(57)【要約】【課題】温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下を低減させることができ、経時的変化が小さいロッドレンズアレイを提供する。【解決手段】ロッドレンズ複数本が、前記ロッドレンズの中心軸に垂直な方向に、各ロッドレンズの中心軸方向が互いに略平行となるように配列されてなるロッドレンズ配列体を備えたロッドレンズアレイであって、少なくとも一方のロッドレンズ端面にフッ素系樹脂からなる透明層が形成されているロッドレンズアレイ、並びにこれを用いたイメージセンサ及びプリンタ。【選択図】　図１
2004054251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドレンズ複数本が、前記ロッドレンズの中心軸に垂直な方向に、各ロッドレンズの中心軸方向が互いに略平行となるように配列されてなるロッドレンズ配列体を備えたロッドレンズアレイであって、少なくとも一方のロッドレンズ端面にフッ素系樹脂からなる透明層が形成されていることを特徴とするロッドレンズアレイ。
【請求項２】
透明層がロッドレンズアレイの外周全域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロッドレンズアレイ。
【請求項３】
ロッドレンズがプラスチック製であることを特徴とする請求項１または２に記載のロッドレンズアレイ。
【請求項４】
温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した際の共役長の変化が０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のロッドレンズアレイ。
【請求項５】
温度７０℃の環境下で７２時間処理した際の共役長の変化が０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のロッドレンズアレイ。
【請求項６】
ロッドレンズ配列体を接着剤で固定する前に、ロッドレンズを６０℃以上の温度で２４時間以上加熱処理することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のロッドレンズアレイを備えたイメージセンサ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のロッドレンズアレイを備えたプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高解像度のスキャナ、プリンタ等に好適に用いられるロッドレンズアレイ、その製造方法、及び、該ロッドレンズアレイを備えたイメージセンサ、プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
微小レンズの一つとして、両端面を鏡面研磨した円柱状のロッドレンズが知られている。かかるロッドレンズは、単体で用いられる他、複数のレンズを配列し一体化させたロッドレンズアレイの形態で用いられ、複写機、ファクシミリ、スキャナ、ハンドスキャナ等のイメージセンサ用の部品や、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤプリンタ、液晶素子を用いた液晶プリンタ、ＥＬ素子を用いたＥＬプリンタのような書き込みデバイス等として広く利用されている。その中でも、プラスチック製ロッドレンズは、製造コストが安価である等の理由から、今後、その用途が益々拡大していくものとして期待されている。
【０００３】
このようなロッドレンズは、温度や湿度等の周辺環境の影響を受けて、吸湿または放湿により屈折率がわずかに変化する等して、特性が変化するという問題点を有している。このためプラスチック製ロッドレンズアレイを高解像度のイメージセンサやＬＥＤプリンタに用いる場合には、温度や湿度等の周辺環境の影響を受けて特性の低下する場合があり、特にプラスチック製ロッドレンズではこの傾向が大きい。
【０００４】
また、プラスチック製ロッドレンズは素材がプラスチックであり、アレイ化の際に接着剤及び側板まで含め全ての構成部材をプラスチックとできるため、独特な表面処理が可能である。特開昭６３−１５３５１５号公報（特許文献１）においては、架橋性樹脂の硬化皮膜をプラスチック製ロッドレンズアレイの端面に設けることにより、傷の防止を行う方法が開示されている。また、特開昭６３−２１０８２１号公報（特許文献２）においては、帯電防止機能を有する硬化皮膜をプラスチック製ロッドレンズアレイの端面に設ける技術が開示されている。また、特開平９−１５２５１８号公報（特許文献３）においては、ダイアモンド刃によりプラスチック製ロッドレンズアレイの端面を切削研磨して鏡面とする方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−１５３５１５号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開昭６３−２１０８２１号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平９−１５２５１８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これらの表面処理によれば、簡便に表面の平滑性を向上させ、ロッドレンズアレイに種々の機能を付与することは可能となるものの、温度や湿度等の周辺環境の影響による特定の低下を低減することはできなかった。
【０００９】
一方、ガラス製ロッドレンズはイオン交換法、ゾル−ゲル法により作製されるために、構成物として金属塩を含有する。特に、一般的に用いられているものはイオン交換法により作製されているために、アルカリ金属塩から構成されるものであり、湿度の影響によりロッドレンズアレイのレンズ面にアルカリ金属塩の潮解現象によるレンズ特性の低下を招くという問題を有している。
【００１０】
そこで、本発明は、温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下を低減し、特性の経時的変化の少ない、高解像度の用途に適したロッドレンズアレイ及びこれを用いたイメージセンサ並びにプリンタを提供すること、このようなロッドレンズアレイの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の本発明のロッドレンズアレイは、ロッドレンズ複数本が、前記ロッドレンズの中心軸に垂直な方向に、各ロッドレンズの中心軸方向が互いに略平行となるように配列されてなるロッドレンズ配列体を備えたロッドレンズアレイであって、少なくとも一方のロッドレンズ端面にフッ素系樹脂からなる透明層が形成されていることを特徴とするものである。また、本発明のロッドレンズアレイの製造方法は、ロッドレンズ配列体を接着剤で固定する前にロッドレンズを６０℃以上の温度で２４時間以上加熱処理をすることを特徴とするものである。さらに、本発明のイメージセンサ及びプリンタは、上記のようなロッドレンズアレイを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のロッドレンズアレイは、少なくとも一方のロッドレンズ端面にフッ素樹脂からなる透明層を備えているので、温度や湿度等の周辺環境の影響による光学特性への影響を低減することができ、高い解像度を要求される用途に適したロッドレンズアレイを提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
［ロッドレンズの構造］
本発明のロッドレンズは、断面視円形状で、かつ、中心軸から外周面に向かって屈折率が連続的に減少しているものである。ロッドレンズはプラスチック製のものとすることもガラス製のものとすることも可能であるが、プラスチック製のものが特に好ましい。ロッドレンズの屈折率分布は、少なくとも中心軸から０．３ｒ〜０．７ｒ（但し、ｒは断面の半径）の範囲における屈折率分布が下記式（１）で規定される２次曲線で近似されることが好ましい。
【００１４】
【数１】
2004054251.tif 000003
（但し、式（１）中、ｎ０はロッドレンズの中心軸における屈折率、Ｌはロッドレンズの中心軸の距離（０≦Ｌ≦ｒ）、ｇはロッドレンズの屈折率分布定数、ｎ（Ｌ）はロッドレンズの中心軸からの距離Ｌの位置における屈折率をそれぞれ表す。）
なお、本明細書において、ロッドレンズの「断面」とは、中心軸に対して垂直方向に切断した時の断面を意味する。
【００１５】
本発明のロッドレンズの中心軸の屈折率ｎ０は、１．４〜１．６であることが好ましい。これは、中心軸の屈折率ｎ０がこの範囲にあると、材料的な選択肢が広く、良好な屈折率分布を形成しやすいためである。
さらに、本発明で用いるロッドレンズにおいては、中心軸から０．６ｒ以上外側の範囲に、ロッドレンズの伝送光のうち少なくとも一部の光を吸収する光吸収剤を含有する５０μｍ以上の厚みの光吸収層を具備することが好ましい。
【００１６】
一般に、ロッドレンズを製造する場合、中心軸から離れるに従って理想分布からのずれが大きくなり、屈折率分布が不整な部分が形成されやすいが、ロッドレンズの外周部に光吸収層を設けることにより、屈折率分布が不整な部分に起因する光学特性の低下を防ぐことができる。従って、光吸収層は屈折率分布の不整な部分が形成されやすい範囲を含むように形成することが好ましい。
【００１７】
また、イメージセンサやＬＥＤプリンタ等においては、光源として、一般に４００〜９００ｎｍの波長の光を出射する光源が用いられているため、光吸収層に含有させる光吸収剤としては、４００〜９００ｎｍのうち少なくとも一部の波長域の光を吸収するものを用いることが好ましい。
【００１８】
４００〜９００ｎｍのうち特定波長域の光のみを吸収する光吸収剤としては、例えば、６００ｎｍから近赤外線領域に吸収のある日本化薬社製Ｋａｙａｓｏｒｂ　ＣＹ−１０、６００〜７００ｎｍに吸収のある三菱化学社製Ｄｉａｒｅｓｉｎ　Ｂｌｕｅ　４Ｇ、５５０〜６５０ｎｍに吸収のある日本化薬社製Ｋａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　ＡＣＲ、５００〜６００ｎｍに吸収のある三井東圧染料社製ＭＳ　Ｍａｇｅｎｔａ　ＨＭー１４５０、４００〜５００ｎｍに吸収のある三井東圧染料社製ＭＳ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＨＤー１８０等を用いることができる。また、４００〜９００ｎｍのうち全波長域の光を吸収する光吸収剤としては、黒色染料等を用いることができる。これら光吸収剤は、単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００１９】
［ロッドレンズの製造方法］
次に、本発明の好適な態様であるプラスチック製ロッドレンズの製造方法の一例について説明する。
まず、硬化後の屈折率ｎがｎ１＞ｎ２＞・・・・＞ｎＮ（但し、Ｎ≧３）となるＮ個の層形成用溶液（第１層形成用溶液〜第Ｎ層形成用溶液）を調製し、これらＮ個の層形成用溶液を、硬化後に中心軸から外周面に向かって順次屈折率が低くなるような配置で、同心円状に押し出し、第１層から第Ｎ層が同心円状に積層形成された未硬化の糸状体を紡糸する。なお、紡糸後に、中心軸から０．６ｒ以上外側に位置する層のうち少なくとも１層を構成する層形成用溶液には、溶液調製時にあらかじめ光吸収剤を含有させておく。
【００２０】
次に、紡糸後の糸状体に、糸状体の屈折率分布が中心軸から外周面に向かって連続的に変化するように、隣接する層中の物質を相互拡散させる相互拡散処理を施した後、硬化処理を施す。なお、相互拡散処理は、窒素等の不活性ガス雰囲気で、層間の物質（単量体）濃度の差により拡散させて、連続的な屈折率分布を形成させることにより、行うことができる。また、相互拡散処理と硬化処理とを同時に施しても良い。
【００２１】
硬化処理後に得られる糸状体をそのままレンズとして使用しても良いし、必要に応じて加熱延伸、緩和処理を行っても良い。得られた糸状体を所定長さに切断することにより、ロッドレンズを製造することができる。
また、相互拡散処理、硬化処理、加熱延伸処理、緩和処理については、連続的に行っても良いし、バッチ式で行っても良い。
【００２２】
以上説明した製造方法によれば、プラスチック製ロッドレンズを簡易に製造することができるため好適である。
本発明のロッドレンズとしてガラス製ロッドレンズを用いる場合は、イオン交換法、ゾル−ゲル法など公知の方法で製造することができる。
【００２３】
［ロッドレンズアレイの構造］
本発明のロッドレンズアレイは、上記ロッドレンズの複数本が、前記ロッドレンズの中心軸に垂直な方向に、各ロッドレンズの中心軸方向が互いに略平行となるように配列されてなるロッドレンズ配列体を備えており、かつ、少なくとも一方のロッドレンズ端面にはフッ素系樹脂からなる透明層が形成されている。ロッドレンズ配列体は、通常、ロッドレンズの中心軸に垂直な一つの方向に列状にロッドレンズを配列して形成されるが、二つ以上の方向に向かって配列することも可能である。
【００２４】
本発明のロッドレンズアレイに使用されるロッドレンズがプラスチック製である場合には、ロッドレンズ配列体を接着剤で固定する前に、６０℃以上の温度で２４時間以上加熱処理することが好ましい。このような加熱処理を行うことにより、プラスチック製ロッドレンズの熱変形温度を高めることができ、ロッドレンズアレイの耐熱特性を向上させることができる。
【００２５】
透明層に用いられるフッ素系樹脂としては、透明性に優れる非晶性のフッ素系樹脂が好ましい。このようなフッ素系樹脂としては、旭硝子社製のサイトップ、ダイキン工業社製のネオフロンＣＴＦＥ、デュポン社製のテフロン（登録商標）ＡＦ、フッ素化ポリイミド等が用いられる。これらフッ素系樹脂は、透明性に優れるとともに、水蒸気透過性が非常に小さいことから、ロッドレンズアレイの端面にこれらの樹脂からなる透明層を形成することにより、温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下が少ないロッドレンズアレイを得ることができる。
【００２６】
透明層の形成は特に限定されず、フッ素系樹脂を塗布したり、フィルム状のフッ素系樹脂を貼付固定して形成することができるが、後者により形成することが好ましい。フッ素系樹脂のフィルムとしては、市販品を用いることも可能であり、適当な溶剤にフッ素樹脂を溶解してキャスト法により製造することも可能である。市販品としては、例えば旭硝子社製のサイトップからなるフィルムであるアークトップ等が挙げられる。フッ素系樹脂のフィルムをロッドレンズ端面に固定する際には、アクリル系粘着剤等を用いて貼付け固定することもできるし、イメージセンサ等の筐体にはめ込んで固定することもできる。また、フッ素系樹脂を塗布する場合には、フロリナート等の市販の溶剤を使ってフッ素系樹脂を溶解した溶液を、ロッドレンズアレイの外周全域にディッピング法等によりコーティングして透明層を形成することもできる。
【００２７】
フッ素系樹脂としては、前述したものの他、フッ素化アルキル（メタ）アクリレートを主成分とする硬化性樹脂組成物を用いることもできる。このような硬化性樹脂組成物としては、例えば、フッ素化アルキル（メタ）アクリレート、２官能以上の多官能アクリル系架橋剤、重合開始剤及び膜厚制御のための溶剤とからなる組成物が挙げられる。このような組成物には、必要に応じて増粘成分としてオリゴマーあるいはポリマーを溶解させることもできる。さらに、フッ素系樹脂としては、フッ素化エポキシ樹脂を用いることもできる。フッ素化エポキシ樹脂としては、例えば、共栄社化学社製のフッ素系コーティング剤のポリマーシリーズ等を用いることができる。これらの硬化性樹脂組成物やコーティング剤を用いる場合、これらの組成物やコーティング剤をロッドレンズアレイの少なくとも一方の端面にコーティングした後、紫外線又は熱により重合硬化することにより透明層を形成することもでき、ロッドレンズアレイの外周全域にディッピング法によりコーティングした後、紫外線又は熱により重合硬化することにより形成することもできる。
【００２８】
本発明においては、このようにロッドレンズの端面にフッ素系樹脂からなる透明層を形成することにより、温度や湿度等の周辺環境の影響により特性の低下を低減でき、性能安定性に優れたロッドレンズアレイを得ることができる。ロッドレンズアレイの耐湿性を向上させるためには、ロッドレンズアレイを構成する全てのロッドレンズの端面が透明層で覆われていることが好ましく、ロッドレンズの両端面が透明層で覆われていることが好ましく、ロッドレンズアレイの外周全域が透明層で覆われていることがより好ましい。なお、ロッドレンズアレイの外周全域を透明層で覆う場合、ロッドレンズ端面以外の部分の透明層には適宜染料や顔料などを混合して染色することもできる。
【００２９】
図１に基づいて、本発明のロッドレンズアレイの一実施形態について説明する。図１は、本発明のロッドレンズアレイの一実施形態を示す断面図であり、（ａ）がロッドレンズの中心軸に平行な平面でロッドレンズアレイの厚さ方向の断面図であり、（ｂ）がロッドレンズの中心軸に垂直な平面での断面図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態のロッドレンズアレイ１０は、対向配置された第１の基板（下側基板）１１と第２の基板（上側基板）１２との間に、ロッドレンズ２０複数本を各ロッドレンズ２０の中心軸方向が互いに略平行方向となるように、ロッドレンズ２０の中心軸方向に対して垂直方向に向けて配列したロッドレンズ配列体２を２段具備し、ロッドレンズアレイの両端面にフッ素系樹脂からなる透明層３０が形成されている。なお、図１では、各ロッドレンズ２０において、光入射面を符号２１で、光出射面を符号２１、２２で示している。
【００３１】
本実施形態のロッドレンズアレイ１０において、隣り合うロッドレンズ２０を間隙を介して配置するよにしても良いし、密接して配置するようにしても良い。また、ロッドレンズ配列体２を２段以上具備する場合には、ロッドレンズ２０を俵積み状に配列することが、より多くのロッドレンズ２０を配列させることができるので、ロッドレンズ２０を透過する光量を大きくすることができ好ましい。なお、隣り合うロッドレンズ２０を間隙を介して配置する場合には、隣り合うロッドレンズ２０の中心軸間の距離が均等になるようにロッドレンズ２０を配置することが好ましい。
【００３２】
また、ロッドレンズ２０同士、あるいは、基板１１、１２とロッドレンズ２０は、接着剤１３を介して接着されている。接着剤１３としては、カーボンブラック、黒色染料等の遮光剤を含有したものを用いることが好ましい。
また、本実施形態のロッドレンズアレイ１０は、ロッドレンズ配列体２を２段若しくは４段具備することが、ロッドレンズアレイ１０の光量や解像度の斑を小さくし、透過光量を大きくすることができるので好ましい。
【００３３】
［ロッドレンズアレイの製造方法］
次に、本発明のロッドレンズアレイ１０の製造方法について説明する。なお、本発明のロッドレンズアレイ１０の製造方法は、以下に記載のものに限定されるものではない。
まず、吸引機構を有する配列治具上に、複数本のロッドレンズ２０を互いに平行に一定ピッチになるように配列させて、１段目のロッドレンズ配列体２を形成する。吸引機構を有する配列治具としては、真空吸引機構を有する配列治具を使用することができ、真空吸引機構を有する配列治具としては、真空ポンプ等の真空吸引手段に接続された穴部あるいは溝部を有する平板またはレンズを一定ピッチで収納するＶ溝、Ｕ溝を有する溝基板からなり、真空吸引手段に接続された穴部あるいは溝部からの吸引力を利用して、ロッドレンズ２０が互いに密接または一定ピッチになるように平板上に平行に配列させることが可能な構造を有するものを使用することができる。
【００３４】
次に、片面に粘着剤を塗布した第１の基板１１を用意し、この第１の基板１１と配列治具上のロッドレンズ配列体２とを、第１の基板１１に塗布された粘着剤を介して貼着し、配列治具上からロッドレンズ配列体２を剥離することにより、ロッドレンズ配列体２を第１の基板１１に転写する。
【００３５】
この工程において用いる粘着剤としては、配列治具上のロッドレンズ配列体２を第１の基板１１に転写し得る粘着力を有するものであれば特に制限されるものではなく、薄膜状に塗布可能な粘着剤や、スプレー式粘着剤、ホットメルト式粘着剤等を用いることができる。また、第１の基板１１上への粘着剤の塗布方法としては、粘着剤の種類に応じて、スクリーン印刷法、スプレーコーティング法等の公知の塗布法を用いることができる。
次いで、第１の基板１１上であって、ロッドレンズ配列体２が形成されていない両側部に、必要に応じて止め板を取り付ける。
【００３６】
その後、第１の基板１１上のロッドレンズ配列体２上に、ロッドレンズ２０を最密充填になるように俵積み状に配列し、２段目のロッドレンズ配列体２を形成する。同様の操作を繰り返すことにより、所望の段数のロッドレンズ配列体２を形成する。
次に、片面に粘着剤を塗布した第２の基板１２を用意し、この第２の基板１２と最上段のロッドレンズ配列体２とを、第２の基板１２に塗布された粘着剤を介して貼着する。
【００３７】
次いで、第１の基板１１と第２の基板１２とに挟持されたロッドレンズ２０の光入射側を、カーボンブラック、黒色染料等の遮光剤を含有する未硬化の液状の接着剤に接触させ、光出射側を減圧にすることにより、隣接するロッドレンズ２０間や、基板１１、１２と基板１１、１２に隣接するロッドレンズ２０との間の隙間に接着剤を充填する。その後充填した接着剤を硬化する。なお、ロッドレンズ２０の光出射側に接着剤を接触させ、光入射側を減圧にすることによって、隣接するロッドレンズ２０間や、基板１１、１２と基板１１、１２に隣接するロッドレンズ２０との間の隙間に接着剤を充填することもできる。この工程において、接着剤として、熱硬化型の接着剤を用いる場合には、加熱により接着剤を硬化することができる。
【００３８】
接着剤を硬化した後、一体化された第１の基板１１、第２の基板１２、ロッドレンズ２０を所望の長さに切断し、各ロッドレンズ２０の両端面（光入射面２１及び光出射面２２）を、ダイアモンド刃等を用いて鏡面状に仕上げる。
次に、鏡面状に仕上げられたロッドレンズ端面に、フッ素系樹脂からなる透明フィルムをアクリル系の粘着剤などを用いて貼付固定したり、フッ素系樹脂を塗布したり、フッ素系樹脂溶液にロッドレンズアレイを浸漬した後に溶剤を揮発除去するディッピング法等によって透明層を形成し、本発明のロッドレンズアレイを製造することができる。
【００３９】
なお、以上の製造方法においては、配列治具上に１段目のロッドレンズ配列体２を形成した後、第１の基板１１上に転写する場合について説明したが、配列治具を用いずに、直接、第１の基板１１上に１段目のロッドレンズ配列体２を形成することも可能である。この場合には、あらかじめ、第１の基板１１上の両側部に止め板を取り付けた後、ロッドレンズ２０を第１の基板１１上に配列すれば良い。
【００４０】
また、止め板を取り付けて２段目以降のロッドレンズ配列体２を形成する場合について説明したが、２段目以降のロッドレンズ配列体２の側端部に位置するロッドレンズ２０を第１の基板１１にあらかじめ固定してから、それ以外のロッドレンズ２０を配列させても良く、この場合には、２段目以降のロッドレンズ配列体２の側端部に位置するロッドレンズ２０をストッパとして機能させることができるので、止め板が不要になり、部品点数を削減できるので好ましい。
【００４１】
さらに、第１の基板１１上にロッドレンズ２０を配列した後、第２の基板１２を貼着する場合について説明したが、第２の基板１２上にロッドレンズ２０を配列した後、第１の基板１１を貼着しても、第１の基板１１と第２の基板１２が逆になるだけで、上記実施形態のロッドレンズアレイ１０を同様に製造することが可能である。
【００４２】
本発明においてロッドレンズとしてプラスチック製ロッドレンズを用いる場合には、上記のようなロッドレンズアレイを製造する方法において、ロッドレンズ配列体を接着剤で固定する前に、プラスチック製ロッドレンズを６０℃以上の温度で２４時間以上加熱処理することが好ましい。このような加熱処理を行うことにより、プラスチック製ロッドレンズの熱変形温度が上昇し、ロッドレンズアレイの耐熱温度を向上させることができる。なお、熱変形温度の測定は、ＡＳＴＭ
Ｄ６４８に規定された方法で行うことができる。
【００４３】
ロッドレンズの加熱処理は、６０℃以上でプラスチック製ロッドレンズの熱変形温度よりも低い温度で行ことが、ロッドレンズアレイの耐熱温度を向上させる点から好ましい。加熱処理の時間が短すぎると、耐熱温度の向上効果が不十分になる場合があり、２４時間以上とする。また、加熱処理時の湿度は、相対湿度で９０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましい。
【００４４】
加熱処理の方法としては、ロッドレンズを加熱オーブン中に入れて行なっても良いし、ロッドレンズにダメージを与えないように加熱した液体中で行っても良い。また、加熱処理を行うロッドレンズは、所定の長さにカットした状態でも良いし、ドラム等に巻き取った状態でも良い。また、接着剤で固定する前のロッドレンズ配列体（基板間にロッドレンズ列が挟持された状態）に対して加熱処理を施しても良い。ロッドレンズ配列体を接着剤で固定された後に（ロッドレンズアレイの状態で）加熱処理を行うと、加熱処理の開始当初にはロッドレンズの熱変形温度が低いままであるため、ロッドレンズの熱膨張と接着剤の硬化収縮との関係でロッドレンズが変形する場合があるため、ロッドレンズ配列体を接着剤で固定する前に加熱処理を行うことが好ましい。
【００４５】
上記のような加熱処理を施したプラスチック製ロッドレンズを使用したロッドレンズアレイは、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した際の共役長の変化、あるいは、温度７０℃の環境下（相対湿度１０％以下）で７２時間処理した際の共役長の変化が処理前と比較して０．０５ｍｍ以下とすることができ、耐湿熱性に極めて優れたものとすることができる。
【００４６】
［イメージセンサ］
本発明のイメージセンサは、本発明のロッドレンズアレイを用いて構成されたものであり、例えば、光を受光し電気信号に変換する光電変換素子と、読み取り原稿を照明するための光源と、読み取り原稿からの反射光を前記光電変換素子に結像する本発明のロッドレンズアレイを基本構成として有する。原稿を安定に固定するためのカバーガラス等を備えていてもよい。
【００４７】
本発明のイメージセンサで用いる光源は、原稿面を照明するためのものであり、白熱電球、冷陰極管、ＬＥＤなどが用いられ、特定波長の光を利用しやすい点からＬＥＤが好ましく用いられる。これらの光源は、特定波長をカットする目的でフィルタ素子と組み合わせて用いてもよい。
【００４８】
また、本発明のイメージセンサは、発光波長の異なる複数種のＬＥＤを用いてカラーイメージセンサとすることもできる。この場合、光源が、青色、緑色および赤色の３色にそれぞれ相当する発光波長の異なる複数のＬＥＤから構成されていることが好ましい。カラーイメージセンサとして用いる場合、発光波長のピークは、色再現性を良くする目的から、それぞれ４５０〜４８０ｎｍ（青）、５１０〜５６０ｎｍ（緑）、６００〜６６０ｎｍ（赤）とすることが好ましい。このような光源を備えた照明装置においては、光源から導光体に光が入射し、導光体からの出射光が原稿面を照明するように構成されている。
【００４９】
さらに、本発明のイメージセンサは、ロッドレンズ端面にフッ素系樹脂からなる透明層が形成されているため、温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下が低減され、光学特性の変化が小さいため、６００ｄｐｉ以上の高解像度としても、カラー画像のにじみや斑の経時的な増加を抑制することができ、優れた読み取り画像の特性を有するものとなる。
【００５０】
［プリンタ］
本発明のプリンタは、本発明のロッドレンズアレイを用いて構成されたものであり、例えば、光源であるＬＥＤをアレイ状の配列したＬＥＤチップ、本発明のロッドレンズアレイ及び感光ドラムからなるＬＥＤヘッド、及び感光ドラム上において検知された光学情報に基づいて、トナーを紙に転写する印画部とから概略構成される。プリンタの印刷方式としては、特に限定されるものではないが、タンデム方式を採用することにより、高速のカラー印刷が可能となるので、好適である。
【００５１】
本発明のプリンタは、ロッドレンズ端面にフッ素系樹脂からなる透明層が形成されているため、温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下を低減でき、光学特性の変化が小さいため、６００ｄｐｉ以上の高解像度としても、印画斑の経時的な増加を抑制することができ、優れた印字特性を有するものとなる。
また、本発明におけるプリンタの光源としは、ＬＥＤアレイに限られるものではなく、液晶シャッター、ＥＬアレイ等の光源を使用することもできる。
【００５２】
【実施例】
次に、本発明に係る実施例及び比較例について説明する。なお、各実施例、比較例において、屈折率分布の測定は、カールツァイス社製インターファコ干渉顕微鏡を用い、公知の方法に基づいて行った。
【００５３】
（実施例１）
＜ロッドレンズアレイの作製＞
ロッドレンズとして、断面の半径ｒが０．３０ｍｍ、中心軸の屈折率が１．５０６、中心軸から０．２２ｒ〜０．７８ｒの範囲における屈折率分布が上記式（１）で近似でき、７４０ｎｍの波長の光についての屈折率分布定数ｇが０．８７ｍｍ−１のプラスチック製ロッドレンズを用いた。また、このロッドレンズは中心から０．７３ｒ〜０．９９ｒの範囲に、染料をほぼ均一に含有する光吸収層が、約７８μｍの厚みで形成されていた。
【００５４】
このロッドレンズを複数本用い、上記実施形態で説明したように、本発明のロッドレンズアレイを得た。なお、隣接するロッドレンズが互いに密接するように、俵積み状に２段に配列させて、２段のロッドレンズ配列体を有するロッドレンズアレイとした。また、ロッドレンズ長を４．２ｍｍとし、ロッドレンズの両方の端面に厚さ０．１ｍｍの旭硝子社製の透明フッ素樹脂サイトップからなるフィルムをアクリル系の粘着剤で貼付けた。また、第１の基板、第２の基板としてフェノール樹脂製で厚さ１．０ｍｍの基板を用い、接着剤としてカーボンブラックを２質量％添加したエピフォーム（ソマール社製）を用い、止め板として黒色樹脂板からなり幅４ｍｍでロッドレンズと接する側の端部を６０度の角度で切断したものを用いた。
【００５５】
得られたロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの、７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、得られたロッドレンズアレイの１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ（ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の平均値は７０％であった。
【００５６】
このロッドレンズアレイを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した際の７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は７０％であった。一方、得られたロッドレンズアレイを、温度７０℃の環境下で７２時間処理した際の７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．８５ｍｍ、処理前の共役長（９．９ｍｍ）で測定した１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は６９％であった。
【００５７】
＜イメージセンサの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用い、発光波長４７０，５２５，６３０ｎｍのＬＥＤを用いて解像度６００ｄｐｉの本発明のカラーイメージセンサを作製した。このイメージセンサでカラー画像を読み取ったところ、色のにじみ印画斑がなく、良好なカラー画像が得られた。このイメージセンサを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した後、カラー画像を読み取ったところ、色のにじみがなく、良好なカラー画像が得られた。
【００５８】
＜プリンタの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用い、解像度６００ｄｐｉの本発明のプリンタ（ＬＥＤの発光波長７４０ｎｍ）を作製した。このプリンタで６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。このプリンタを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した後、６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。
【００５９】
（比較例１）
＜ロッドレンズアレイの作製＞
フッ素系樹脂からなる透明フィルムを貼付けないこと以外は実施例１と同様にして、２段のロッドレンズ配列体を有するロッドレンズアレイを得た。得られたロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、得られたロッドレンズアレイの１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は７０％であった。
【００６０】
このロッドレンズアレイを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した際の７４０ｎｍの波長の光についての共役長は１０．０ｍｍであり、処理前の共役長（９．９ｍｍ）で測定した１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は６５％であった。一方、得られたロッドレンズアレイを、７０℃の環境下で７２時間処理した際の７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．７５ｍｍに変化し、元の共役長（９．９ｍｍ）で測定した１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は６３％であった。
【００６１】
＜イメージセンサの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用い、実施例１と同様にしてカラーイメージセンサを作製した。このイメージセンサでカラー画像を読み取ったところ、色のにじみ印画斑がなく、良好なカラー画像が得られた。このイメージセンサを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した後、カラー画像を読み取ったところ、色のにじみが発生し、得られたカラー画像の画質が低下した。
【００６２】
＜プリンタの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用い、実施例１と同様にして解像度６００ｄｐｉのＬＥＤプリンタを作製した。このプリンタで６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。このプリンタを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した後、６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑が発生し、階調特性も低下し、印字特性が低下した。
【００６３】
（実施例２）
＜ロッドレンズアレイの作製＞
デュポン社製テフロン（登録商標）ＡＦを住友スリーエム社製フロリナートＦＣ−７２に溶解した溶液中にロッドレンズアレイをディッピングして、溶剤（フロリナート）を揮発させることにより厚さ０．０５ｍｍのテフロン（登録商標）ＡＦの透明層をロッドレンズアレイ外周全域に形成した以外は、実施例１と同様にしてロッドレンズアレイを得た。得られたロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、得られたロッドレンズアレイの１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は７１％であった。
【００６４】
このロッドレンズアレイを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した際の７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は７１％であった。
【００６５】
＜イメージセンサの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用いて、実施例１と同様にして解像度６００ｄｐｉの本発明のカラーイメージセンサを作製した。このイメージセンサでカラー画像を読み取ったところ、色のにじみ印画斑がなく、良好なカラー画像が得られた。このイメージセンサを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した後、カラー画像を読み取ったところ、色のにじみがなく、良好なカラー画像が得られた。
【００６６】
＜プリンタの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用いて、実施例１と同様にして解像度６００ｄｐｉの本発明のＬＥＤプリンタ（ＬＥＤの発光波長７４０ｎｍ）を作製した。このプリンタで６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。このプリンタを、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間処理した後、６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。
【００６７】
（実施例３）
＜ロッドレンズアレイの作製＞
温度６０℃で４８時間加熱処理したロッドレンズを用いてロッドレンズアレイを作製したこと以外は、実施例１と同様にしてロッドレンズアレイを得た。得られたロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、得られたロッドレンズアレイの１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は７０％であった。このロッドレンズアレイを、温度７０℃の環境下で７２時間処理した際の７４０ｎｍの波長の光についての共役長は９．９ｍｍ、１２Ｌｐ／ｍｍのＭＴＦの平均値は７０％であった。
【００６８】
＜イメージセンサの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用い、発光波長４７０，５２５，６３０ｎｍのＬＥＤを用いて解像度６００ｄｐｉの本発明のカラーイメージセンサを作製した。このイメージセンサでカラー画像を読み取ったところ、色のにじみ印画斑がなく、良好なカラー画像が得られた。このイメージセンサを、温度７０℃の環境下で７２時間処理した後、カラー画像を読み取ったところ、色のにじみがなく、良好なカラー画像が得られた。
【００６９】
＜プリンタの作製＞
得られたロッドレンズアレイを用い、解像度６００ｄｐｉの本発明のプリンタ（ＬＥＤの発光波長７４０ｎｍ）を作製した。このプリンタで６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。このプリンタを、７０℃の環境下で７２時間処理した後、６００ｄｐｉのテストチャートをプリントしたところ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得られた。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、ロッドレンズアレイ端面にフッ素系樹脂からなる透明層を形成したことによって、温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下を低減することができ、経時的変化の小さい優れたロッドレンズアレイを提供することができる。
【００７１】
また、本発明のロッドレンズアレイの製造方法は、ロッドレンズ配列体を接着剤で固定する前に６０℃以上の温度で２４時間以上の加熱処理を施すことにより、温度や湿度等の周辺環境の影響による特性の低下を低減することができ、経時的変化の小さい優れたロッドレンズアレイを提供することができる。
【００７２】
さらに、本発明のロッドレンズアレイを用いてイメージセンサ、プリンタを構成することにより、周辺環境の温度や湿度の影響による特性低下がほとんどない、高解像度のイメージセンサ、プリンタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロッドレンズアレイの一実施形態の断面図である。
【符号の説明】
２　　ロッドレンズ配列体
１０　ロッドレンズアレイ
１１　第１の基板
１２　第２の基板
１３　接着剤
２０　ロッドレンズ
３０　フッ素樹脂からなる透明層
【図１】
2004054251.tif 000004