(57)【要約】【課題】第１および第２の光学面を有する光学部の外側の非光学面に光軸方向の位置決め用の基準部を正確かつ簡便に備えることができる結像光学素子の製造方法および金型を提供する。【解決手段】光軸方向において互いに対向し第１の方向に長尺な第１及び第２の光学面と、前記第１及び第２の光学面の夫々の外周に設けられる第１及び第２の非光学面と、前記第１の非光学面に設けられ前記光軸方向における位置決めを行うための基準部と、を有する結像光学素子、の製造方法であって、前記第１の光学面、前記第１の非光学面、及び前記基準部を第１の鏡面駒により形成する第１の工程と、前記第２の光学面を第２の鏡面駒により形成する第２の工程と、前記第２の非光学面を第１の抱き駒により形成する第３の工程と、を有し、前記第２の鏡面駒と前記第１の抱き駒とは互いに嵌合している【選択図】図１
2017043049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向において互いに対向し第１の方向に長尺な第１及び第２の光学面と、前記第１及び第２の光学面の夫々の外周に設けられる第１及び第２の非光学面と、前記第１の非光学面に設けられ前記光軸方向における位置決めを行うための基準部と、を有する結像光学素子、の製造方法であって、
前記第１の光学面、前記第１の非光学面、及び前記基準部を第１の鏡面駒により形成する第１の工程と、
前記第２の光学面を第２の鏡面駒により形成する第２の工程と、
前記第２の非光学面を第１の抱き駒により形成する第３の工程と、を有し、
前記第２の鏡面駒と前記第１の抱き駒とは互いに嵌合していることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記第１の鏡面駒、前記第２の鏡面駒、及び前記第１の抱き駒により、樹脂材料を射出成形することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１の光学面は凸面であり、前記第２の光学面は凹面であることを特徴とした請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記基準部として凸部が成形されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記凸部の高さｈ（ｍｍ）は、以下の式を満足することを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
０．０３ｍｍ≦ｈ≦０．２ｍｍ
【請求項６】
前記第１の非光学面の外側領域を前記第１の鏡面駒と嵌合される第２の抱き駒により形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記第１および第２の鏡面駒、前記第１の抱き駒とは別に設けられる金型部材により、前記結像光学素子を金型から離型させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記別に設けられる金型部材は前記第１の非光学面の外側領域に配置されることを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記別に設けられる金型部材は、前記第１の非光学面の外側領域で前記第１の鏡面駒と嵌合される第２の抱き駒に配置されることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記別に設けられる金型部材は前記第１の抱き駒に配置されることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１１】
光軸方向において互いに対向し第１の方向に長尺な第１及び第２の光学面と、前記第１及び第２の光学面の夫々の外周に設けられる第１及び第２の非光学面と、前記第１の非光学面に設けられ前記光軸方向における位置決めを行うための基準部と、を有する結像光学素子、を成形するための金型であって、
前記第１の光学面、前記第１の非光学面、および前記基準部を形成するための第１の鏡面駒と、
前記第２の光学面を形成すための第２の鏡面駒と、
前記第２の非光学面を形成するための第１の抱き駒と、を有し、
前記第２の鏡面駒と前記第１の抱き駒とは互いに嵌合していることを特徴とする金型。
【請求項１２】
前記第１の鏡面駒は、前記第１の光学面を形成するための凹面を有し、前記第２の鏡面駒は前記第２の光学面を形成するための凸面を有することを特徴とする請求項１１に記載の金型。
【請求項１３】
前記第１の鏡面駒は、前記基準部を形成するための凹部を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の金型。
【請求項１４】
前記凹部の深さｈ（ｍｍ）は、以下の式を満足することを特徴とする請求項１３に記載の金型。
０．０３ｍｍ≦ｈ≦０．２ｍｍ
【請求項１５】
前記第１の非光学面の外側領域を形成するための前記第１の鏡面駒と嵌合される第２の抱き駒を有することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１６】
前記第１および第２の鏡面駒、前記抱き駒とは別に前記結像光学素子を金型から離型させるための金型部材を有することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１７】
前記離型させるための金型部材は前記第１の非光学面の外側領域に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の金型。
【請求項１８】
前記離型させるための金型部材は、前記第１の非光学面の外側領域を形成するために前記第１の鏡面駒と嵌合される第２の抱き駒に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の金型。
【請求項１９】
前記離型させるための金型部材は前記第１の抱き駒に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の金型。
【請求項２０】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法により製造された結像光学素子と、光束を偏向して被走査面を前記第１の方向に光走査する偏向器と、を光学箱の内部に固定する工程を有することを特徴とする光走査装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法により製造された光走査装置と、
被走査面上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、
現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、
転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、
を筐体の内部に配置する工程を有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法により製造された光走査装置と、外部機器から出力されたコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラと、を筐体の内部に配置する工程を有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は結像光学素子の製造方法および金型に関し、電子写真プロセスを有するプリンタ（ＬＢＰや多機能プリンタ）、デジタル複写機などに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機等の光走査装置においては、画像信号に応じてレーザ光源等の光源手段から光変調され出射した光束を、例えばポリゴンミラーから成る光偏向器（偏向手段）により周期的に偏向させている。そして、光偏向器で偏向された光束を、ｆθ特性を有する結像光学系によって像担持体としての感光体上にスポット状に集光させ、光走査により画像記録を行っている。
【０００３】
近年、結像光学系を構成する長尺光学素子である結像光学素子は、光学金型を用いた射出成形により樹脂で構成されることが多くなっている。樹脂は成形が容易な材料であり、また研削や研磨が必要なガラスに対して製造が容易である。一方、高画質の画像形成のため、光学素子には高い製作精度が求められている。特に、成形時における光学素子の光学面の面形状を精度良く制御することが求められている。
【０００４】
ここで、従来より高い精度が要求される光学面を形成する金型部材である鏡面駒は、その光学面の加工のし易さや管理上、光学面以外の外形形状を形成する金型部材である抱き駒と別体としている。
【０００５】
また、鏡面駒の端部を長手方向（光軸と交差する方向）に広げて、結像光学素子の鍔部（長手方向端部の非光学面部）を形成することで、成形圧付与に対しての金型部材である鏡面駒の強度を向上させることが出来ることが知られている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−５９１０３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、高画質の画像形成のため、結像光学素子を光走査装置に組付ける際に、画像不良の一因となる結像光学素子の長手方向を軸とした回転（お辞儀）が小さくなるように、光走査装置に対して略嵌合により組付けて位置を決めようとしている。
【０００８】
その結果、鍔部の光軸方向の寸法（鍔厚）が光走査装置の取付部の幅寸法より大きいと光走査装置の取付部に収まらなくなる。一方、鍔部の光軸方向の寸法（鍔厚）が光走査装置の取付部の寸法より十分に小さいと、鍔部と光走査装置の取付部とのクリアランスで結像光学素子のお辞儀が大きく発生してしまう。そこで、結像光学素子の光軸方向の鍔部の寸法公差を十分小さくする必要が生じてきた。
【０００９】
加えて、この結像光学素子は樹脂の射出成形で成形されるため、金型の設計値に対して成形品が硬化する際の収縮により所望の形状を得ようとするには、複数回の金型補正を行なう必要が出てくる。そのため、従来の成形用金型を用いた成形では、第１および第２の光学面を有する光学部の外側の非光学面に光軸方向の位置決め用の基準部を正確かつ簡便に備えることができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、第１および第２の光学面を有する光学部の外側の非光学面に光軸方向の位置決め用の基準部を正確かつ簡便に備えることができる結像光学素子の製造方法および金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る製造方法は、光軸方向において互いに対向し第１の方向に長尺な第１及び第２の光学面と、前記第１及び第２の光学面の夫々の外周に設けられる第１及び第２の非光学面と、前記第１の非光学面に設けられ前記光軸方向における位置決めを行うための基準部と、を有する結像光学素子、の製造方法であって、前記第１の光学面、前記第１の非光学面、及び前記基準部を第１の鏡面駒により形成する第１の工程と、前記第２の光学面を第２の鏡面駒により形成する第２の工程と、前記第２の非光学面を第１の抱き駒により形成する第３の工程と、を有し、前記第２の鏡面駒と前記第１の抱き駒とは互いに嵌合していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る金型は、光軸方向において互いに対向し第１の方向に長尺な第１及び第２の光学面と、前記第１及び第２の光学面の夫々の外周に設けられる第１及び第２の非光学面と、前記第１の非光学面に設けられ前記光軸方向における位置決めを行うための基準部と、を有する結像光学素子、を成形するための金型であって、前記第１の光学面、前記第１の非光学面、および前記基準部を形成するための第１の鏡面駒と、前記第２の光学面を形成すための第２の鏡面駒と、前記第２の非光学面を形成するための第１の抱き駒と、を有し、前記第１の抱き駒と前記第２の鏡面駒は互いに嵌合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１および第２の光学面を有する光学部の外側の非光学面に光軸方向の位置決め用の基準部を正確かつ簡便に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の結像光学素子を成形する成形用金型の断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態の成形用金型による結像光学素子の成形方法説明図である。
【図２Ｂ】鏡面駒と抱き駒の配置に関し、長手方向に直交する方向から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の成形用金型の鍔部補正フローである。
【図４】本発明の第１の実施形態の成形用金型で成形された結像光学素子を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の結像光学素子を結像光学系に用いた光走査装置の主走査方向の要部断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の結像光学素子の光走査装置に対する取付部の図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の成形用金型の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の成形用金型で成形された結像光学素子を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の結像光学素子を結像光学系に用いた光走査装置を搭載した画像形成装置の要部概略図である。
【図１０】従来の成形用金型の断面図である。
【図１１】従来の成形用金型で成形された結像光学素子を示す図である。
【図１２】従来の金型の鍔部補正フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図９は、本発明の実施形態に係る結像光学素子を光走査装置の結像光学系に用いた画像形成装置の要部概略図である。本実施形態では、光走査装置により、４ビームを走査して各々並行して像担持体である感光体上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置を示している。
【００１７】
図９において、６０はカラー画像形成装置、１１は本実施形態に係る結像光学素子としての長尺光学素子を結像光学系として搭載する４つ並んだ光走査装置である。筐体の内部に配置される２１、２２、２３、２４は各々像担持体としての感光ドラム３１であり、３２、３３、３４は各々現像器であり、５１は搬送ベルトである。
【００１８】
図９において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号（コードデータ）が入力する。外部機器５２から出力されたこれらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、光走査装置１１に入力される。
【００１９】
そして、光走査装置１１からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１、４２、４３、４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１、２２、２３、２４の感光面が主走査方向（感光ドラムの回転軸方向）に走査される。
【００２０】
本実施形態におけるカラー画像形成装置は、光走査装置１１により４ビームを走査し、各々がＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応している。そして、各々平行して感光ドラム２１、２２、２３、２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字している。
【００２１】
このように本実施形態におけるカラー画像形成装置は、光走査装置１１により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて被走査面上に形成された静電潜像を、現像器によりトナー像として各々対応する感光ドラム２１、２２、２３、２４面上に形成している。そして、その後、転写器により上記現像されたトナー像を被転写材である記録材（シート）に転写（多重転写）して１枚のフルカラー画像を形成している。そして、転写されたトナー像を定着器により上記記録材に定着させている。
【００２２】
外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【００２３】
（光走査装置）
図５は、光学箱の内部に配置される本実施形態の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。以下の説明において、主走査方向（ｙ方向）とは偏向手段５の回転軸及び結像光学系の光軸（ｘ方向）に垂直な方向（偏向手段５で光束が偏向走査される方向）で長手方向とも呼ぶ。副走査方向（ｚ方向）とは、偏向手段５の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは、結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。また、副走査断面とは、結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。
【００２４】
図５で、１は光源手段であり、半導体レーザより成っている。２は開口絞りであり、光源手段１から出射された発散光束を特定のビーム形状に成形している。３は集光レンズ（アナモフィックレンズ）であり、主走査方向（主走査断面内）と副走査方向（副走査断面内）とで異なる屈折力（パワー）を有している。
【００２５】
これにより、開口絞り２を通過した発散光束を主走査方向では平行光束（もしくは収束光束）、副走査方向では収束光束に変換している。即ち、集光レンズ３は夫々の光束の集光状態を変換する光束変換手段として機能する。尚、光源手段１、開口絞り２、集光レンズ３の各要素は入射光学系Ｌの一要素を構成している。
【００２６】
入射光学系Ｌは、光源手段１から出射した複数の光束を後述する偏向手段５の偏向面５１に導光している。尚、集光レンズ３を２つの光学素子(コリメータレンズとシリンダーレンズ)より構成しても良い。５は偏向手段としての光偏向器であり、モータより成る駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度（等角速度）で回転している。
【００２７】
６は、結像手段としての集光機能とｆθ特性とを有する結像光学系である。結像光学系６は、主走査方向（主走査断面内）と副走査方向（副走査断面内）とで異なるパワーを有する第１、第２の結像レンズ（走査レンズ）である結像光学素子１１０、１２０を有している。第１、第２の結像レンズである結像光学素子１１０、１２０は、プラスチック材料（樹脂材料）より成り、後述する成形用金型で成形される。そして、光偏向器５の偏向面５１によって偏向された画像情報に基づく光束を、被走査面としての感光ドラム面７上（被走査面上）に集光させている。
【００２８】
なお、９は防塵ガラスであり、結像光学系６と被走査面７との間に配置されており、光走査装置内への塵埃の侵入を防いでいる。
【００２９】
本実施形態における光走査装置１１（図９）は、タンデム型に４つ設けられ、異なる色相に対応する画像情報を同時に異なる被走査面上に記録する。
【００３０】
（従来の成形用金型、結像光学素子の成形方法および鍔部の補正フロー）
１）成形用金型および結像光学素子の成形方法
図１０は、従来の成形用金型の断面図である。図中、１０１、１００は各々凹面の鏡面駒（第１の鏡面駒）、凸面の鏡面駒（第２の鏡面駒）であり、凸面の鏡面駒１００は結像光学素子の凹面の光学面を形成し、凹面の鏡面駒１０１は結像光学素子の凸面の光学面を形成する。
【００３１】
図１０における左右の１０２は各々ライナーであり、その厚みを調節することにより鏡面駒１００、１０１の光軸方向の位置決めを行っている。図１０における左右の１０３Ａおよび１０３Ｂは各々第１および第２の抱き駒であり、鏡面駒１００、１０１とは別体で光学面（光学部）以外の外形形状（外側形状）を形成している。より具体的には、図１０において、第１の鏡面駒１０１と第２の抱き駒１０３Ｂにおいてそれぞれ略嵌合している構成（入れ子構成）を採っている。
【００３２】
１０４はイジェクターピンであり、抱き駒１０３Ａに設けた貫通穴に配置しており、イジェクターピン１０４を突き出すことにより成形品（結像光学素子）を金型から離型させている。
【００３３】
図１１は、その金型により成形される成形品（結像光学素子）の図である。図中、１１２、１１３は各々光学面であり、１１２は凸面の鏡面駒で形成された凹面、１１３は凹面の鏡面駒で形成された凸面である。
【００３４】
図１１で、１１１は光軸方向の位置合わせ基準となる基準部であり、凹面光学面１１２側に形成されており、鍔部の光軸方向の寸法（鍔厚）は基準部１１１を含んでいる。この基準部１１１は、図１０に示す鏡面駒１００の外側の抱き駒１０３Ａにより形成される。
【００３５】
図１１で、１１４はイジェクターピン突出し部であり、成形品を金型から離型させるためにイジェクターピン１０４で突き出す部分である。成形品（結像光学素子）の基準部１１１に関しては、従来、長尺光学素子としての結像光学素子の外形寸法として、結像光学素子の光軸方向の基準部１１１から光学面面頂点までの距離（棚位置）及び、光学面面頂点間の距離（肉厚）を高精度に管理していた。
【００３６】
２）成形用金型における鍔部の補正
上述した従来の成形用金型における鍔部の補正に関しては、以下のような問題があった。
【００３７】
ａ）鍔部の光軸方向の寸法（鍔厚）の補正フローが煩雑という問題
ここで、鍔部が設計形状に対して薄い形状となってしまった場合（鍔部を厚くする必要が生じた場合）の金型の鍔部補正フローを図１２と図１０を用いて説明する。
【００３８】
ａ−１）鍔部を厚くする
金型製作で成形品の鍔部が薄く成形されてしまった場合、先ず凸面側抱き駒１０３Ａの肩部（鍔部を形成する部分）１０３Ｘを削る。これにより、鍔部の寸法は狙いの厚さに補正される。
【００３９】
ａ−２）棚位置の変化を補正する
しかし、成形品の基準部１１１（凸面側抱き駒１０３Ａで鍔部に形成）が凹面光学面側にあるため、鍔部の厚さを補正してしまうと棚位置（図１０で左側に変位する基準部１１１から光学面面頂点までの距離）が設計値より長くなってしまう。そこで、次に棚位置を設計値に補正するために凹面光学面を成形する凸面の鏡面駒１００側にあるライナー１０２を薄くし、凸面の鏡面駒１００を凸面の鏡面駒１００側にあるライナー１０２に寄せる（図１０で左側に変位させる）。これにより、棚位置寸法は狙いの距離（設計値）に補正される。
【００４０】
ａ−３）肉厚の変化を補正する
しかし、１）、２）により肉厚が厚くなってしまう。そこで、次に肉厚を補正するために凹面の鏡面駒１０１の肩部１０１Ｘを削る。そして、凹面の鏡面駒側のライナー１０２を厚くし凹面の鏡面駒１０１を凸面の鏡面駒１００側に寄せる（図１０で左側に変位させる）。これにより、肉厚寸法は狙いの距離（設計値）に補正され、全ての外形寸法は補正されたことになる。
【００４１】
このように鍔部を補正するだけにも拘らず、寸法が所望の値になっていた棚位置、肉厚をも再度補正しなければならなくなり、金型補正行為がより煩雑なものになってしまっていた。
【００４２】
ｂ）鏡面駒を削ることに伴う問題
また、次に挙げるような課題も考えられる。鏡面駒は光学面の鏡面性を確保する為に、表面にメッキ処理を施す必要がある。ここで、上述した１−３）で凹面の鏡面駒１０１の肩部１０１Ｘを削る行為が発生すると、鍔部の補正量によっては鏡面駒上に処理するメッキを鍔部の補正を見込んで厚めに施しておく必要がある。しかし、メッキを厚く形成しようとすると、メッキ部に鬆が入ってしまい、厚くても１００μｍ程度しか形成出来ないため、鍔厚補正量にも限りが出てしまっていた。
【００４３】
ｃ）金型のオーバーホールに伴う問題
また、次に挙げるような課題も考えられる。射出成形用金型はショット数を重ねていくにつれて、高温で可塑化された樹脂から発せられるガスや鏡面駒の表面に塗布された離型剤により鏡面駒の表面が汚れ、成形品の離型性が変化し成形品の光学性能に影響を及ぼしていく。そこで、ショット数に応じ金型のオーバーホールをするために金型を分解する。そして、金型を分解、洗浄後に元通りに組立てる。
【００４４】
その場合、図１０に示すように成形品の基準部１１１を成形する凸面の鏡面駒１００側の抱き駒１０３Ａと凸面の鏡面駒１００、及び凹面の鏡面駒１０１側の抱き駒１０３Ｂと凹面の鏡面駒１０１が各々別体である。このため、オーバーホールの都度、高精度に各々の相対的な位置合せをする必要が発生していた。
【００４５】
（本実施形態の成形用金型、結像光学素子の成形方法および鍔部の補正フロー）
１）成形用金型および結像光学素子の成形方法
図１は、本実施形態における第１、第２の結像レンズとして図５に示す結像光学素子１１０、１２０を射出成形するための成形用金型の断面図である。第１の結像レンズである結像光学素子１１０について代表的に示すが、第２の結像レンズである結像光学素子１２０についても同様である。ここで、本実施形態では、図４に示す第１の光学面１１３および第２の光学面１１２の外側に拡大した鍔部１１０Ａを長手方向（図１および図４における上下方向）の端部に備える成形品が形成されるように、成形用金型が構成される。
【００４６】
図１で、１０１は第１の鏡面駒としての凹面を備える鏡面駒、１００は第２の鏡面駒としての凸面を備える鏡面駒である。第１の鏡面駒１０１は結像光学素子１１０の凸面の光学面である第１の光学面１１３を、第２の鏡面駒１００は凹面の光学面（光軸方向において凸面の光学面と互いに対向する凹面の光学面である第２の光学面１１２を形成している。図中で左右の１０２はライナーであり、その厚みを調節することにより鏡面駒１００、１０１の光軸方向の位置決めを行っている。
【００４７】
ここで、図４に示す成形品の鍔部１１０Ａに関し、第１の光学面１１３の外周に光軸方向における位置決めを行うための基準部１１１を備える第１の非光学面が設けられ、その外側に非光学面領域１１４Ｘが設けられる。基準部１１１は、それを用いて光軸方向における鍔厚、棚位置、肉厚の寸法が高精度に管理されるものである。また、第２の光学面１１２の外周に第２の非光学面１０３Ｘが設けられる。
【００４８】
本実施形態では、基準部１１１および基準部１１が設けられる第１の非光学面は第１の鏡面駒１０１（図１）で形成され、第２の非光学面は第１の抱き駒１０３Ａ（図１）で形成される。また、基準部１１１を備える第１の非光学面の外側の非光学面領域１１４Ｘ(図４）は、第２の抱き駒１０３Ｂ（図１）で形成される。本実施形態において、基準部１１１は長手方向の領域を拡大した第１の鏡面駒１０１で形成しているため、成形品として鍔部の凸面光学面１１３側に形成されている。
【００４９】
図１および図２Ｂ（ｂ）に示す１０４はイジェクターピンであり、第２の抱き駒１０３Ｂに、基準部１１１を備える第１の非光学面を形成する領域の外側領域１０４Ｘ(成形品の非光学面領域１１４Ｘに対応）を断面位置として設けられる。第１の鏡面駒１０１側の第２の抱き駒１０３Ｂに貫通穴を設けてその穴に配置しており、イジェクターピン１０４を突き出すことにより成形品（結像光学素子）を成形用金型から離型させている。イジェクターピン１０４は、結像光学素子１１０の長手方向（図１における上下方向）において基準部１１１の形成部分より外側に位置されている。
【００５０】
これにより、イジェクターピン１０４を抱き駒１０３Ｂ内に設けることができ、第１の鏡面駒１０１内に設ける場合に対し、耐久性のある成形用金型を提供することができる。
【００５１】
図２Ａは、上述した成形用金型による結像光学素子の成形方法を説明する図である。第２の鏡面駒１００と第１の抱き駒１０３Ａ、第１の鏡面駒１０１と第２の抱き駒１０３Ｂをそれぞれ結合する調整ビス１４０Ａ、１４０Ｂを回転させることで、それぞれの間隔が微調整可能となっている。
【００５２】
また、図２Ｂは第２の鏡面駒１００が第１の抱き駒１０３Ａに、また第１の鏡面駒１０１が第２の抱き駒１０３Ｂに、それぞれ全体的に略嵌合（本明細書では互いに嵌合と言う）している構成（入れ子構成）を示す図である。図２Ｂの（ａ）は第２の鏡面駒１００と第１の抱き駒１０３Ａを長手方向に直交する方向から見た図、（ｂ）は第１の鏡面駒１０１と第２の抱き駒１０３Ｂを長手方向に直交する方向から見た図となっている。
【００５３】
図２Ａで、可塑化シリンダー４４によって溶融された樹脂は、成形機の射出動作によって、スプール４５、ランナー１８、ゲート１７を流動し、結像光学素子形状を形成するキャビティ１２０に到達する。その後、成形機により設定した所定の保圧力をゲート１７が冷却により固化するまで付加させ、その後、十分固化した後に金型から取り出す。
【００５４】
上記成形工程において、凹面光学面を形成する第２の鏡面駒１００および凸面光学面を形成する第１の鏡面駒１０１は、成形圧力が光学面の法線方向に付与されることになる。結像光学素子等の厚肉の光学素子は、ヒケが発生しないように高圧な圧力を必要とし、鏡面駒１００、１０１に付与される圧力はおおよそ８０Ｍｐａ〜１２０Ｍｐａとなる。
【００５５】
この高圧な圧力により、凸面光学面を形成する第１の鏡面駒１０１は鏡面駒端部において、成形圧が付与される方向である光学面の法線方向に見た鏡面駒の肉厚が小さく剛性が足りないと、外側に倒れこんでしまう。そして、鏡面駒と抱き駒の嵌合クリアランスが樹脂ガス等により不安定になると、鏡面駒端部の変形も不安定になり、成形品の光学性能のばらつきを発生させてしまう。
【００５６】
しかしながら、上述したように、第１の鏡面駒１０１において長手方向（図１における上下方向）の端部は鍔部として外側に拡大している。そのため、鏡面駒端部において成形圧付与される方向である光学面の法線方向に見た鏡面駒の肉厚を十分に保ち、鏡面駒が外側に倒れこんでしまうのを防止できる。これにより、成形品の光学性能のばらつきを低減させることができる。
【００５７】
２）成形用金型における鍔部の補正
上述したように、本実施形態においては、従来の凸面の鏡面駒側の抱き駒で形成していた結像光学素子の基準部１１１を、長手方向の領域を拡大した第１の鏡面駒１０１で形成している。ここで、本実施形態の効果に関連し、図３に本実施形態における成形用金型における鍔部の補正フローを示す。
【００５８】
所望の寸法より薄い鍔厚の結像光学素子（長尺光学素子）が成形される場合、この補正を行うにあたり、まず従来と同様に凸面側の抱き駒１０３Ａ（第１の抱き駒）の肩部１０３Ｘ（図１）を削る。これにより、鍔部は狙いの厚さに補正される。ここで、従来の金型構成では、成形品の基準部１１１が凹面光学面側にあるため、鍔部の厚さを補正してしまうと棚位置が長くなってしまっていた。
【００５９】
しかしながら、本実施形態においては、結像光学素子の基準部１１１を長手方向の領域を拡大した第１の鏡面駒１０１で形成している。このため、第１の抱き駒１０３Ａの肩部１０３Ｘを削り鍔部が狙いの厚さに補正されても棚位置（図１の基準部１１１から光学面面頂点までの距離）は変化せず金型補正は終了となる。このように従来の成形用金型の構成に対して、本実施形態の成形用金型の構成では、鍔部の補正が非常に簡易なものになる。
【００６０】
また、金型のメンテナンスのため金型を分解する際も、従来は成形品の基準部を成形する凸面の鏡面駒側の抱き駒と凸面の鏡面駒及び凹面の鏡面駒が各々別体であったためオーバーホールの都度、高精度に各々の相対的な位置合せをする必要が生じていた。しかしながら、本実施形態においては、結像光学素子の基準部１１１を長手方向の領域を拡大した第１の鏡面駒１０１で形成しているため、基準部１１１と第１の鏡面駒１０１との位置合わせが不要になり、メンテナンス性が向上している。
【００６１】
（成形された結像光学素子における基準部の寸法）
図４に、成形用金型で成形された長尺光学素子としての結像光学素子を示す。図中、第１の光学面１１３は第１の鏡面駒１０１で形成された凸面、第２の光学面１１２は第２の鏡面駒１００で形成された凹面である。なお、ここで言う凹凸とは長手方向断面内（図４（ｂ）の紙面内、ｘｙ面内）における凹凸を表す。
【００６２】
ここで、光学面同士を結んだ光軸方向の位置に対する基準としての基準部１１１は、凸部であってその高さｈ（ｍｍ）は、以下の式１を満足することが望ましい。
０．０３ｍｍ≦ｈ≦０．２ｍｍ・・（式１）
この場合、第１の鏡面駒１０１は、基準部１１１を形成するための凹部を有し、その凹部の深さｈ（ｍｍ）は、上記の式１を満足することとなる。
【００６３】
式１の下限を超えると、成形品（結像光学素子）を成形用金型から離型させるためのイジェクターピン１０４の突き出し部１１４が成形のばらつきによって盛り上がる。その結果、基準部１１１より高くなってしまい、光走査装置への取付部に干渉して基準部１１１が取付部に当接しなくなるため良くない。また、式１の上限を超えると、成形用金型から基準部１１１が離型する際に、成形品（結像光学素子）の長手方向（図４（ｂ）のｙ方向）への収縮により、基準部１１１が成形用金型に引っかかり所謂メクレが発生してしまう為良くない。
【００６４】
本実施形態においては、基準部１１１は高さｈが０．１ｍｍの凸形状であり、基準部１１１が形成される結像光学素子の鍔部１１０Ａ（図４（ｂ））の中で光軸方向に最も突出している。また、本実施形態の形状は図４（ｂ）、（ｃ）に示すように直方体であるが、それに限らず短辺が円弧のトラック形状でも良い。
【００６５】
（成形された結像光学素子の光走査装置への取付）
図６は、成形された結像光学素子１１０の光走査装置に対する取付けを行う取付部の図である。光走査装置の筐体上に結像光学素子１１０の取付部８０があり、この取付部８０に対して結像光学素子１１０の基準部１１１が光軸方向に当接するように位置決めされる。そして、この後、接着により若しくはバネを用いて、結像光学素子１１０は取付部８０に固定される。
【００６６】
また、本実施形態の成形用金型で成形された結像光学素子１１０は、鍔部の寸法公差が十分小さく抑え込まれている。このため、結像光学素子１１０の鍔部の凹面光学面側に結像光学素子１１０のお辞儀防止のリブ８１（図６）を立てることで、結像光学素子１１０の固定前のお辞儀（結像光学素子の長手方向を軸とした回転）を最小限に抑えることが出来る。
【００６７】
（成形された結像光学素子の成形度）
本実施形態において、成形された長尺光学素子としての結像光学素子は、図４（ｂ）に示すように、光軸方向に離間し光軸方向に交差する方向に長尺な形状の第１の光学面１１３および第２の光学面１１２を備える光学部を有する。そして、光軸方向に交差する方向で第１の光学面の外側に第１の面（１０１Ｘ）、および第２の光学面の外側に第２の面（１０３Ｘ）を備える鍔部１１０Ａを有する。また、第１の面に設けられ光軸方向の位置決めが行われる基準部１１１を有する。そして、第１の光学面１１３、基準部１１１、基準部１１１が設けられる非光学面が同じ鏡面駒である第１の鏡面駒１０１で形成される。
【００６８】
これにより、第１の光学面１１３、基準部１１１、基準部が設けられる非光学面は、射出成形における同じ成形度を有する。
【００６９】
（本実施形態の効果）
このように、本実施形態では、鏡面駒の端部を長手方向に広げて結像光学素子の鍔部の一部を形成する成形用金型において、鍔部の補正作業の簡略化及び、メンテナンス性を向上させることが出来る。
【００７０】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、イジェクターピン突出し部を凸面鏡面駒側の抱き駒に設けた点である。その他の構成及び光学的作用は、第１の実施形態と同様であり、これにより同様の効果を得ている。図７は本実施形態の成形用金型の断面図、図８は本実施形態の成形用金型で成形された結像光学素子の図である。
【００７１】
本実施形態では、第１の実施形態で第２の抱き駒１０３Ｂ（図１）に設けていたイジェクターピン１０４を第１の抱き駒１０３Ａ（図７）に設けることで、基準部１１１を更に結像光学素子の長手方向端部に設けることが可能となる。即ち、
イジェクターピン１０４に制約されずに基準部１１１を形成できる。その結果、長手方向に２つ設けられる基準部１１１の高さが相対的にずれた場合においても、基準部１１１同士を極力長手方向に離間させることにより、結像光学素子を光走査装置に固定する際に光学面の主走査断面内の傾きを小さく抑えることが出来る。
【００７２】
また、図７において、第２の鏡面駒１００により形成された凹面光学面１１２が成形時に収縮することにより第２の鏡面駒１００に張り付く可能性があるため、イジェクターピン１０４による突出しを凹面光学面１１２側で行うことで離型が安定する。
【００７３】
なお、図８（ａ）に示すイジェクターピン突出し部１１４は，これに限らず第２の鏡面駒１００内に設けてもよい。この場合、成形用金型の耐久性は低下するが、結像光学素子の長手方向（図８（ｂ）のｙ方向）のサイズを短くできるメリットがある。
【００７４】
（長尺光学素子の製造方法）
長尺光学素子である結像光学素子として、製造される結像光学素子を以下に示す。光軸方向において互いに対向し第１の方向に長尺な第１及び第２の光学面と、第１及び第２の光学面の夫々の外周に設けられる第１及び第２の非光学面と、第１の非光学面に設けられ光軸方向における位置決めを行うための基準部と、を有する結像光学素子である。
【００７５】
そして、製造方法は、第１の光学面、第１の非光学面、及び基準部を第１の鏡面駒１０１により形成する第１の工程と、第２の光学面を第２の鏡面駒１００により形成する第２の工程と、第２の非光学面を抱き駒１０３Ａにより形成する第３の工程と、を有する。ここで、抱き駒１０３Ａと第２の鏡面駒１００はそれぞれ嵌合されている。
【符号の説明】
【００７６】
１００・・第１の鏡面駒、１０１・・第２の鏡面駒、１０３Ｂ・・第１の抱き駒
【図１】
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【図２Ａ】
2017043049.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017043049.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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