理済みの織物部分に輝度増強効果を具備させてパターンを表示させる。この方式は織物の複合強度が単一繊維強度より高いことから、大量処理でき且つ速度が速い。
【0017】
更に周知の特許文献2の光ファイバが僅かに単方向性発光効果しか有さず、ゆえに光ファイバの発光輝度がその他の糸の遮蔽により低くなる問題を解決するため、本発明は織成設計により光ファイバを特定方向に露出させ、更に織物の表面処理により、パターンに対応する発光表示が行なえるようにし、単方向発光効果のみ有する欠点を解決する。
【0018】
また、周知の特許文献3はランダムな表面処理のために織物の発光効果が不良となる問題を有し、ゆえに本発明は光ファイバを織物に織成した後、現出予定のパターンに合わせて形成されたマスクでパターン以外の部分を遮蔽して表面処理を行ない、処理されたエリアに高い発光輝度の効果を発生させて必要なパターンを現出し、且つ表面処理の制御を容易とする効果を達成する。
【0019】
図2は本発明の実施例の発光織物の製造フローチャートである。図示されるように、本発明は光ファイバを利用した発光織物の製造方法であり、その主要な工程は、少なくとも以下を具えている。即ち、
工程S100: 織成設計を利用し織物にパターンを具備させ、パターンを具備した該織物は光ファイバを包含するものとする。
工程S200: 表面処理工程を利用し、光ファイバパターンを具えた織物の表面に処理を行ない、光ファイバの表面を破壊してそれに漏光させて該織物のパターン部分を発光させる。
【0020】
そのうち、工程S100において、織成設計は光ファイバを経糸或いは緯糸或いはその両者に設計可能で、該光ファイバにパターンを織物の表面において形成させる。該織物はシャトル織成、ニードル織成或いはジャガード織成の任意の方式で織成する。
【0021】
そのうち、工程S200において、表面処理工程は、噴糸、研磨或いはレーザーのいずれかとされる。図3も参照されたい。図3は本発明の実施例のマスクと織物の表示図である。図示されるように、表面処理40はマスク50を使用し、該マスク50の切欠き52以外の部分で非パターン織物部分16を遮蔽し、表面処理40を行なう。該マスク50の切欠き52は該パターン12と相互にマッチし、該パターン12は模様、図形、線或いはその他の幾何図形とされ、該マスク50を通してパターン12を表面処理40する時、正確に行なうことができ、光ファイバの表面処理の処理面が該パターンの表面に位置することから光ファイバの発光効果が更に明らかとなりパターンを明確に表示し、周知の技術とは異なり、破壊された光ファイバ表面表面が随意に織物に織成されるために他の糸により遮蔽されてその発光効果に影響が生じることがなく、また、該マスクと該織成設計により異なるパターン効果を表示する発光織物をフレキシブルに設計できる。
【0022】
図4は本発明の実施例の発光織物の表示図であり、図示されるように、本発明は光ファイバを利用した発光織物1であり、それは織物10、少なくとも一つの光源20、及び電源供給器30を包含する。
【0023】
該織物10はパターン12を具え、該パターン12は光ファイバ14で形成され、該少なくとも一つの光源20は光ファイバ14の一側に位置し、該電源供給器30が少なくとも一つの光源20の電力を提供し、少なくとも一つの光源20により光ファイバ14を発光させて、織物10のパターン12を表示する。少なくとも一つの光源20は発光ダイオードとされ、本発明で使用する光ファイバはプラスチック光ファイバとされる。
【0024】
本発明の長所は以下のとおりである。
1.織物の強度が繊維強度より高いため、織物の形式で表面処理することは繊維形式よりも実行しやすい。
2.光ファイバを織物に織成し更に織物表面に処理するため織物が明るく発光する効果を有するのみならず、異なる必要により文字、警告パターン等のパターンを設計できる。
3.織物を例えば服飾、アクセサリ、警告、広告布等の応用に多様化設計することができる。
4.スマートタイプ紡織品発展の基礎技術とされうる。
【0025】
総合すると、本発明は各種領域に応用可能で、高い商品化の可能性を有し、例えば服飾とアクセサリ、安全防護ベストと作業服、広告看板等に運用可能で、並びに延伸されてスマートタイプとセンシング性紡織品の基礎プラットフォームとされうる。
【0026】
本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用性を有し、特許の要件に符合する。なお、以上の実施例は本発明の範囲を限定するためのものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】周知の光ファイバ表示図である。
【図2】本発明の実施例の発光織物の製造フローチャートである。
【図3】本発明の実施例のマスクと織物の表示図である。
【図4】本発明の実施例の発光織物の表示図である。
【符号の説明】
【0028】
10’ 光ファイバ
12’ コア
14’ クラッド
16’ コート
1 発光織物
10 織物
12 パターン
14 光ファイバ
16 非パターン織物部分
20 光源
30 電源供給器
40 表面処理
50 マスク
52 切欠き

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、
織成設計を利用し織物にパターンを具備させ、パターンを具備した該織物は光ファイバを包含するものとする工程と、
表面処理工程を利用し、光ファイバパターンを具えた織物の表面に処理を行ない、光ファイバの表面を破壊してそれに漏光させて該織物のパターン部分を発光させる工程と、
を具えたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項2】
請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、織成設計は光ファイバを経糸或いは緯糸或いは経糸と緯糸の両方に設計可能で、光ファイバに織物の表面にパターンを形成させることを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項3】
請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、織物はシャトル織成、ニードル織成、或いはジャガード織成のいずれかで織成されることを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項4】
請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、表面処理工程は噴糸、研磨或いはレーザーのいずれかとされることを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項5】
請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、表面処理工程でマスクを使用し、該マスクを利用して非パターンの織物部分を遮蔽して表面処理を行なうことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項6】
請求項5記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、マスクが該パターンと相互に組み合わされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項7】
請求項1記載の光ファイバを利用した発光織物の製造方法において、パターンが模様、図形、線或いはその他の幾何図形とされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物の製造方法。
【請求項8】
光ファイバを利用した発光織物において、該発光織物は、織物、少なくとも一つの光源、及び電源供給器を具え、
該織物はパターンを具え、該パターンは光ファイバで形成され、
該少なくとも一つの光源は光ファイバの一側に位置し、
該電源供給器は該少なくとも一つの光源の電力を提供し、該少なくとも一つの光源により該光ファイバを発光させて、織物のパターンを表示することを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物。
【請求項9】
請求項8記載の光ファイバを利用した発光織物において、織物の光ファイバ表面は表面処理工程により漏光するものとされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物。
【請求項10】
請求項8記載の光ファイバを利用した発光織物において、少なくとも一つの光源が発光ダイオードとされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物。
【請求項11】
請求項8記載の光ファイバを利用した発光織物において、光ファイバがプラスチック光ファイバとされたことを特徴とする、光ファイバを利用した発光織物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−45706(P2006−45706A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−225955(P2004−225955)
【出願日】平成16年8月2日(2004.8.2)
【出願人】(592243597)財団法人紡織産業綜合研究所 (3)
【Fターム(参考)】