(57)【要約】      （修正有）【課題】  高度な寸法精度を有し、かつ内部歪が十分に排除された大型のプラスチックレンズを取得することを目的とする。【解決手段】  レンズ成形用金型のキャビティに溶融した合成樹脂材料を充填し、前記合成樹脂材料を冷却硬化することによってプラスチックレンズを射出成形する工程と、射出成形したプラスチックレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理する工程とからプラスチックレンズを製造する方法であって、所望形状のプラスチックレンズについて前記アニール処理をしたときに生じるレンズの形状変化を予め測定しておき、前記測定値に基づいて、前記アニール処理する工程を行った後に前記形状変化が相殺されて前記所望形状のプラスチックレンズとなるようにレンズ成形用金型を補正し、該補正したレンズ成形用金型を用いて射出成形したプラスチックレンズをアニール処理し、所望形状のプラスチックレンズを取得する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏肉形状のプラスチックレンズを製造するにあたって、
レンズ成形用金型のキャビティに溶融した合成樹脂材料を充填し、前記合成樹脂材料を冷却硬化することによってプラスチックレンズを射出成形する工程と、
射出成形したプラスチックレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理する工程とからプラスチックレンズを製造する方法であって、
所望形状のプラスチックレンズを前記アニール処理する工程を行った場合に生じるレンズの形状変化を予め測定しておき、前記測定値に基づいて、前記アニール処理する工程を行った後に前記形状変化が相殺されて前記所望形状のプラスチックレンズとなるようにレンズ成形用金型を補正し、該補正したレンズ成形用金型を用いて射出成形したプラスチックレンズをアニール処理し、所望形状のプラスチックレンズを取得することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
【請求項２】
Ａ３サイズ以上の大判用紙に対応した光走査ユニットで使用されるｆθレンズを取得することを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタなどの画像形成装置に用いられる走査光学系用プラスチックレンズの製造方法に関し、特にアニール処理によって内部歪を排除するように改良したプラスチック製のｆθレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光レーザ走査方式のデジタル複写機、レーザプリンタ装置、ファクシミリ装置などの光走査ユニットでは、図３に示すように、光源（レーザダイオード）１から出射したレーザ光がコリメータレンズ２及びシリンドリカルレンズ３を経て、回転しているポリゴンミラー４の反射面に照射される。そして該ポリゴンミラー４の回転によって偏向走査されながら、ｆθレンズ５で集光され、感光体ドラム６にビームスポットが投射される。
そして、上述の光走査ユニットにおいて高画質な画像を形成するため、ｆθレンズには高度の寸法精度が要求されるとともに、内部歪の排除が要求されている。
【０００３】
レンズ成形用金型のキャビティに溶融状態の合成樹脂材料を射出充填し、プラスチックレンズとすることによって、ｆθレンズのような偏肉形状で特殊な形状のプラスチックレンズを低コストで大量に生産することができる。
しかしながら偏肉形状のｆθレンズを射出成形した場合、ｆθレンズはレンズ中央部と端部との断面積が異なるため、射出成形時の冷却速度が異なり、そのためｆθレンズを構成している合成樹脂材料に内部歪が発生して複屈折を生じさせ、光学的性能が低下しまう。
従って従来技術によれば、ｆθレンズを構成する合成樹脂材料を選択したり、レンズ形状を内部歪の発生しにくい形状にしたり、射出成形後にアニール処理したりすることによって、ｆθレンズの内部歪を排除していた。（例えば特許文献１〜３を参照）
例えば、射出成形したｆθレンズをアニール炉に入れ、ガラス転移点よりも１５〜２０°低い温度で加熱し、アニール処理することによって、ｆθレンズの「除歪」（ひずみを取る）と屈折率調整を図ることができ、求められる屈折率に調整したｆθレンズを取得することができる。
【特許文献１】特開平５−１８８２８５号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５５７６
【特許文献３】特開２００４−４２４６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、例えばＡ３サイズ（日本標準規格）以上の大判コピー用紙に対応したレーザプリンタ装置の需要から、最大肉厚部（レンズ中央部）の厚みが２０ｍｍ以上である大型のｆθレンズを高精度に製造することが望まれている。
しかしながら、射出成形によって取得した偏肉形状のｆθレンズでは、レンズサイズが大きいほど内部歪が大きく、従来技術によるアニール処理温度条件（ガラス転移点よりも１５〜２０°低い温度）でアニール処理しただけでは、ｆθレンズの中央部分の歪みをとることができなかった。
一方、アニール処理による加熱温度を上げ、ガラス転移点より５〜１０℃低い温度でアニール処理すると、レンズサイズの大きなｆθレンズの内部歪を十分に排除できるようになるものの、プラスチックレンズであるｆθレンズが高温条件下に曝されることによって、レンズ曲率が変形する形状変化はもちろんのこと、非球面のうねりが変形するレンズ面形状の変形が発生し、ｆθレンズの寸法精度が低下するといった問題点があった。
【０００５】
そして従来技術によれば、射出成形によって取得した所望形状のｆθレンズの寸法精度を維持するため、形状変化などの不具合を発生させない温度条件下（ガラス転移点より１５〜２０℃低い温度）でアニール処理していた。
すなわちｆθレンズの寸法精度の維持を図るため、内部歪を十分に排除できる最適温度でアニール処理を行うことができず、特に大型のｆθレンズでは、内部歪を十分に排除することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は、偏肉形状のプラスチックレンズを製造するにあたって、レンズ成形用金型のキャビティに溶融した合成樹脂材料を充填し、前記合成樹脂材料を冷却硬化することによってプラスチックレンズを射出成形する工程と、射出成形したプラスチックレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理する工程とからプラスチックレンズを製造する方法であって、所望形状のプラスチックレンズを前記アニール処理する工程を行った場合に生じるレンズの形状変化を予め測定しておき、前記測定値に基づいて、前記アニール処理する工程を行った後に前記形状変化が相殺されて前記所望形状のプラスチックレンズとなるようにレンズ成形用金型を補正し、該補正したレンズ成形用金型を用いて射出成形したプラスチックレンズをアニール処理して内部歪を十分に排除し、所望形状のプラスチックレンズを取得するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による走査光学系用プラスチックレンズの製造方法では、射出成形したプラスチックレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度である最適温度でアニール処理することによって、レンズサイズの大きなｆθレンズの内部歪も十分に除去することができる。
また、最適温度条件下でのアニール処理におけるレンズの形状変化を相殺するようにレンズ成形用金型を補正し、補正したレンズ成形用金型を用いて射出成形したプラスチックレンズを最適温度でアニール処理するため、アニール処理後、所望形状のｆθレンズを取得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例によるプラスチックレンズの製造方法を、図１及び図２を参照して説明する。
【０００９】
本発明によれば、ｆθレンズなどの偏肉形状で特殊な形状の走査光学系用プラスチックレンズを製造するにあたって、レンズ成形用金型のキャビティに溶融した合成樹脂材料を充填し、前記合成樹脂材料を冷却硬化することによってプラスチックレンズを射出成形する工程と、射出成形したプラスチックレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理する工程とからｆθレンズを製造し、最適温度でアニール処理することによって、ｆθレンズの内部歪を十分に排除する。
ガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理する工程を設けることによって、例えばＡ３サイズ（日本標準規格）以上の大判コピー用紙に対応した光走査ユニットで使用されるｆθレンズであって、最大肉厚部（レンズ中央部）の厚みが２０ｍｍ以上である大型のｆθレンズにおいても、内部歪を十分に排除することができる。
【００１０】
また最適温度でアニール処理した後に所望形状のｆθレンズを取得するため、先ず、最終製品のレンズ形状（所望形状）が転写されるレンズ成形用金型を用いて射出成形し、最終製品のレンズ形状（所望形状）である高度な寸法精度のｆθレンズを取得する。そして射出成形によって最終製品のレンズ形状（所望形状）が転写された高度な寸法精度のｆθレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理し、内部歪が十分に排除され複屈折率が一番小さくなる最適温度を見つけるとともに、該最適温度でアニール処理したときのレンズの形状変化を測定する。
その後、最適温度でアニール処理した場合のレンズの形状変化を相殺するように、最終製品のレンズ形状（所望形状）が転写される前記レンズ成形用金型を補正し、当該補正したレンズ成形用金型を用いて射出成形したプラスチックレンズを、最適温度（ガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度）でアニール処理し、所望形状である高度な寸法精度のｆθレンズを取得する。
【００１１】
この発明の実施例によれば、先ず、最終製品のレンズ形状（所望形状）が転写されるレンズ成形用金型を使用し、溶融した非晶性ポリオレフィン材料APEL  5014DP（三井化学株式会社製）を前記レンズ成形用金型のキャビティに射出充填し、冷却硬化させることによって、図１（ａ）に示すように、最終製品のレンズ形状（所望形状）である高度な寸法精度のｆθレンズを射出成形する。
【００１２】
その後、射出成形によって取得した高度な寸法精度のｆθレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理し、内部歪が十分に排除され複屈折率が一番小さくなる最適温度を見つけるとともに、該最適温度でアニール処理した場合のレンズの形状変化を測定する。
なお、ｆθレンズをガラス転移点よりも５〜１０℃低い温度でアニール処理するとｆθレンズが形状変化するが、前記形状変化を気にすることなく、内部歪が十分に除去できる最適温度を見つける。
【００１３】
この実施例によれば、使用した非晶性ポリオレフィン材料APEL  5014DP（三井化学株式会社製）のガラス転移点は１２６℃であり、内部歪が十分に排除され複屈折率が一番小さくなる最適温度は１２０℃であった。
そして前記最適温度（１２０℃）でアニール処理すると、図１（ｂ）に示すように、最終製品のレンズ形状（所望形状）に射出成形されたｆθレンズの形状が崩れる。
【００１４】
続いて、最適温度（１２０℃）でアニール処理することで発生するレンズの形状変化を測定し、この測定値に基づいて、最終製品のレンズ形状（所望形状）が転写されるレンズ成形用金型を補正する。つまり、最適温度でアニール処理した場合のレンズの形状変化を相殺するように、レンズ成形用金型にフィードバックする。
【００１５】
その後、補正したレンズ成形用金型のキャビティに溶融した非晶性ポリオレフィン材料APEL  5014DP（三井化学株式会社製）を射出充填し、冷却硬化させることによって、図２（ａ）に示すように、最終製品のレンズ形状（所望形状）のｆθレンズとは異なるプラスチックレンズを取得し、このプラスチックレンズを最適温度（１２０℃）でアニール処理することによって、内部歪を十分に排除するとともに、このアニール処理による形状変化を発生させることで最終製品のレンズ形状（所望形状）に戻り、アニール処理後に所望形状である高度な寸法精度のｆθレンズを取得する（図２（ｂ）を参照）。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】所望形状のｆθレンズを最適温度でアニール処理した状態を説明する図である。
【図２】補正したレンズ成形用金型を用いて射出成形したプラスチックレンズを最適温度でアニール処理した状態を説明する図である。
【図３】光走査ユニットの構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    光源
２    コリメータレンズ
３    シリンドリカルレンズ
４    ポリゴミラーレンズ
５    ｆθレンズ
６    感光ドラム
【図１】
2006276721.tif 000003
【図２】
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【図３】
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