(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持部材あるいはプラスチック成形品からなる光学素子を弾性変形させて前記保持部材と前記光学素子とを固定し、前記光学素子を加熱により塑性変形させて２部品間の応力を弱め、前記保持部材と前記光学素子とを冷却して２部品間に収縮量の差によるクリアランスを形成させることを特徴とする複合部品の製造方法。
【請求項２】
前記保持部材を弾性変形させて前記光学素子を挟むことを特徴とする請求項１記載の複合部品の製造方法。
【請求項３】
前記保持部材を弾性変形させて前記光学素子をかしめることを特徴とする請求項１記載の複合部品の製造方法。
【請求項４】
前記光学素子を弾性変形させて前記保持部材に圧入することを特徴とする請求項１記載の複合部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の工程と金駒機能面形状の転写とを同一過程で行うことを特徴とする複合部品の製造方法。
【請求項６】
前記光学素子における保持部材との取付部分の一部を凸凹にしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合部品の製造方法。
【請求項７】
前記光学素子における前記保持部材との取付部分の一部を対称に設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合部品の製造方法。
【請求項８】
前記光学素子が、レンズ、プリズムおよびミラーの何れかを、１つ乃至複数配置されたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、ファクシミリ、固体走査型プリンタ等の光走査系に用いられる高精度なプラスチック成形品（特にレンズ、ミラー等の光学素子）からなる機能素子を保持部材に複合化させた複合部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機やファクシミリや光プリンタヘッドなどの機器に要求される事項の一つに小型化（小スペース化、低コスト化等の為）が上げられるが、それに伴い、レンズ等の光学部品の薄肉化が必須となる。
【０００３】
プラスチック材料を用いた光学部品は材料の剛性が小さいため、特に、図１３に示すような、薄肉長尺なレンズなど（機能素子１と称す）は僅かな荷重にて変形して真直度が悪化してしまう（図１３）。
【０００４】
その対策として、図１４に示すように、機能素子１を、金属などの高剛性の材料（保持部材２と称す）を用いて複合部品３とすることが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複合部品３は、射出成形（インサート及びアウトサート）で製造した場合、機能素子１と保持部材２との線膨張係数が大きく違うこと、両者が強固に密着しているため冷却過程で収縮差（機能素子１の収縮量４、保持部材２の収縮量５）が生じ却って真直度が悪化してしまうこと、使用環境下での温度変化による真直度変化などが問題となる。
【０００６】
そこで、機能素子１と保持部材２との間に剥離処理する方法も考えられるが、現状では良い材料は見あたらず効果が期待できない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、使用環境下（温度変化）での機能素子の真直度を維持することのできる複合部品の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、前記保持部材あるいはプラスチック成形品からなる光学素子を弾性変形させて前記保持部材と前記光学素子とを固定し、前記光学素子を加熱により塑性変形させて２部品間の応力を弱め、前記保持部材と前記光学素子とを冷却して２部品間に収縮量の差によるクリアランスを形成させることを特徴としている。
請求項２に記載された発明では、上記において、前記保持部材を弾性変形させて前記光学素子を挟むことを特徴としている。
請求項３に記載された発明では、上記において、前記保持部材を弾性変形させて前記光学素子をかしめることを特徴としている。
請求項４に記載された発明では、上記において、前記光学素子を弾性変形させて前記保持部材に圧入することを特徴としている。
請求項５に記載された発明では、請求項１〜４の工程と金駒機能面形状の転写とを同一過程で行うことを特徴としている。
請求項６に記載された発明では、上記において、前記光学素子における前記保持部材との取付部分の一部を凸凹にしたことを特徴としている。
請求項７に記載された発明では、上記において、前記光学素子における前記保持部材との取付部分の一部を対称に設けたことを特徴としている。
請求項８に記載された発明では、上記において、前記光学素子が、レンズ、プリズムおよびミラーの何れかを、１つ乃至複数配置されたものであることを特徴としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図示例と共に説明する。
【００３５】
図１〜図１２は、この発明の実施の形態を示すものである。
【００３６】
図１は、この発明の実施の形態にかかる複合部品１１を示しており、この複合部品１１は、複写機、ファクシミリ、固体走査型プリンタ等の光走査系に用いられる高精度なプラスチック成形品（特にレンズ、ミラー等の光学素子）からなる機能素子１２と、この機能素子１２に複合化される保持部材１３とで構成されている。機能素子１２は、薄肉長尺形状を呈しており、表面と裏面にはそれぞれ鏡面部１４，１５を有している。また、機能素子１２の側面にはフランジなどの取付部分１６が備えられている。保持部材１３は取付部分１６に取付けられる断面ほぼコ字状をした金属製の長尺材である。なお、図１中、符号１８は機能素子１２の収縮量、符号１９は保持部材２の収縮量である。
【００３７】
まず、第１の実施の形態では、図２に示すように、保持部材１３で機能素子１２を挟み複合化する。即ち、（取付部分１６の厚みｈ１）＞（保持部材１３の入口幅ｈ２）の関係である保持部材１３を広げてフランジなどの取付部分１６に挟み込んで複合部品１１とする。
【００３８】
この第１の実施の形態は、簡易的方法であり、一度複合化すれば、荷重や、使用環境下（温度変化）での真直度の変化が小さく有効である。
【００３９】
第２の実施の形態では、図３に示すように、保持部材１３で機能素子１２をかしめ複合化する。即ち、（取付部分１６の厚みｈ１）＜（保持部材１３の入口幅ｈ２）の関係である保持部材１３を取付部分１６に挿入した状態で押しつぶし、かしめて複合部品１１とする。
【００４０】
第２の実施の形態も、簡易的方法であり、一度複合化すれば、荷重や、使用環境下（温度変化）での真直度の変化が小さく有効である。
【００４１】
次に、第３の実施の形態では、図４に示すように、保持部材１３で機能素子１２を挟み機能素子１２を塑性変形させて複合化する。即ち、保持部材１３を成形品の取付部分１６が塑性変形する程度の力で挟む。
【００４２】
この第３の実施の形態は、上記実施の形態１，２と同様、一度複合化すれば、荷重や、使用環境下（温度変化）での真直度の変化が小さく有効である。更に、塑性変形していることで機能素子１２と保持部材１３のかみ合いは良くなることと、その部分がガイドの役目を成すため、使用環境下（温度変化）での線膨張差による位置ズレが生じたとしても、真直度を維持することができる。
【００４３】
第４の実施の形態では、図５に示すように、保持部材１３で機能素子１２をかしめ機能素子１２を塑性変形させて複合化する。即ち、保持部材１３で成形品の取付部分１６が塑性変形する程度の力でかしめる。
【００４４】
第４の実施の形態も、上記実施の形態と同様、一度複合化すれば、荷重や、使用環境下（温度変化）での真直度の変化が小さく有効である。更に、塑性変形していることで機能素子１２と保持部材１３のかみ合いは良くなることと、その部分がガイドの役目を成すため、使用環境下（温度変化）での線膨張差による位置ズレが生じたとしても、真直度を維持することができる。
【００４５】
第５の実施の形態では、図６に示すように、機能素子１２を保持部材１３に圧入し機能素子１２を塑性変形させて複合化する。即ち、取付部分１６を塑性変形させながら保持部材１３に圧入する。
【００４６】
第５の実施の形態も、上記実施の形態と同様、一度複合化すれば、荷重や、使用環境下（温度変化）での真直度の変化が小さく有効である。更に、塑性変形していることで機能素子１２と保持部材１３のかみ合いは良くなることと、その部分がガイドの役目を成すため、使用環境下（温度変化）での線膨張差による位置ズレが生じたとしても、真直度を維持することができる。
【００４７】
更に、第６の実施の形態では、図７、図８に示すように、保持部材１３あるいは機能素子１２を弾性変形させて保持部材１３と機能素子１２とを固定し、機能素子１２を加熱により塑性変形させて２部品間の応力を弱め、保持部材１３と機能素子１２とを滑合させる。即ち、はじめに保持部材１３を弾性変形させて機能素子１２を固定する（図７（ａ）、図８（ａ））。その後、金型装置２１内で機能素子１２を熱変形温度以上にして軟化させ、保持部材１３の弾性回復力で機能素子１２の取付部分１６を変形させる（図７（ｂ）、図８（ｂ））。更に、図示しない冷却手段を用いて冷却することで機能素子１２を固化させると共に２部品の収縮量の差によりクリアランスを設けさせることにて、複合化させる（図７（ｃ）、図８（ｃ））。
【００４８】
ここで、機能素子１２と保持部材１３の滑合は保持部材１３の弾性回復力を用いるようにしている。その結果、２部品間に直接的な力が発生するため、非常にかみ合いが良い滑合が可能となった。また、外力を用いないため装置構造が簡単となることと装置が低コストとなる。
【００４９】
そして、複合部が滑合状態となるのは、機能素子１２の熱変形温度より若干高めの温度（＋１０〜３０℃）で複合化することにより、密着力が小さく、室温に冷却する間に材料の収縮差にて機能素子１２と保持部材１３が離れるためである。例えば、保持部材１３の線膨張係数を１２×１０＾−６（炭素鋼），機能素子１２を６０×１０＾−６（プラスチック），熱変形温度−室温を１００℃,保持部材１３厚みｈ２=１ｍｍとし収縮差を求めると（６０−１２）×１０＾−６×１００×１＝０．００５ｍｍ＝５μｍとなり、クリアランス５μｍの滑らかな滑合部となる。
【００５０】
この際、図７に示すように保持部材１３を弾性変形させて機能素子１２を挟むか（第７の実施の形態）、図８に示すように保持部材１３を弾性変形させて機能素子１２をかしめるか（第８の実施の形態）、特に図示しないが、機能素子１２を弾性変形させて保持部材１３に圧入する（第９の実施の形態）ようにすることができる。
【００５１】
また、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、金型装置２１内で鏡面駒２２を用いて、金駒機能面形状の転写を同一過程で行うようにする（第１０の実施の形態）。即ち、金駒機能面形状の転写および機能素子１２と保持部材１３の滑合を同一成形過程にて行い一体成形する。
【００５２】
加えて、第１１の実施の形態では、図９に示すように、機能素子１２における保持部材１３との取付部分１６の一部を凸凹にしている（凹凸部２３）。このようにして、機能素子１２と保持部材１３の接触面積を変えることで滑合力（摩擦力）を任意に調整することができる。この際、図９（ｂ）に示すように、保持部材１３の中央部に突起２４を設けて動かないようにし、その部分を基準とすることができる。
【００５３】
第１２の実施の形態では、図１０に示すように、機能素子１２における保持部材１３との取付部分１６の少なくとも一部を、対称位置に設けている。図１１では、フランジを機能素子１２に対し左右対称位置に設けている。このようにすることにより、成形中の温度分布が対称になるため、曲がりが小さい複合部品１１を得ることができる。
【００５４】
第１３の実施の形態では、図１１に示すように、保持部材１３の一部を曲げて長手方向に延びるガイド２５を設けている。このようにすることにより、温度変化時は機能素子１２と保持部材１３の相対位置はガイド２５に沿って一定方向にスライドする効果が得られる。
【００５５】
第１４の実施の形態では、図１２に示すように、機能素子１２を、レンズ２６、プリズム２７およびミラーの何れかを、１つ乃至複数配置された光学素子２８としている。図１２では、複数のレンズ２６やプリズム２７を配置した機能素子１２としている。
【００５６】
第１４の実施の形態によれば、薄肉長尺形状の光学素子２８を最も有効に複合化することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、はじめに保持部材を弾性変形させてプラスチック成形品からなる光学素子を固定する。その後、該光学素子を熱変形温度以上にして軟化させ、前記保持部材の弾性回復力で前記光学素子の取付部分を変形させる。更に、冷却することで該光学素子を固化させると共に２部品の収縮量の差によりクリアランスを設けさせることにて、複合化させる。ここで、前記光学素子と前記保持部材の滑合は該保持部材の弾性回復力を用いるようにしている。その結果、２部品間に直接的な力が発生するため、非常にかみ合いが良い滑合が可能となる。また、外力を用いないため装置構造が簡単となることと装置が低コストとなる。
請求項２の発明によれば、前記保持部材を弾性変形させて前記光学素子を挟むようにすることができる。
請求項３の発明によれば、前記保持部材を弾性変形させて前記光学素子をかしめるようにすることができる。
請求項４の発明によれば、前記光学素子を弾性変形させて前記保持部材に圧入するようにすることができる。
請求項５の発明によれば、金駒機能面形状の転写とを同一過程で行うことができる。
請求項６の発明によれば、前記光学素子と前記保持部材の接触面積を変えることで滑合力（摩擦力）を任意に調整することができる。
請求項７の発明によれば、成形中の温度分布が対称になるため、曲がりが小さい複合部品を得ることができる。
請求項８の発明によれば、薄肉長尺形状の光学素子を最も有効に複合化することができる、という実用上有益な効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる複合部品の斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は実施の形態１の説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は実施の形態２の説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は実施の形態３の説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態４の説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は実施の形態５の説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施の形態６，７，１０の説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施の形態６，８，１０の説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は実施の形態１１の説明図である。
【図１０】実施の形態１２の説明図である。
【図１１】実施の形態１３の説明図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は実施の形態１４の説明図である。
【図１３】従来例を説明する機能素子の斜視図である。
【図１４】複合部品の斜視図である。
【符号の説明】
１１  複合部品
１２  機能素子
１３  保持部材
２６  レンズ
２７  プリズム
２８  光学素子
【図１】
0004827306.tif 000002
【図２】
0004827306.tif 000003
【図３】
0004827306.tif 000004
【図４】
0004827306.tif 000005
【図５】
0004827306.tif 000006
【図６】
0004827306.tif 000007
【図７】
0004827306.tif 000008
【図８】
0004827306.tif 000009
【図９】
0004827306.tif 000010
【図１０】
0004827306.tif 000011
【図１１】
0004827306.tif 000012
【図１２】
0004827306.tif 000013
【図１３】
0004827306.tif 000014
【図１４】
0004827306.tif 000015