(57)【要約】【課題】吐出ヘッドで遮光材を形成する際に、吐出ヘッドから液滴を吐出する際に発生するミストが光学レンズ領域に着弾しないようにする。【解決手段】光学面のうち遮光部が形成される領域以外の領域が遮蔽されると共に保持遮蔽部によって遮蔽される状態で吐出口と光学面との間に配置された遮蔽部材を介して前記光学面に吐出液の一部を付与吐出口から吐出液を吐出して遮光部領域の一部を形成する第１工程と、前記遮蔽部材の一部を第１工程で形成された遮光部領域の一部を遮蔽するような位置に変更する第２工程と、光学面に第２工程で位置変更された遮蔽部材を介して前記吐出口から吐出液を吐出し、第１工程で形成されていない光学面の遮光部領域が形成される領域に、吐出液を付与する第３工程と、を有する遮光部領域付き光学素子の形成方法。【選択図】図５
2014215502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造方法であって、前記吐出液を吐出する吐出ヘッドの吐出口と前記光学面との間に配置される遮蔽部材により前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽すると共に、当該遮蔽部材の一部が、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液も遮蔽するような状態で前記光学面に前記吐出口から吐出液を付与する製造方法であり、
前記遮蔽部材を前記吐出口と前記光学面との間に配置した状態で前記吐出口から吐出液を吐出し、前記光学面に前記遮光部の一部を形成する第１工程と、
前記遮光部が形成される領域への吐出液付与を遮蔽する位置にある前記遮蔽部材の一部を、前記第１工程で既に形成されている遮光部が形成された領域の一部を遮蔽する位置に変更する第２工程と、
前記第２工程後、前記遮光部が形成される領域の内、前記第１工程で既に形成された前記遮光部の一部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与する第３工程と、
を有する遮光部付き光学素子の製造方法。
【請求項２】
光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造方法であって、前記吐出液を吐出する吐出ヘッドの吐出口と前記光学面との間に配置される遮蔽部材により前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽すると共に、当該遮蔽部材の一部が、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液も遮蔽するような状態で前記光学面に前記吐出口から吐出液を付与する製造方法であり、
前記遮蔽部材としての第１遮蔽部材を前記吐出口と前記光学面との間に配置した状態で前記吐出口から吐出液を吐出し、前記光学面に前記遮光部の一部を形成する第１工程と、
前記遮光部が形成される領域の一部への吐出液付与を遮蔽する位置にある前記第１遮蔽部材の一部を、前記第１工程で既に形成されている前記遮光部が形成された領域の一部を遮蔽する位置に変更するように前記遮蔽部材としての第２遮蔽部材に置き換える第２工程と、
前記第２工程後、前記遮光部が形成される領域の内、前記第１工程で既に形成されている前記遮光部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与する第３工程と、を有する遮光部付き光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記光学素子は前記吐出口に対して一方向に搬送移動させられながら前記吐出液を前記光学面に対して吐出付与されるものであって、前記第１工程の搬送方向と前記第３工程の搬送方向とは同一の搬送方向である事を特徴とする請求項１又は２記載の遮光部付き光学素子の製造方法。
【請求項４】
光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造装置であって、
前記吐出液を吐出する吐出口を有する吐出ヘッドと、
前記吐出口に対向する位置に前記光学素子の光学面を配置するよう、前記光学素子又は前記吐出ヘッドを搬送移動させる搬送手段と、
前記吐出口に対する前記光学素子の位置を検出する検出手段と、
前記光学面と前記吐出口との間に配置され、前記吐出液の前記光学面への付与を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記光学面と前記吐出口との間に配置した状態で保持する保持手段と、前記検出手段の検出結果に基いて、前記保持手段により前記遮蔽部材の前記光学面に対する遮蔽位置を変更するよう制御する制御部と、を有し、
前記遮蔽部材は、前記光学面と前記吐出口との間に配置される際、前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽する光学領域遮蔽部と、前記保持手段で保持され、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液を遮蔽する保持遮蔽部とで構成され、
前記制御部は、
前記遮蔽部材の前記光学領域遮蔽部が、前記保持手段により前記吐出口と前記光学面との間に配置された状態で、前記吐出口から吐出液を吐出して前記光学面に前記遮光部の一部を形成した後、前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域上に位置している前記遮蔽部材の前記保持遮蔽部を既に形成された遮光部上の位置に移動させ、前記光学面の遮光部が形成される領域の内、既に形成されている前記遮光部の一部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与するよう制御する事を特徴とする遮光部付き光学素子の製造装置。
【請求項５】
光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造装置であって、
前記吐出液を吐出する吐出口を有する吐出ヘッドと、
前記吐出口に対向する位置に前記光学素子の光学面を配置するよう、前記光学素子又は前記吐出ヘッドを搬送移動させる搬送手段と、
前記吐出口に対する前記光学素子の位置を検出する検出手段と、
前記光学面と吐出口との間に配置され、前記吐出液の前記光学面への付与を遮蔽する、前記吐出ヘッドに対して搬送方向の上流側から第１保持手段で保持される第１遮蔽部材と、
前記光学面と吐出口との間に配置され、前記吐出液の前記光学面への付与を遮蔽する、
前記吐出ヘッドに対して搬送方向の下流側から第２保持手段で保持される第２遮蔽部材と、
前記検出手段の検出結果に基いて、前記第１保持手段及び前記第２保持手段により、前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材の、前記光学面に対する遮蔽位置を変更するよう制御する制御部と、を有し、
前記第１及び前記第２遮蔽部材のそれぞれは、前記光学面と前記吐出口との間に配置される際、前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽する光学領域遮蔽部と、前記第１保持手段及び前記第２保持手段のそれぞれで保持され、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液を遮蔽する保持遮蔽部とで構成されており、
前記制御部は、
前記第１遮蔽部材の前記光学領域遮蔽部が、前記第１保持手段により、前記吐出口と前記光学面との間に配置された状態で、前記吐出口から吐出液を吐出して前記光学面に前記遮光部の一部を形成した後、前記第１遮蔽部材を前記第２遮蔽部材と入れ替えて前記第２遮蔽部材の保持遮蔽部の位置が既に形成された遮光部上の位置となるようにした後、前記光学面の遮光部が形成される領域の内、既に形成されている前記遮光部の一部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与する事を特徴とする遮光部付き光学素子の製造装置。
【請求項６】
光学素子の光学面に前記吐出ヘッドから吐出液を吐出する際の前記搬送手段で搬送される前記光学素子又は前記吐出ヘッドの搬送方向は一方向である事を特徴とする請求項４又は５記載の遮光部付き光学素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、インクジェットヘッドのような液滴吐出部から遮光材料を含む吐出液を光学素子の光学面に直接吐出、付与して遮光部付きの光学素子を製造する製造方法と、それに用いられる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置では通常、光学素子を有する光学系中に別部材で入射する光の光量を制限、調整するための絞りが備えられている。しかしながら近年では携帯端末に内蔵するためのきわめて小型の撮像装置が一般化しており、そのため、光学素子等の光学レンズにインクジェット装置のような液滴吐出装置によって絞りとしての遮光部を直接形成する方法が考えられている。
【０００３】
このような遮光部を直接形成する方法としては特許文献１にあるように液滴吐出装置によって遮光材料を含有したインク（以下、遮光インクという。）を直接光学レンズに着弾させて当該光学レンズ上に遮光部を形成し、遮光部付き光学レンズを製造することが知られている。
【０００４】
一方、このようなインクジェットからインクを吐出させる際の問題として、主として着弾させたい液滴から離れて吐出する微小な液滴（ミスト）により画質等に様々な影響がある事が知られている。特許文献２では吐出不良検出装置において、このような液滴から離れて浮遊する微小な液滴（ミスト）が受光素子に付着することにより受光素子の出力に変動をきたして吐出不良の検出を正常に行うことができないという課題に対し、ミスト遮蔽板を用いて当該ミストを受光素子に着弾することを防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０８３９１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９７９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようにインクジェット装置を用いて吐出する液滴を光学レンズの光学面に直接付与する場合でも、液滴を吐出させるため微小な液滴（ミスト）が発生し、所望の絞り部を精度よく形成できない、という事が考えられる。この事は結果として光量制限はおろか、光学レンズの基本性能を低下させる事にも成りかねない。
【０００７】
そこで特許文献２のように、ミストを遮蔽する何らかの遮蔽部材を、遮光インクを吐出する吐出口と光学レンズとの間に配置して光学レンズの所望位置以外に着弾しないようにする事が考えられる。
しかしながら、このように遮光部付き光学レンズを遮蔽部材で不要領域を遮蔽しながら形成する場合、特許文献２のような吐出不良検出装置や他の画像記録とは異なる、新たな問題が生ずる。
つまり光学レンズに形成される遮光部は通常、光学面の内、光軸から離れた周辺部分に入射する光のみを制限するために構成される。従ってこのような周辺部分のみに遮光部を設けるには、光学レンズの周辺部分には遮光インクを付着させ、それ以外の所、つまり光軸を含む中央部分は遮蔽部材で遮光インクが付着しないように遮蔽する必要がある。ところがこのような遮蔽部材の構成は、光学レンズ自体に直接遮蔽部材を貼り付ける以外では、遮蔽部材を何らかの形で吐出口と光学レンズの光学面との間で支持しておく必要がある。光学レンズ自体に遮蔽部材を直接貼り付ける構成は、光学面の傷つき等を生じかねないため好ましくない。従って上述したような支持が必要となるが、その場合、支持部分は本来遮光部が形成される周辺部を一部覆ってしまう形で支持せざるを得ず、結果として支持部材に覆われた領域に遮光部が形成されず、十分な遮光性能を得ることができない、という問題が生ずる。
【０００８】
そこで本発明は、遮光材料を含む吐出液が吐出口から吐出することによって発生するミストが光学レンズの所望位置以外に着弾することを防ぎ、品質の向上及び生産性を向上させる遮光部付き光学素子の製造方法及び遮光部付き光学素子の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するための本発明の第１の態様は、光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造方法であって、前記吐出液を吐出する吐出ヘッドの吐出口と前記光学面との間に配置される遮蔽部材により前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽すると共に、当該遮蔽部材の一部が、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液も遮蔽するような状態で前記光学面に前記吐出口から吐出液を付与する製造方法であり、前記遮蔽部材を前記吐出口と前記光学面との間に配置した状態で前記吐出口から吐出液を吐出し、前記光学面に前記遮光部の一部を形成する第１工程と、
前記遮光部が形成される領域への吐出液付与を遮蔽する位置にある前記遮蔽部材の一部を、前記第１工程で既に形成されている遮光部が形成された領域の一部を遮蔽する位置に変更する第２工程と、
前記第２工程後、前記遮光部が形成される領域の内、前記第１工程で既に形成された前記遮光部の一部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与する第３工程と、
を有するものである。
【００１０】
また第２の態様は、光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造方法であって、前記吐出液を吐出する吐出ヘッドの吐出口と前記光学面との間に配置される遮蔽部材により前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽すると共に、当該遮蔽部材の一部が、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液も遮蔽するような状態で前記光学面に前記吐出口から吐出液を付与する製造方法であり、
前記遮蔽部材としての第１遮蔽部材を前記吐出口と前記光学面との間に配置した状態で前記吐出口から吐出液を吐出し、前記光学面に前記遮光部の一部を形成する第１工程と、
前記遮光部が形成される領域の一部への吐出液付与を遮蔽する位置にある前記第１遮蔽部材の一部を、前記第１工程で既に形成されている前記遮光部が形成された領域の一部を遮蔽する位置に変更するように前記遮蔽部材としての第２遮蔽部材に置き換える第２工程と、
前記第２工程後、前記遮光部が形成される領域の内、前記第１工程で既に形成されている前記遮光部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与する第３工程と、を有するものである。
【００１１】
また第３の態様は、前記第１又は第２の態様において、前記光学素子は前記吐出口に対して一方向に搬送移動させられながら前記吐出液を前記光学面に対して吐出付与されるものであって、前記第１工程の搬送方向と前記第３工程の搬送方向とは同一の搬送方向である、というものである。
【００１２】
また第４の態様は、光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造装置であって、
前記吐出液を吐出する吐出口を有する吐出ヘッドと、
前記吐出口に対向する位置に前記光学素子の光学面を配置するよう、前記光学素子又は前記吐出ヘッドを搬送移動させる搬送手段と、
前記吐出口に対する前記光学素子の位置を検出する検出手段と、
前記光学面と前記吐出口との間に配置され、前記吐出液の前記光学面への付与を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記光学面と前記吐出口との間に配置した状態で保持する保持手段と、前記検出手段の検出結果に基いて、前記保持手段により前記遮蔽部材の前記光学面に対する遮蔽位置を変更するよう制御する制御部と、を有し、
前記遮蔽部材は、前記光学面と前記吐出口との間に配置される際、前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽する光学領域遮蔽部と、前記保持手段で保持され、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液を遮蔽する保持遮蔽部とで構成され、
前記制御部は、
前記遮蔽部材の前記光学領域遮蔽部が前記保持手段により前記吐出口と前記光学面との間に配置された状態で前記吐出口から吐出液を吐出して前記光学面に前記遮光部の一部を形成した後、前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域上に位置している前記遮蔽部材の前記保持遮蔽部を既に形成された遮光部上の位置に移動させ、前記光学面の遮光部が形成される領域の内、既に形成されている前記遮光部の一部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与するよう制御する、というものである。
【００１３】
また第５の態様は、光学素子の光学面上に遮光材料を含む吐出液を付与する事により前記光学面に遮光部が形成された遮光部付き光学素子の製造装置であって、
前記吐出液を吐出する吐出口を有する吐出ヘッドと、
前記吐出口に対向する位置に前記光学素子の光学面を配置するよう、前記光学素子又は前記吐出ヘッドを搬送移動させる搬送手段と、
前記吐出口に対する前記光学素子の位置を検出する検出手段と、
前記光学面と吐出口との間に配置され、前記吐出液の前記光学面への付与を遮蔽する、前記吐出ヘッドに対して搬送方向の上流側から第１保持手段で保持される第１遮蔽部材と、
前記光学面と吐出口との間に配置され、前記吐出液の前記光学面への付与を遮蔽する、
前記吐出ヘッドに対して搬送方向の下流側から第２保持手段で保持される第２遮蔽部材と、
前記検出手段の検出結果に基いて、前記第１保持手段及び前記第２保持手段により前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材の前記光学面に対する遮蔽位置を変更するよう制御する制御部と、を有し、
前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材のそれぞれは、前記光学面と前記吐出口との間に配置される際、前記光学面のうち前記遮光部が形成される領域以外の領域に付与される吐出液を遮蔽する光学領域遮蔽部と、前記第１保持手段及び前記第２保持手段のそれぞれで保持され、前記遮光部が形成される領域の一部に付与される吐出液を遮蔽する保持遮蔽部とで構成されており、
前記制御部は、
前記第１遮蔽部材の前記光学領域遮蔽部が、前記第１保持手段により、前記吐出口と前記光学面との間に配置された状態で、前記吐出口から吐出液を吐出して前記光学面に前記遮光部の一部を形成した後、前記第１遮蔽部材を前記第２遮蔽部材と入れ替えて前記第２遮蔽部材の保持遮蔽部の位置が既に形成された遮光部上の位置となるようにした後、前記光学面の遮光部が形成される領域の内、既に形成されている前記遮光部の一部以外の領域に前記吐出口から吐出液を付与する、というものである。
【００１４】
また第６の態様は、前記第４又は第５の態様において、光学素子の光学面に前記吐出ヘッドから吐出液を吐出する際の前記搬送手段で搬送される前記光学素子又は前記吐出ヘッドの搬送方向は一方向である、というものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば吐出口から遮光インク液滴吐出時にミストが発生しても光学素子への着弾を防ぐ事ができると共に、品質の良い遮光部付き光学素子を製造する事ができる、というものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用して製造される遮光部付き光学素子例の上面図
【図２】本発明を適用した製造装置の概略図
【図３】本発明を適用した製造装置のブロック図
【図４】フルライン型記録ヘッドを用いた吐出ヘッドと搬送部材との位置関係を示す概念図
【図５】本発明を適用した実施例１の製造装置の上面図
【図６】本発明を適用した実施例２の製造装置の上面図
【図７】本発明を適用した実施例２の製造フローを示した製造装置の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、図１、２を用いて本発明で製造される光学素子及びその製造装置の概要について説明する。
図１（ａ）（ｂ）は本発明を適用して製造される遮光部付き光学素子の一例としての遮光部付き光学レンズを光軸方向から一方の光学面を見た上面図である。同図（ｃ）は、このような遮光部付き光学レンズ１を製造するために、遮光部が形成される領域以外を遮蔽するために用いられる遮蔽部材２２が配置された時の同方向からみた上面図を示しており、同図（ｄ）は遮蔽部材のみを同方向から見た図を示している。
同図（ａ）（ｂ）に示されるように、遮光部付き光学レンズ１の少なくとも一方の光学面には光軸を含む光学レンズ領域１２と、その周辺部に遮光部が形成された遮光部領域１３とが形成されている。遮光部領域１３には後述する遮光インクが付与されて光学面に入射する光の一部を吸収して透過光量を制限する。
同図（ｂ）のような遮光部領域１３を形成するために、同図（ｄ）のような遮蔽部材２２を同図（ｃ）に示されるように遮光部領域１３以外の光学レンズ領域１２に遮光インクが着弾する事から防ぐように配置する。直接、光学レンズ領域１２に遮蔽部材２２としてのシール等を貼る等する場合、遮蔽部材はこの光学レンズ領域１２のみで足りるが、その場合、光学レンズ領域１２に遮蔽部材２２を張り付けることによる傷つきにより光学性能の低下が懸念される。従って遮蔽部材２２は光学レンズ１１に直接接触させない状態で保持させる必要がある。そこで同図（ｃ）のように光学レンズ領域１２を覆う光学領域遮蔽部２２２を装置上で保持するための保持遮蔽部２２３が必要となり、この保持遮蔽部２２３が本来遮光部領域１３となる部分の一部を覆ってしまう構成となる。
なお本願発明における「遮蔽部材２２」とは、光学面へのインクの着弾を結果として防ぐ、つまり遮蔽してしまう部材、という点から、光学領域遮蔽部２２２と、遮光部領域１３部分を一部覆ってしまう保持遮蔽部２２３とを併せて「遮蔽部材２２」と定義している。
なお遮蔽部材２２は、吐出液の光学レンズ光学面への着弾を防ぐものであればよく、光学面と吐出口との間の空間で保持されるような剛性を持った材料であればプラスチックでも金属でも良い。
また吐出液に含まれる遮光材料は黒色色材を用いることが好ましく、黒色色材として黒色顔料及び黒色染料を用いることができる。例えばカーボンブラック、チタンブラックを用いると少量の含有量で遮光する性能を満たすことができるので好ましい。
【００１８】
遮光性能は特定の波長の光が遮光部領域１３に入射する光量の内、遮光部領域１３を透過する光量の割合（透過率）で計測することができる。遮光部付き光学レンズ１においては３０％以下であることが好ましく、３０％以上となると十分な遮光性能を得ることができない。また２０％以下であればフレアやゴースト等の発生がより少なくなるので好ましい。
【００１９】
このような遮光性能は吐出液滴中に含有される遮光材料の量に因る。しかしながら、遮光材料としてのカーボンブラックやチタンブラックの含有量を多くしすぎると吐出液滴の粘度が上昇し、吐出ヘッドの吐出口（ノズル口）から正常に液滴を吐出することが困難となる。従って吐出口から液滴を吐出できる粘度で十分な遮光性能を得る、という観点から考えると、そのような遮光材料の含有量で形成される遮光部領域における膜厚は５０〜１００μｍの絶対厚みで形成することが好ましい。
また吐出液は光学面の角度傾斜によって生ずる液ダレ、液の偏りにより遮光性能の低下がおきないよう、出来るだけ早期に乾燥、固化するものを用いる事が好ましい。例えばエネルギー（光、熱）照射により硬化するインク、特に紫外線照射により硬化するインクは速乾性に優れ、上述した液滴の偏りや液だれを防止することができる点でより好ましく、重合性モノマーや光重合開始剤等としてラジカル重合化合物を含むラジカル重合系インクや、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インク等が好ましい。
なお、本発明で適用される光学素子は特にレンズには限定されない。つまりそれ自体では屈折作用を生じさせないものであっても、よく入射光をそのまま何ら屈折作用を生じさせない平板状のガラス又はプラスチックのような光学部材であっても良い。また光学素子の用途も特に制限がなく、例えばカメラ用レンズ、顕微鏡レンズ、望遠鏡用レンズ、入射光量制限する光学素子等にも用いる事ができる。またレンズ形状自体も凸レンズ、凹レンズ、非球面レンズ等の様々な光学形状のレンズに用いることもできる。またレンズの材質もガラス、樹脂、プラスチック等の様々な材質からなるレンズを用いることができる。
【００２０】
次に本発明が適用される製造装置の概略構成を、図２を用いて説明する。製造装置２は、光学レンズ１１を搬送する搬送部１０５、搬送される光学レンズ１１の所定位置を検出する位置検出センサ７、搬送される光学レンズ１１の搬送量を検出するエンコーダーα、搬送される光学レンズ１１の光学面に所定タイミングで遮光インクと吐出させて付与する吐出ヘッド２１、遮光インクが付与された光学レンズ１１の遮光インクに紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤランプ２８を有する。
【００２１】
搬送部１０５は、搬送ローラー１ａ、１ｂに巻回された無端の搬送ベルト５１上に光学レンズ１１を載置し、搬送ローラー１ａ，１ｂの駆動により搬送ベルト５１を搬送して光学レンズ１１をＸ方向に搬送する。位置検出センサ７は搬送される光学レンズ１１の所定位置を検出するものであり、エンコーダーαは搬送ローラー１ａ，１ｂの回転により搬送される搬送ベルト５１に同期して一定周期の信号を出力するものであり、搬送ベルト５１を通じて光学レンズ１１の搬送量を検出するために用いられる。
【００２２】
吐出ヘッド２１は、搬送される光学レンズ１１に向けて構成された吐出口から所定タイミングで遮光インクを吐出させ、搬送される光学レンズ１１の光学面に遮光インクを付与するものである。
本実施例では搬送される光学レンズ１１に対して固定的に配置され、搬送方向と直交する方向に沿って複数の吐出口が配列された、いわゆるフルライン型の吐出ヘッド２１を用いている。
フルライン型の吐出ヘッド２１は、搬送される光学レンズ１１に対する吐出領域の搬送方向と直交する方向の幅全体を単一の吐出ヘッド２１ａで長尺化して構成されるものであっても良いが、長尺化する事により吐出口の配列ピッチを精度よく構成する事が困難であるため、短尺の吐出ヘッド２１ａを吐出口の配列方向に沿って複数繋げて長尺化を構成するものであっても良い。その場合、図４のように吐出ヘッド２１で構成される吐出ヘッド２１ａ列は光学レンズ１１の搬送方向Ｘに２列ずつ配置され、各吐出ヘッド２１ａ列は互いにノズル列方向にシフトして配置された、いわゆる千鳥配列構成としても良い。
なお本発明における吐出ヘッド２１は本実施例のような吐出ヘッド２１を固定的に配置したフルライン型記録方式には限定されず、搬送方向に沿って複数の吐出口を配列させた吐出ヘッド２１を搬送方向と直交する方向に走査しながら、光学レンズ１１を搬送方向に間欠的に搬送するスキャン型記録方式であっても良い。
また本実施例では光学レンズ１１を搬送部１０５で搬送する構成で示しているが、本発明は固定的に配置された光学レンズ１１に対して逆に吐出ヘッド２１を搬送させて遮光インクを光学レンズ１１に付与するものであっても良く、要は光学レンズ１１と吐出ヘッド２１とを相対的に搬送させる構成であっても良いものである。
【００２３】
ＵＶ−ＬＥＤランプ２８は遮光インクとしての紫外線硬化インクが付与された光学レンズ１１に対して、所定タイミングで紫外光を照射するものである。ＵＶ−ＬＥＤランプ２８も上述したフルライン型の吐出ヘッド２１と同様、複数の発光素子７ａを各出射面が光学素子に向く形で構成され、搬送される光学レンズ１１に対する吐出領域の搬送方向と直交する方向の幅全体に対応する長さをもって構成されている。なお本実施例では、照射光源としてＵＶ−ＬＥＤランプ２８を使った例で説明しているが、遮光インクが特に硬化光源が不要なインク特性を備える場合には、特に当該構成は不要である。また他のエネルギー線により硬化する遮光インクであれば、それに対応したエネルギー源を備えるものである。また本発明の紫外線照射光源としてはＬＥＤに限定されず、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管、半導体レーザー、エキシマーランプ等の光源であっても良い。
【００２４】
次に図３の制御ブロック図を参照しつつ本実施の形態における制御を説明する。
【００２５】
図３は製造装置２のシステム構成を示す要部ブロック図である。図３に示されるように、製造装置２は、装置全体の制御を統括する制御部３、ユーザーが所定の情報を入力可能な入力部１０４、搬送部１０５、搬送量検出部１０６、位置検出部１０７、吐出ヘッド２１、メモリー１０８、遮蔽部材２２の搬送、光学レンズ１１に対する位置変更もしくは入替えを行うための遮蔽部材位置調整部１０９、ＵＶ−ＬＥＤ部１１０を備えている。
【００２６】
制御部３は、図示しないインタフェースを介して外部から送られてくる遮光画像データ、もしくはこれらの画像データから変換された遮光ドットデータに基いて搬送される光学レンズ１１に対して遮光インクの付与を行う付与制御や遮蔽部材位置調整部１０９に対して遮蔽部材２２の位置変更や、他の遮蔽部材２２への入替えを実行制御させるなどの各種処理を司る部分であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種の処理プログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Memorｙ）等を備えている。
【００２７】
入力部１０４は、ユーザーが遮光部を形成する光学レンズ１１の種類やサイズ、吐出ヘッド２１で遮光インクを吐出する時の液滴吐出条件等を制御部３を介してメモリー１０８に記録させる、もしくは既にメモリー１０８に入力されているこれらの情報を書き換え可能にする部分である。係る構成により遮光部が形成される光学レンズ１１のサイズや種類等が変更された場合でも、変更に伴う各種の情報の変更、設定を行う事が可能となる。入力部１０４は、例えば、操作ボタン、操作パネル、キーボード等で構成されている。
【００２８】
搬送部１０５は、搬送ベルト５１に光学レンズ１１が載置された後、入力部１０４又は制御部３からの指示に基いて搬送ローラー１ａ，１ｂを回転駆動を行って光学レンズ１１の搬送・停止が行われるものである。
【００２９】
搬送量検出部１０６は、搬送ローラー１ａ，１ｂに同期して一定周期で出力されるエンコーダーαからの出力パルス信号を制御部３に出力するものである。
【００３０】
位置検出部１０７は、吐出ヘッド２１よりも搬送方向上流側の所定位置に配置された位置検出センサ７により光学レンズ１１の所定位置を検出してトリガー信号を出力する。制御部３は位置検出部１０７から入力されるトリガー信号をトリガーとして、搬送量検出部１０６から入力されるエンコーダー出力信号をカウントして、搬送される光学レンズ１１の位置を把握する。
【００３１】
メモリー１０８は、前述した入力部１０４からの各種情報や、吐出ヘッド２１による吐出タイミングに関する情報や、後述する遮蔽部材位置調整部１０９による遮蔽部材２２の位置の変更や他の遮蔽部材２２への入替えタイミングに関する情報、ＵＶ−ＬＥＤ部１１０にて搬送されてくる光学レンズ１１へのＵＶ−ＬＥＤランプ２８からの紫外光の照射タイミングに関する情報を記憶するものである。例えば制御部３は、前述した搬送量検出部１０６や位置検出部１０７から得られる光学レンズ１１の位置情報と、メモリー１０８内に記憶された吐出タイミングに関する情報とを比較し、当該タイミングとなった時に吐出ヘッド２１に対して吐出指示を行う。
【００３２】
遮蔽部材位置調整部１０９は、制御部３からの指示に基いて搬送される光学レンズ１１に追従して遮蔽部材２２を、保持している保持手段を図示しない駆動源で駆動させることで光学レンズ１１上の所定位置に配置し、保持手段２５で保持している遮蔽部材２２の光学面に対する遮蔽部材２２の遮蔽位置を変更、もしくは他の遮蔽部材２２への入れ替えのための駆動を行うものである。
【００３３】
（第１の実施形態に係る遮光部付き光学素子の製造方法、製造装置の例）
次に第１の実施形態に係る上記光学素子の製造方法、製造装置２を、装置内の部分拡大図である図５及び装置全体概要を示す図２を用いて説明する。
なお第１の実施形態に係る製造方法、製造装置２では、光学レンズ１１に対して配置される遮蔽部材２２の一部を移動させる事により、当該遮蔽部材２２の一部が遮光部領域１３の一部を覆う事による遮光部の不完全形成を防止する態様を示すものである。
【００３４】
図５は、本発明で適用される製造装置２において、吐出ヘッド２１の吐出領域付近での搬送される光学レンズ１１の一つと、その間に配置される遮蔽部材２２の位置調整構成の部分を拡大した図である。製造装置２では搬送方向及び搬送方向と直交する方向の二次元で複数の光学レンズ１１が所定位置に配置され、吐出ヘッドの吐出口下に搬送される構成であっても良いが、ここでは説明を簡略化するため一列の光学レンズ１１のみを拡大して示している。
【００３５】
入力部１０４又は制御部３からの製造開始指示に基づき、搬送部１０５の搬送ローラー１ａ、１ｂを駆動して搬送ベルト上に載置された光学レンズ１１を吐出ヘッド２１側に搬送を開始する。なお図２に示されるように光学レンズ１１は、搬送ベルト５１の搬送面上に形成された所定矩形内に配置されている。この際、矩形中心と配置される光学レンズ１１の光軸とが一致するように配置しておく。なお搬送面上で光学レンズ１１の位置ずれが生じない様、予め搬送面上の所定位置に光学レンズ１１の形状の型に合った枠（光学レンズ枠）を別途接着配置、もしくは搬送ベルト上に直接形成しておき、当該光学レンズ枠に光学レンズ１１を配置して搬送するようにしても良い。このようにする事で、複数の光学レンズ１１を所定位置に二次元的に配置する場合、各光学レンズ１１の搬送方向及び搬送方向と直交する方向の間隔が一定となり、後の光学レンズ１１の位置検出、その後の光学レンズ１１に対する遮蔽部材２２の位置変更制御が複数の光学レンズ１１に対して一定の位置変更制御で共通化できるため好ましい。
【００３６】
搬送される光学レンズ１１は、位置検出センサ７により光学レンズの１１が当該検出位置に搬送された事を検出する。位置検出センサ７は図５に示されるように搬送ベルト５１のベルト外の一方に発光素子７ａ、他方に受光素子７ｂを備え、発光素子７ａから出射されるＬＥＤ光を、搬送される光学レンズ１１が横切る位置で搬送される光学レンズ１１が当該検出位置に搬送された事を検出し、制御部３に検出信号を出力する。そして当該検出信号の入力に基いて搬送に同期して出力するエンコーダーαからの出力パルスをカウントし、制御部３は搬送される光学レンズ１１の当該検出位置からの搬送量を算出する。
【００３７】
一方、遮蔽部材２２も移動レール２４上を光学レンズ１１の搬送方向に保持手段２５で移動可能に保持され、搬送される光学レンズ１１に追随して移動する。
また図５に示されるように保持手段２５は、遮蔽部材２２の内、光学レンズ１１の遮光部領域１３の一部を覆ってしまう保持遮蔽部２２３の位置を、光学レンズ１１の光軸を中心として回転できる様な位置調整レールとその調整レール上を制御部３からの指示に基づき移動する駆動部２７とで構成されている。
そして吐出ヘッド２１の複数の吐出口で構成される記録領域Ｓに光学レンズ１１の一部が入るタイミングで、制御部３からの吐出開始指示に基づき吐出口から遮光インクが光学面に対して吐出され、遮光部領域１３の形成が開始される。（ＳＴＥＰ１：遮光部形成工程）
【００３８】
この時、遮蔽部材２２を保持した保持手段２５も、制御部３で算出された光学レンズ１１の位置検出センサ７の位置からの搬送量に基づいて、搬送される光学レンズ１１の光学レンズ領域１２を遮蔽部材２２の光学領域遮蔽部２２２が吐出口と光学面との間で配置されるように移動する。なお遮蔽部材２２の光学領域遮蔽部２２２は、少なくとも搬送される光学レンズ１１の光学レンズ領域１２が記録領域Ｓに対向する位置に差し掛かる前に当該光学レンズ領域１２を遮蔽する位置に配置される必要がある。
そして光学領域遮蔽部２２２が記録領域Ｓと光学面との間に配置された状態で遮光インクの吐出付与が行われ、光学レンズ１１の光学面には順次遮光部領域１３が形成されていく。（ＳＴＥＰ２：遮蔽部材を配置した遮光部形成工程）
【００３９】
次に制御部３は、保持遮蔽部２２３を保持手段２５のレールに沿って駆動部２７の駆動により回転移動させる。この移動タイミングは当該保持遮蔽部２２３が記録領域Ｓに差し掛かるタイミングで行われる。これにより光学領域遮蔽部２２２は光学レンズ領域１２を遮蔽した状態のまま保持遮蔽部２２３を既に遮光部が形成された領域上に移動させる。（ＳＴＥＰ３：遮蔽部材位置調整工程）
その後、未だ遮光インクが形成されていない遮光部領域１３が記録領域Ｓ内に入る事により、吐出ヘッドの吐出口から遮光インクが吐出され、遮光部領域１３への遮光インクの付与が完了する。（ＳＴＥＰ４：形成されていない遮光部に対する形成工程）
【００４０】
このように、光学レンズ上に配置される単一の遮蔽部材２２の一部である保持遮蔽部２２３を所定のタイミングで回転移動させる事で保持遮蔽部２２３が遮光部領域１３の一部を覆ってしまう事によって光学面に遮光部が不完全形成される事を防止できるものである。また上述したＳＴＥＰ１〜４は、全て光学レンズ１１を一方方向にのみ搬送して行うものである。従って一旦、遮蔽部材２２の一部である保持遮蔽部２２３が遮光部領域１３の一部を覆ってしまう事により遮光部領域１３に遮光インクが付与されていない領域が出たとしても再度このような遮光インクが付与されていない遮光部領域１３への遮光インク付与のために搬送を一旦停止、逆方向に搬送して付与しなおすといった生産工程での中断や複雑な工程必要としない。そのため短時間で大量の遮光部付き光学レンズ１を生産できる、というメリットを持つ。また上記のような遮光部形成工程を採用する事により、既に遮光インクが付着している領域に再度遮光インクを重ねて付着させることがないため、遮光部領域１３に付与される遮光インクは全て均一なインク付与量となり、安定した遮光性能が得られ、遮光部付き光学素子としての品質が向上したものが得られる、という更なるメリットもある。
なお保持手段２５のレール形状を本実施態様のように円の形状としておく事で光学レンズ１１の光軸を中心とした細かい方向変更を光学レンズ領域１２を覆ったままで簡単な構成で行う事ができる点で好ましいが、本発明は必ずしもこのような特定形状の位置調整には限定されず、他の位置変更も同様に採用できる事は言うまでもない。
【００４１】
（第２の実施形態に係る遮光部付き光学素子の製造方法、製造装置の例）
【００４２】
次に第２の実施形態に係る上記光学素子の製造方法、製造装置２を、装置内の部分拡大図である図６と装置全体概要を示す図２、更に動作概要を示す図７を用いて説明する。
【００４３】
第２の実施形態に係る製造方法、製造装置２では、光学レンズ１１に対して配置される遮蔽部材２２の一部の位置を変更させる際、他の遮蔽部材２２と所定のタイミングで入れ替えて行う事により当該遮蔽部材２２の一部が遮光部領域の一部を覆う事により光学面への遮光部形成が不完全となる事を防止する態様を示すものである。
なお第１の実施形態に係る製造方法、製造装置２との共通部分についての説明は省略する。
【００４４】
図６は、本実施例で適用される製造装置２において、吐出ヘッド２１の吐出領域付近での搬送される光学レンズ１１と、その間に配置される遮蔽部材２２の位置調整構成の部分を拡大した図である。ここでは複数の光学レンズ１１を搬送方向及び搬送方向と直交する方向に配列した状態のもので示しているが、これに限定されるものではない。
【００４５】
図６に示されるように本実施例の製造装置２においては、固定配置された吐出ヘッド２１に対して光学レンズ１１の搬送方向Ｘの上流側から保持され、第１光学領域遮蔽部２２２ａ及び第１保持遮蔽部２２３ａからなる第１遮蔽部材２２ａと下流側から保持され、第２光学領域遮蔽部２２２ｂ及び第２保持遮蔽部２２３ｂからなる第２遮蔽部材２２ｂが配置されている。
そして後述するような遮光部形成工程を、第１の実施形態と同様、位置検出部１０７及び搬送量検出部１０６からの情報に基いて制御部３が搬送される光学レンズ１１に対して所定のタイミングで所定位置に第１遮蔽部材２２ａ及び第２遮蔽部材２２ｂを配置もしくは退避させる事により、一方の第１遮蔽部材２２ａの一部が遮光部領域１３の一部を覆ってしまう事により生ずる、遮光部が不完全に形成される事を防止するものである。
次に本実施例に基づく遮光部形成工程を説明する。
【００４６】
搬送される光学レンズ１１は、位置検出センサ７により光学レンズ１１が当該検出位置に搬送された事を検出し、制御部３に検出信号を出力する。そして当該検出信号の入力に基いて搬送に同期して出力するエンコーダーαからの出力パルスをカウントし、制御部３は搬送される光学レンズ１１の当該検出位置からの搬送量を算出する。
【００４７】
一方、第１遮蔽部材２２ａは第１保持手段２６ａに移動レール２４上を光学レンズ１１の搬送方向Ｘに移動可能な状態で保持されている。そして第１遮蔽部材２２ａは搬送される光学レンズ１１に追随して吐出ヘッド２１に向かって搬送方向に移動する。
そして吐出ヘッド２１の複数の吐出口で構成される記録領域Ｓに光学レンズ１１の一部が入る時点で制御部３からの吐出開始指示に基いて吐出口から遮光インクが対向している光学レンズ１１の光学面に対して吐出され、遮光部領域１３の形成が開始される。（ＳＴＥＰ１：遮光部形成工程）
【００４８】
そして第１遮蔽部材２２ａ及び第１保持手段２６ａも制御部３で算出された光学レンズ１１の位置検出センサ７の位置からの搬送量に基づいて、搬送される光学レンズ１１の光学レンズ領域１２を第１遮蔽部材２２ａの第１光学領域遮蔽部２２２ａが吐出口と光学面との間で配置されるように遮蔽部材位置調整部１０９により移動し、図７（ａ）に示されるように、搬送される光学レンズ１１の光学レンズ領域１２が記録領域Ｓに対向する位置に差し掛かる前に、第１光学領域遮蔽部２２２ａが当該光学レンズ領域１２を遮蔽する位置に配置される。
【００４９】
そして第１光学領域遮蔽部２２２ａが記録領域Ｓと光学面との間に配置された状態で遮光インクの吐出付与が行われ、光学レンズ１１の光学面には順次遮光部領域１３が形成されていく。（ＳＴＥＰ２：遮蔽部材を配置した遮光部形成工程）
【００５０】
次に制御部３は、図７（ｂ）に示されるように、第１光学領域遮蔽部２２２ａが遮光インクを吐出している記録領域Ｓに入った後、記録領域Ｓと光学面の光学レンズ領域１２との間に第１遮蔽部材２２ａと共に重ねて第２遮蔽部材２２ｂの第２光学領域遮蔽部２２２ｂを配置する。（ＳＴＥＰ５：第１遮蔽部材及び第２遮蔽部材重ねあわせ工程）
【００５１】
次に制御部３は、図７（ｃ）に示されるように、第１保持遮蔽部２２３ａが遮光インクを吐出している記録領域Ｓに差し掛かる前に、第１保持手段２６ａと共に第１遮蔽部材２２ａを搬送方向上流側に退避移動させる。（ＳＴＥＰ６：遮蔽部材位置調整工程）
【００５２】
その後、第２保持手段２６ｂによって搬送方向Ｘに移動可能な状態で保持される第２遮蔽部材２２ｂによって遮蔽された状態で、未だ遮光インクが形成されていない遮光部領域１３が、遮光インクを吐出している記録領域Ｓ内に入る事で遮光部領域への遮光インクの付与が完了する。（ＳＴＥＰ７：第２遮蔽部材２２ｂを用いた遮光部形成工程）
【００５３】
このように、光学レンズ１１上に配置される第１遮蔽部材２２ａの一部を所定のタイミングで他の第２遮蔽部材２２ｂと入れ替える事により第１保持遮蔽部２２３ａが遮光部領域１３の一部を覆ってしまう事により遮光部領域１３が不完全形成される事を防止できるものである。
また上述したＳＴＥＰ１〜５は、第１の実施態様と同様、光学レンズ１１を一方方向にのみ搬送して行うものである。従って一旦、遮蔽部材２２ａの一部が遮光部領域１３の一部を覆ってしまう事により遮光部領域１３に遮光インクが付与されていない領域が出たとしても再度このような遮光インクが付与されていない遮光部領域１３への遮光インク付与のために搬送を一旦停止、逆方向に搬送して付与しなおすといった生産工程での中断や複雑な工程を経ない。そのため短時間で大量の遮光部付き光学レンズ１を生産できる、というメリットがある。
また上記のような遮光部形成工程を採用する事により、既に遮光インクが付着している領域に再度遮光インクを重ねて付着させるような事がないため、遮光部領域１３に付与される遮光インクは均一なインク付与量となり、安定した遮光性能が得られ、遮光部付き光学素子としての品質が向上したものが得られる、という更なるメリットもある。
【００５４】
なお本実施例においては吐出ヘッド２１からの吐出を吐出させた状態で第１遮蔽部材２２ａから第２遮蔽部材２２ｂへ切り替える構成で説明されているが、吐出ヘッド２１からの遮光インクの吐出を停止した上で上記切り替えを行う事も可能であり、その場合には上述したＳＴＥＰ５の第１遮蔽部材及び第２遮蔽部材重ねあわせ工程が不要となる事は言うまでもない。
但し、本実施例のように遮光インクを吐出させながら第１遮蔽部材２２ａと第２遮蔽部材２２ｂを重ねてから第１遮蔽部材２２ａから第２遮蔽部材２２ｂに切り替えることにより、遮光部付き光学レンズ１を大量に短時間で生産する事が可能となり、より高生産性に優れる。
【００５５】
なお、本実施例の説明及び図５では説明の便宜上、光学レンズ１１を１列に並べた製造方法を示したが、光学レンズ１１をノズル列方向に複数列並べる場合は列ごとに移動レール２４を設けて保持遮蔽部２２３が両方向に回転できるようにすれば、１列で製造する場合と比較して単位時間あたりの生産量を増加させることができるので好ましい。また実施例１と比較すると光学レンズ１列に対して遮蔽部材２２と保持遮蔽部２２３が一つで済むので製造装置２のコストを抑えることができ、光学領域遮蔽部２２２及び保持遮蔽部２２３の制御の簡素化という観点で好ましい。なお、保持遮蔽部２２３の方向を変更する方法として保持手段２５に取り付けられた駆動部２７を用いる方法を示したが、この方法に限定されず、例えば保持手段２５に遮蔽部材２２を固定し、保持手段２５を回転させることによって保持遮蔽部２２３の方向を変更することもできる。
【００５６】
以上、実施例１及び２を説明したが、本発明が以上の実施例に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
１  ：遮光部付き光学レンズ
１１：光学レンズ
１２：光学レンズ領域
１３：遮光部領域
２  ：製造装置
２１：吐出ヘッド
２１ａ：吐出ヘッド
２２：遮蔽部材
２２ａ：第１遮蔽部材
２２ｂ：第２遮蔽部材
２２２：光学領域遮蔽部
２２２ａ：第１光学領域遮蔽部
２２２ｂ：第２光学領域遮蔽部
２２３：保持遮蔽部
２２３ａ：第１保持遮蔽部
２２３ｂ：第２保持遮蔽部
２４：移動レール
２５：保持手段
２６ａ：第１保持手段
２６ｂ：第２保持手段
２７：駆動部
２８：ＵＶ−ＬＥＤランプ
３：制御部  
５１：搬送ベルト
１ａ，１ｂ：搬送ローラー
７：位置検出センサ
７ａ：発光素子
７ｂ：受光素子
α：エンコーダー
１０４：入力部
１０５：搬送部
１０６：搬送量検出部
１０７：位置検出部
１０８：メモリー
１０９：遮蔽部材位置調整部
１１０：ＵＶ−ＬＥＤ部
Ｘ：光学レンズの搬送方向
Ｓ：記録領域
【図１】
2014215502.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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