JP2013182258A - レンズアレイ、画像形成装置及びレンズアレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のレンズの間に備えられた遮光膜の膜厚を均一にして、レンズの端部においても、迷光を遮光することができるレンズアレイを提供する。
【解決手段】基板５１の有効領域に形成される複数のレンズ５２と、レンズ５２の外周に形成される流れ止め（たとえばダミーレンズ５３）と、紫外線硬化インク６１を用いて形成されレンズ５２の間及びレンズと流れ止めの間に配置される遮光膜５４とを備える。遮光膜５４は、インクジェット法により塗布した紫外線硬化インク６１に紫外線を照射して形成する。
【選択図】図４

Description

この発明の実施形態は、複数のレンズの間に遮光膜を備えるレンズアレイ、画像形成装置及びレンズアレイの製造方法に関する。

プリンタ、複写機、複合機（ＭＦＰ）、ファクシミリ等の画像形成装置、スキャナ等の画像形成装置、あるいは、液晶表示装置、固体撮像素子、光インターコネクションによる多重画像転送、共焦点型レーザー顕微鏡等、光通信分野、光ディスク分野、画像表示分野、画像伝送・結合分野、光計測、光センシング分野、光プロセッシング分野等に用いるレンズアレイは、迷光を防止する遮光膜を備えたものがある。

特開２００１−３３０７０９号公報

遮光膜を、紫外線で硬化する紫外線硬化インクで形成するレンズアレイでは、紫外線硬化インクは、レンズ間の狭い部分に自然に行き渡る様、適度の流動性を備える。適度の流動性を備えることから、レンズの端部では紫外線硬化インクが周囲に流れてしまい、レンズ端部周囲の膜厚が薄くなり、迷光を遮光できない恐れがある。

この発明が解決しようとする課題は、レンズの端部においても、レンズ周囲に均一の膜厚を備える遮光膜を形成することにより、迷光を遮光して、全面に渡り均一なレンズ品質を備える、レンズアレイ、画像読取装置、画像形成装置及びレンズアレイの製造方法を提供することである。

上記課題を達成するために、一実施形態のレンズアレイは、基板の有効領域に形成される複数のレンズと、前記レンズの外周に形成される流れ止めと、紫外線硬化インクを用いて形成され前記レンズの間及び前記レンズと前記流れ止めの間に配置される遮光膜とを備える。

第１の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図。 第１の実施形態のブラック（Ｋ）の画像形成部を示す概略構成図。 第１の実施形態のイメージセンサを示す概略構成図。 第１の実施形態のレンズアレイを示す概略上面図。 第１の実施形態のレンズアレイを図４のｄ−ｄ´方向から見た示す概略説明図。 第１の実施形態の遮光膜形成装置を示す概略説明図。 第１の実施形態の遮光膜の製造方法の、搬送台への基板の固定を示す概略説明図。 第１の実施形態の遮光膜の製造方法の、紫外線硬化インクの吐出を示す概略説明図。 第１の実施形態の遮光膜の製造方法の、紫外線の照射を示す概略説明図。 第１の実施形態の遮光膜の製造方法の、レンズアレイの形成完了を示す概略説明図。 第２の実施形態のレンズアレイを示す概略上面図。 第２の実施形態のレンズアレイを図１１のｅ−ｅ´方向から見た示す概略説明図。 第３の実施形態のレンズアレイを示す概略上面図。 第３の実施形態のレンズアレイを図１３のｆ−ｆ´方向から見た示す概略説明図。 第３の実施形態の他の例のレンズアレイを示す概略説明図。

以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１乃至図１０を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の画像形成装置であるカラーのＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）１０を示す。ＭＦＰ１０の本体１１の上部には透明ガラスの原稿台１２があり、原稿台１２上には自動原稿搬送部（ＡＤＦ）１３を開閉自在に設けている。また本体１１の上部には操作パネル１４を設けている。操作パネル１４は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を有している。

本体１１内のＡＤＦ１３の下部には、画像読取装置であるスキャナ部１５を設けている。スキャナ部１５は、ＡＤＦ１３によって送られる原稿Ｇ１または原稿台１２上に置かれた原稿Ｇ２を読み取って画像データを生成するもので、画像読取手段に含まれる密着型のイメージセンサ１６ａを備えている。イメージセンサ１６ａは、主走査方向（図１では奥行方向）に配置されている。また、画像読取手段１６は光源を含む。光源から出射された光は、原稿台上に置かれた原稿Ｇ２に照射し、原稿Ｇ２によって反射された光は、イメージセンサ１６ａの到達前にレンズアレイを通過する。またＡＤＦ１３によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ１６ａは、図１に示す固定位置にある。

さらに本体１１内の中央部にはプリンタ部１７を有し、本体１１の下部には、各種サイズの用紙を収容する複数のカセット１８を備えている。プリンタ部１７は、感光体ドラムと、露光手段であるＬＥＤを含む走査ヘッド１９を有し、走査ヘッド１９からの光線によって感光体を走査して画像を生成する。

プリンタ部１７は、スキャナ部１５で読み取った画像データや、ＰＣ（Personal Computer）などで作成された画像データを処理して用紙に画像を形成する。プリンタ部１７は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを含む。画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置している。また、走査ヘッド１９も画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応した複数の走査ヘッド１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋを有している。

図２に、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうち、ブラック（Ｋ）の画像形成部２０Ｋを示す。尚、各画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは同じ構成であるため、以下の説明において画像形成部２０Ｋを代表にして説明する。

画像形成部２０Ｋは、像担持体である感光体ドラム２２Ｋを有する。感光体ドラム２２Ｋの周囲には、回転方向ｔに沿って帯電チャージャ２３Ｋ、現像器２４Ｋ、１次転写ローラ２５Ｋ、ブレード２７Ｋを備えるクリーナ２６Ｋ等を配置している。走査ヘッド１９Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの露光位置に光を照射し、感光体ドラム２２Ｋ上に静電潜像を形成する。

画像形成部２０Ｋの帯電チャージャ２３Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの表面を一様に全面帯電する。現像器２４Ｋは、現像バイアスが印加される現像ローラ２４ａによりブラックのトナーを感光体ドラム２２Ｋに供給する。クリーナ２６Ｋは、ブレード２７Ｋを用いて感光体ドラム２２Ｋ表面の残留トナーを除去する。

図１に示すように、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの上部には、現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋにそれぞれトナーを供給するトナーカートリッジ２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋを設けている。トナーカートリッジ２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーカートリッジを含む。

中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、テンションローラ３０、に張架され矢印ｙ方向に回転する。また中間転写ベルト２１は感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに対向して接触している。中間転写ベルト２１の感光体ドラム２２Ｋに対向する位置には、１次転写ローラ２５Ｋにより１次転写電圧が印加され、感光体ドラム２２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２１に１次転写する。

中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ３１には、２次転写ローラ３３を対向して配置している。駆動ローラ３１と２次転写ローラ３３間を用紙Ｓが通過する際に、２次転写ローラ３３により２次転写電圧が用紙Ｓに印加され、中間転写ベルト２１上のトナー像を用紙Ｓに一括２次転写する。中間転写ベルト２１の従動ローラ３２付近には、ベルトクリーナ３４を設けている。

図１で示すように、給紙カセット１８から２次転写ローラ３３に至る間には、給紙カセット１８内から取り出した用紙Ｓを搬送する搬送ローラ３５、レジストローラ３５ａを設けている。さらに２次転写ローラ３３の下流には定着器３６を設けている。また定着器３６の下流には排紙ローラ３７を設けている。排紙ローラ３７は用紙Ｓを排紙部３８に排出する。

さらに、定着器３６の下流には、反転搬送路３９を設けている。反転搬送路３９は、用紙Ｓを反転させて２次転写ローラ３３の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用する。

図２に示す走査ヘッド１９Ｋは、感光体ドラム２２Ｋと対向する。感光体ドラム２２Ｋは、予め設定した回転速度で回転し、表面に電荷を蓄える。走査ヘッド１９Ｋからの光を感光体ドラム２２Ｋに照射して、感光体ドラム２２Ｋを露光し、感光体ドラム２２Ｋの表面に静電潜像を形成する。

走査ヘッド１９Ｋは、レンズアレイ５０を有し、レンズアレイ５０は保持部材４１に支持されている。また、保持部材４１の底部には支持体４２を有し、支持体４２には、光源であるＬＥＤ素子４３を配置している。ＬＥＤ素子４３は主走査方向に直線状に等間隔で設けている。また、支持体４２にはＬＥＤ素子４３の発光を制御するドライバＩＣを含む制御基板４３ａを配置している。

制御基板４３ａは、画像データに基づいて走査ヘッド１９Ｋの制御信号を発生し、制御信号に従って所定の光量でＬＥＤ素子４３を発光させる。ＬＥＤ素子４３から出射した光線は、レンズアレイ５０を通過して感光体ドラム２２Ｋ上に結像する。レンズアレイ５０に結像された光線は、感光体ドラム２２Ｋ上に静電潜像を形成する。走査ヘッド１９Ｋは上部（出射側）にカバーガラス４４を備える。

図３に示すイメージセンサ１６ａ（４９）は、原稿台１２に載置される原稿Ｇ２の画像、またはＡＤＦ１３によって給紙される原稿Ｇ１の画像を、操作パネル１４の操作に従って読み取る。イメージセンサ１６は、主走査方向に配置された１次元のセンサである。基板４６上に配置される筐体４５の原稿台１２側の上面には、原稿の方向に光を照射する２つのＬＥＤライン照明装置４７，４８を主走査方向（図の奥行方向）に延びるように設けている。原稿を照射する光源はＬＥＤに限定されず、蛍光管、キセノン管、冷陰極管又は有機ＥＬ等であってもよい。

筐体４５上部のＬＥＤライン照明装置４７と４８の間には、レンズアレイ５０が支持され、筐体４５の底部にある基板４６には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成されるイメージセンサ４９が実装されている。ＬＥＤライン照明装置４７，４８は原稿台１２上の原稿の画像読み取り位置を照射し、画像読み取り位置で反射した光は、レンズアレイ５０に入射する。レンズアレイ５０は、正立等倍レンズとして機能する。レンズアレイ５０に入射した光は、レンズアレイ５０の出射面から出射され、イメージセンサ４９上に結像する。結像した光は、イメージセンサ４９によって電気信号に変換され、基板４６のメモリ部（図示せず）に転送される。

この実施形態では画像形成装置として多機能周辺機器（ＭＦＰ）を例に説明したが、画像形成装置はＭＦＰに限定されず、プリンタ単体やスキャナ単体などの画像読取装置であっても良い。

次にレンズアレイ５０について詳述する。図４及び図５に示すようにレンズアレイ５０は、例えば透明な基板５１の長さＡ、幅Ｂの有効領域αに複数のレンズ５２を備え、レンズ５２の外周にレンズ５２を囲う、流れ止めである斜線で示すダミーレンズ５３を備える。レンズアレイ５０は、レンズ５２の間及び、レンズ５２とダミーレンズ５３の間に形成される例えば厚さ２４μｍの黒色の遮光膜５４を備える。ダミーレンズ５３は、例えば基板５１の成形時にレンズ５２と一体に金型成形される。レンズ５２とダミーレンズ５３とは同一形状であり、レンズ５２とダミーレンズ５３との間隔は、基板５１の有効領域α内の複数のレンズ５２間の間隔と同じである。

遮光膜５４は、図６に示す遮光膜形成装置６０を用いて形成する。遮光膜形成装置６０は、インクジェット法により塗布したインクを紫外線硬化して遮光膜５４を形成する。遮光膜形成装置６０は、インクジェット印刷部６２、紫外線照射装置６３、搬送台６４、及び制御部６６を備える。

搬送台６４は、金型成形によりレンズ５２及びダミーレンズ５３を備える基板５１を固定支持して、矢印ｒ方向に移動し、基板５１をインクジェット印刷部６２位置及び紫外線照射装置６３位置に搬送する。インクジェット印刷部６２は、基板５１の上方から、ダミーレンズ５３で囲われた、複数のレンズ５２の間及びレンズ５２とダミーレンズ５３の間に紫外線硬化インク６１を吐出する。紫外線照射装置６３は、基板５１の上方から、基板５１に吐出された紫外線硬化インク６１に、紫外線６７を照射する。制御部６６は、インクジェット印刷部６２、紫外線照射装置６３、及び搬送台６４を制御する。制御部６６は、例えば搬送台６４の搬送速度あるいは搬送タイミングを制御する。制御部６６は、例えばインクジェット印刷部６２のインクの吐出量を制御する。インクの吐出量の制御は、例えばインクを吐出させる電圧を調整して制御し、あるいはマルチドロップでその液滴数を調整して制御する。制御部６６は例えば紫外線照射装置６３の紫外線の波長等を制御する。

遮光膜形成装置６０は、紫外線硬化インク６１の供給を、インクジェット方式ではなく、インク塗布装置を用いて塗布しても良い。又、遮光膜５４を形成するために、搬送台６４を移動するのではなく、搬送台６４を固定して、インクジェット印刷部６２及び紫外線照射装置６３を移動するものであっても良い。

紫外線硬化インクについて説明する。紫外線硬化インクの材料例を列挙する。

（遮光材料）
複数のレンズ間に遮光膜を形成するための遮光材料としては、光学的な遮光性および反射特性が第一に求められる。次にインクジェット紫外線硬化インク特性としての飛翔性能、分散安定性などが求められ、このような材料としては光吸収性の顔料を挙げることができる。例えば、カーボンブラック、カーボンリファインド、及びカーボンナノチューブのような炭素系顔料、鉄黒、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム、及び酸化鉄のような金属酸化物顔料、硫化亜鉛のような硫化物顔料、フタロシアニン系顔料、金属の硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩、及びリン酸塩のような塩からなる顔料、並びにアルミ粉末、ブロンズ粉末、及び亜鉛粉末のような金属粉末からなる顔料を例示することができる。

（反応性材料）
遮光膜の骨格となる材料は光硬化型材料であり、重合性官能基を有する反応性モノマー、オリゴマーなどの光で重合する反応性の材料と、それらの重合を開始させる光開始剤からなる。反応性材料ついては、現在、多種多様なものが様々な用途で使用されているが、大別するとラジカル型とカチオン型に分けることができる。

ラジカル型はアクリロイル官能基を有するアクリルモノマー・オリゴマーが代表的なもので、光照射された光開始剤から発生するラジカルにより重合が促進される。用途的にはコーティング、インキ、光学材料、レジストなどが挙げられるが、重合の際に酸素阻害が生じることや硬化後の体積収縮が比較的大きいことが欠点として挙げられ、これら欠点をいかに制御して使用するかが求められていた。

カチオン型はエポキシやオキセタン化合物に代表される環状エーテル化合物、またビニルエーテル基を有するビニルエーテル化合物などが挙げられ、光開始剤として光照射によるプロトン発生を利用し重合を開始させるものである。これらの中で環状エーテル化合物は重合後の体積収縮が少なく、それに伴い基材との密着性が優れていることが特徴に挙げられる。また、酸素阻害を生じることなく重合でき、薄膜の形成能に優れていることもラジカル型とは異なる点である。

レンズアレイの遮光膜としては、前記の特性を踏まえた上でインクジェット紫外線硬化インクとしてのインク特性を両立する材料を適宜選択して使用することができる。この実施形態のインク材料は、遮光膜としての遮光性、反射特性、硬化膜強度、紫外線硬化条件などの性能と、インクジェット紫外線硬化インク特性としての粘度、表面張力などの物性および遮光材料の分散安定性、ヘッド部材との適合性などを満足することができるものであれば、特に制限はない。以下、具体例を列挙する。

ラジカル型の材料は、分子中のアクリロイル基の有する数により、単官能アクリレート、２官能アクリレート、３つ以上の多官能アクリレートなどのモノマーや、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどに代表されるオリゴマーが例示できる。この内、単官能モノマーは反応性希釈剤として用いられることが多く、またインクジェットインクとしては、粘度の調整材料として重要な役割を果たす。

具体例として、イソボニルアクリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロペンタジエニルアクリレート、フェニルグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-ヒドロキシブチルアクリレート、２-ヒドロキシヘキシルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２-アクリロイルオキシエチルフタレート、ベンジルアクリレート、などや、２-ヒドロキシヘキシルメタクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどのメタクリルアクリレートが挙げられる。

２官能アクリレートは、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ノナンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物アクリレートなど、多官能アクリレートは、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ付加物のトリアクリレートなどが挙げられる。アクリレート系以外では、Ｎ-ビニルピロリドン、Ｎ-ビニルカプロラクタムなどは希釈剤としても有用である。

カチオン型の材料は、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物などが挙げられる。

エポキシ化合物は、２価の脂肪族骨格または脂環式骨格を有する炭化水素基、あるいは、脂肪族鎖または脂環式骨格を一部に有する２価の基の一方あるいは両方に、エポキシ基あるいは脂環式エポキシ基を有する化合物を挙げることができる。例えば、ダイセル化学社製のセロキサイド２０２１、セロキサイド２０２１Ａ、セロキサイド２０２１Ｐ、セロキサイド２０８１、セロキサイド２０００、セロキサイド３０００に例示される脂環式エポキシ、エポキシ基を有する（メタ）アクリレート化合物であるサイクロマーＡ２００、サイクロマーＭ１００、ＭＧＭＡのようなメチルグリシジル基を有するメタクリレート、低分子エポキシ化合物であるグリシドール、β−メチルエピコロルヒドリン、α−ピネンオキサイド、Ｃ１２〜Ｃ１４のα−オレフィンモノエポキシド、Ｃ１６〜Ｃ１８のα−オレフィンモノエポキシド、ダイマックＳ−３００Ｋのようなエポキシ化大豆油、ダイマックＬ−５００のようなエポキシ化亜麻仁油、エポリードＧＴ３０１、エポリードＧＴ４０１のような多官能エポキシなどを挙げることができる。

さらに、サイラキュアのような米国ダウケミカル社の脂環式エポキシや、水素添加し且つ脂肪族化した低分子フェノール化合物の水酸基末端を、エポキシを有する基で置換した化合物、エチレングリコールやグリセリン、ネオペンチルアルコールやヘキサンジオール、トリメチロールプロパンなどの多価脂肪族アルコール／脂環アルコールなどのグリシジルエーテル化合物、ヘキサヒドロフタル酸や、水添芳香族の多価カルボン酸のグリシジルエステルなどを使用することができる。

オキセタン化合物としては、例えば、（ジ[１−エチル（３−オキセタニル）]メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、〔（１−エチル−３−オキセタニル）メトキシ〕シクロヘキサン、ビス〔（１−エチル−３−オキセタニル）メトキシ〕シクロヘキサンや、ビス〔（１−エチル−３−オキセタニル）メトキシ〕ノルボルナンなどの脂環に１以上のオキセタン含有基が導入された化合物、エチレングリコールやプロピレンゴリコール、ネオペンチルアルコールなど脂肪族多価アルコールに、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンのようなオキセタン含有アルコールを脱水縮合させたエーテル化合物）などが挙げられる。また、芳香族骨格を含むオキセタン化合物としては、例えば１，４−ビス（（１−エチル−３オキセタニル）メトキシ）ベンゼン、１，３−ビス（（１−エチル−３オキセタニル）メトキシ）ベンゼン、４，４‘−ビス（（３−エチル−３オキセタニル）メトキシ）ビフェニル、フェノールノボラックオキセタン類があげられる。

ビニルエーテル化合物としては、２-エチルヘキシルビニルエーテル、ブンタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ジチレングリコールモノビニルエーテル、ジチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、４-ヒドロキシブチルビニルエーテルなどが挙げられる。また硬化速度の向上に加えてさらなる粘度の低下と硬化硬度の向上が要求される場合には、液体インク中に下記式（１）で表わされるビニルエーテル化合物を、単独または組み合わせて配合することが好ましい。

脂肪族グリコール誘導体やシクロヘキサンジメタノールなどのメチレン基に結合したビニルエーテル化合物は、顔料による重合阻害が顕著なため、これまでインクとして使用することが難しかった。しかしながら、下記式（１）で示される、脂環式骨格、テルペノイド骨格や芳香族骨格に直接ビニルエーテル基を有する化合物は、顔料と同時に具備しても硬化性能に優れる。これら化合物の配合量は、熱可塑性を維持するためには液体インク全体に対して５０重量部以下の割合とすることが望ましいが、熱可塑性を損なってもより高い溶剤耐性と硬度が要求される場合はさらに酸で硬化する溶剤の全量まで増加しても構わない。

R13-R14-(R13)p ・・・式（１）
上記式（１）中、上記Ｒ13は少なくともひとつはビニルエーテル基であり、ビニルエーテル基、水酸基から選択される置換基を示す。Ｒ14は脂環式骨格または芳香環を有する骨格から選択される（ｐ＋１）価の基であり、ｐは０を含む正の整数である。ただし、Ｒ14がシクロヘキサン環骨格で、かつｐが０の場合、環上の少なくとも一つの炭素はケトン構造を有する。（ｐ＋１）価の有機基Ｒ14としては、例えば、ベンゼン環やナフタレン環、ビフェニル環を含む（ｐ＋１）価の基、シクロアルカン骨格や、ノルボルナン骨格、アダマンタン骨格、トリシクロデンカン骨格、テトラシクロドデカン骨格、テルペノイド骨格、コレステロール骨格などの誘導される（ｐ＋１）価の基などが挙げられる。

より具体的には、シクロヘキサン（ポリ）オール、ノルボルナン（ポリ）オール、トリシクロデカン（ポリ）オール、アダマンタン（ポリ）オール、ベンゼン（ポリ）オール、ナフタレン（ポリ）オール、アントラセン（ポリ）オール、ビフェニル（ポリ）オールなどの脂環ポリオールやフェノール誘導体おける水酸基の水素原子が、ビニル基に置換された化合物などが挙げられる。また、ポリビニルフェノールやフェノールノボラックなどのポリフェノール化合物における水酸基の水素原子が、ビニル基に置換された化合物などが挙げられる。上記化合物は、水酸基の一部が残留していても、脂環式骨格の一部のメチレン原子が、ケトン基などに置換されていても、揮発性が低減するため望ましいものとなる。特に、シクロヘキシルモノビニルエーテル化合物は揮発性に富むため、シクロヘキシルモノビニルエーテル化合物が用いられる場合は、シクロヘキサン環は少なくともシクロヘキサノン環に酸化されていることが望ましい。

次に、光開始剤の例としてはラジカル系とカチオン系に別れるが、一般的なものを列挙する。

ラジカル系は、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系があり、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、２-ヒドロキシ-２-メチル-１-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、などの開裂型、ベンゾフェノン、２，４-ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどの水素引き抜き型、などが挙げられる。

カチオン系は、オニウム塩、ジアゾニウム塩、キノンジアジド化合物、有機ハロゲン化物、芳香族スルフォネート化合物、バイスルフォン化合物、スルフォニル化合物、スルフォネート化合物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨードニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物およびそれらの混合物などを使用することができる。

具体的には、トリフェニルスルフォニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、２，３，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノン−４−ナフトキノンジアジドスルフォネート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メトキシフェニルジアゾニウムスルフェート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メトキシフェニルジアゾニウムｐ−エチルフェニルスルフェート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メトキシフェニルジアゾニウム２−ナフチルスルフェート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メトキシフェニルジアゾニウムフェニルスルフェート、２，５−ジエトキシ−４−Ｎ−４'−メトキシフェニルカルボニルフェニルジアゾニウム−３−カルボキシ−４−ヒドロキシフェニルスルフェート、２−メトキシ−４−Ｎ−フェニルフェニルジアゾニウム−３−カルボキシ−４−ヒドロキシフェニルスルフェート、ジフェニルスルフォニルメタン、ジフェニルスルフォニルジアゾメタン、ジフェニルジスルホン、α−メチルベンゾイントシレート、ピロガロールトリメシレート、ベンゾイントシレート、などが挙げられる。

紫外線硬化インク６１は、これらの材料を用いて、（遮光材料）をモノマー（反応性モノマー）に分散する工程と、得られた分散液と、適切なモノマー、オリゴマーおよび光開始剤、さらに必要に応じて重合禁止剤を加えて混合攪拌する工程を経て、最終的に粗粒子や不要な固形分を除去する濾過あるいは遠心分離などの精製工程を行い、作成する。

重合禁止剤は、カチオン系の場合と、ラジカル系の場合がある。カチオン系の場合は、ｎ−ヘキシルアミン、ドデシルアミン、アニリン、ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロウンデカン、３−フェニルピリジン、４−フェニルピリジン、ルチジン、２，６−ジ−t−ブチルピリジンなどが挙げられる。また、ラジカル系の場合は、ＤＰＰＨ（１，１−ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル）、ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジニル−１−オキシル）。ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ニトロベンゼン、ハイドロキノン（ＨＱ）、メチルハイドロキノン（ＭＥＨＱ）、t-ブチルカテコール、ジメチルアニリンなどが挙げられる。

紫外線硬化インク６１の物性値として、遮光材料の平均粒子径を300nm以下にすれば、インクジェット印刷部６２による飛翔性能に影響を与えることがない。また、紫外線硬化インク６１の粘度値は25℃において5〜30mPa・s、表面張力値は22〜40ｍＮ／ｍの範囲に設定することが望ましい。紫外線硬化インク６１の粘度値あるいは表面張力値は、モノマー、オリゴマーあるいは界面活性剤などの配合により設定できる。

さらに基板５１の各レンズ５２間の狭い部分にインクが自然に行き渡る様にするために、基板５１と紫外線硬化インク６１の接触角は、２５℃において２０度以下に設定することが望ましい。

紫外線硬化インク６１を用いる遮光膜５４を、基板５１のダミーレンズ５３で囲われた領域に形成する製造方法を図７乃至１０を参照して説明する。遮光膜５４に用いる紫外線硬化インク６１は、例えば遮光材料をカーボンブラックとする。紫外線硬化インク６１のカーボンブラックの含有量を３．５重量％とし、遮光膜５４を厚さ２４μｍに形成する。紫外線照射装置６３から照射される紫外線６７は、例えば照度：２０００ｍＷ／ｃｍ^２、積算光量：４００ｍＪ／ｃｍ^２、波長：３６５ｎｍとする。

レンズアレイ５０の遮光膜５４は、遮光性が高いほど迷光を遮断でき、レンズアレイ５０の特性に有利である。遮光膜５４の遮光性は例えば光学濃度（透過濃度）で測定することで求められる。光学濃度の測定は、例えばX-rite社製361Tを用いて測定可能である。遮光膜５４は、光学濃度が６以上であれば透過光をほぼ遮光できる。（光学濃度は、不透明度の１０を底とする対数であり、減光量が大きいと値が大きくなる。光学濃度が６の場合、光の透過率は１００万分の１％となる。）
遮光膜５４の遮光材料としてカーボンブラックを使用した場合に、カーボンブラックの含有量が３．５重量％では、遮光膜５４の膜厚が約２４μm以上であれば十分な遮光性能を得られる。カーボンブラックの含有量が７．５重量％では、遮光膜５４の膜厚が約１２μm以上であれば十分な遮光性能を得られる。十分な遮光性を有する遮光膜５４を得るには、遮光膜５４を厚くするか若しくは紫外線硬化インク６１中の遮光材料の重量比を高くすることで実現できる。

図７に示すように、搬送台６４に基板５１を固定し、搬送台６４を矢印ｒ方向に移動する。基板５１がインクジェット印刷部６２に到達したら、インクジェット印刷部６２は、図８に示すように、矢印ｒ方向に移動する基板５１の上方から、基板５１のダミーレンズ５３で囲われた、複数のレンズ５２の間及びレンズ５２とダミーレンズ５３の間に紫外線硬化インク６１を吐出する。インクジェット印刷部６２から吐出された紫外線硬化インク６１は、基板５１が紫外線照射装置６３に到達するまでに、ダミーレンズ５３で囲われた領域内で、複数のレンズ５２の間及びレンズ５２とダミーレンズ５３の間で均一の厚さに広がる。

搬送台６４の移動に従い、図９に示すように基板５１が紫外線照射装置６３に到達すると、紫外線照射装置６３は基板の上方から紫外線硬化インク６１に紫外線６７を照射して、紫外線硬化インク６１を硬化する。紫外線照射装置６３を通過することにより、基板５１上の紫外線硬化インク６１は硬化される。紫外線照射装置６３を通過することにより、ダミーレンズ５３で囲われた、複数のレンズ５２の間及びレンズ５２とダミーレンズ５３の間に遮光膜５４を形成されたレンズアレイ５０が製造される（図１０）。

基板５１に形成されるダミーレンズ５３により、基板５１の有効領域α内と、レンズ５２とダミーレンズ５３との間との遮光膜５４の形成条件を同じに設定され、基板５１のダミーレンズ５３に囲われた領域では、膜厚２４μｍの均等な遮光膜５４を得られる。レンズアレイ５０の遮光膜５４の遮光性は、基板５１の有効領域α内と、基板５１の有効領域αの端部のレンズ５２周囲とで同じであり、光学濃度６の遮光性を得られた。

尚、レンズアレイ５０は、基板５１の片面に複数のレンズ５２を配置しているが、レンズアレイは複数のレンズを基板の両面に備えるものであっても良い。

第１の実施形態によると、基板５１のレンズ５２の周囲にダミーレンズ５３を形成し、ダミーレンズ５３で囲われる領域に紫外線硬化インクからなる遮光膜５４を形成する。レンズアレイ５０は、有効領域α端部のレンズ５２周囲においても、有効領域α内と同じ膜厚の遮光膜５４を得られ、有効領域αの端部における迷光を遮光出来、全面に渡り均一なレンズ品質を得られる。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、基板のレンズを囲う壁の内部に紫外線硬化インクを供給して遮光膜を形成する。第２の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１１、図１２に示すように第２の実施形態のレンズアレイ７０は、例えば透明な基板７１の長さＣ、幅Ｄの有効領域βに複数のレンズ７２を備え、レンズ７２の外周にレンズ７２を囲う、流れ止めである壁７３を備える。レンズアレイ７０は、レンズ７２の間及びレンズ７２と壁７３の間に形成される例えば厚さ２４μｍの黒色の遮光膜７４を備える。壁７３は、外周が基板７１の外周に達していて、例えば基板７１の成形時にレンズ７２と一体に金型成形される。基板７１のレンズ形成面７２ａからの壁７３の高さＨは遮光膜７４の高さＳより高く設定する。壁７３の高さＨを例えばレンズ７２の高さＴより高く設定すれば、レンズアレイ７０を扱う間に誤ってレンズ７２が周囲に接触するのを防止可能となる。

遮光膜７４の形成時、インクジェット印刷部６２は、基板７１の壁７３の内部に紫外線硬化インク６１を吐出する。インクジェット印刷部６２から吐出された紫外線硬化インク６１は、基板７１が紫外線照射装置６３に到達するまでに、壁７３の内部で、複数のレンズ７２の間及びレンズ７２と壁７３の間に均一の厚さに広がる。紫外線照射装置６３は、基板７１が通過する間に、壁７３の内部に紫外線６７を照射して紫外線硬化インク６１を硬化し、壁７３の内部に遮光膜７４を形成する。

基板７１の壁７３に囲われた領域では、膜厚２４μｍの均等な遮光膜７４を得られる。レンズアレイ７０の遮光膜７４の遮光性は、基板７１の有効領域β内と、基板７１の有効領域βの端部のレンズ７２周囲とで同じであり、光学濃度６の遮光性を得られた。

尚壁７３の高さは、インクジェット印刷部６２による紫外線硬化インク６１の高さを規制できれば限定されない。

第２の実施形態によると、基板７１のレンズ７２の周囲に壁７３を形成し、壁７３で囲われる領域に紫外線硬化インク６１からなる遮光膜７４を形成する。第１の実施形態と同様に、レンズアレイ７０は、有効領域β端部のレンズ７２周囲においても、有効領域β内と同じ膜厚の遮光膜７４を得られ、有効領域βの端部における迷光を遮光出来、全面に渡り均一なレンズ品質を得られる。

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、基板のレンズを囲う所定幅の壁の内部に紫外線硬化インクを供給して遮光膜を形成する。第３の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１３、図１４に示すように第３の実施形態のレンズアレイ８０は、例えば透明な基板８１の長さＥ、幅Ｆの有効領域γに複数のレンズ８２を備え、レンズ８２の外周にレンズ８２を囲う、流れ止めである幅Ｗの壁８３を備える。レンズアレイ８０は、レンズ８２の間及び、レンズ８２と壁８３の間に形成される例えば厚さ２４μｍの黒色の遮光膜８４を備える。

レンズ８２は例えば基板８１と一体に金型成形される。壁８３は、基板８１形成後に、例えばインクジェット法によりレンズ８２の外周にインクを吐出して形成する。壁８３を形成するインクは、紫外線硬化インクに限らず、固形インク等でも実現できる。尚壁８３は、例えば基板８１の成形時にレンズ８２と一体に金型成形しても良い。

遮光膜８４の形成時、インクジェット印刷部６２により壁８３の内部に紫外線硬化インク６１を吐出し、紫外線照射装置６３により紫外線６７を照射して紫外線硬化インク６１を硬化し、壁８３の内部に膜厚２４μｍの均等な遮光膜８４を形成する。基板８１の有効領域γ内と、基板８１の有効領域γの端部のレンズ８２周囲とで、光学濃度６の均一の遮光性の遮光膜８４を備えるレンズアレイ８０を得る。

尚壁の形状は限定されず、例えば図１５の他の例に示すように、レンズアレイ９０の基板９１のレンズ９２を囲う壁９３の上部を鋭角に形成しても良い。レンズアレイ９０は、壁９３の内部に遮光膜９４を形成する。又壁の高さも限定されない。例えば紫外線硬化インクをインクジェット法ではなく、スピンコータを用いて、基板を回転して壁の内部に紫外線硬化インクを行き渡らせる場合には、壁の高さを遮光膜の膜厚と同等に形成する等任意である。

第３の実施形態によると、基板８１のレンズ８２の壁８３で囲われる領域に紫外線硬化インク６１からなる遮光膜８４を形成する。第１の実施形態と同様に、レンズアレイ８０は、有効領域γ端部のレンズ８２周囲においても、有効領域γ内と同じ膜厚の遮光膜８４を得られ、有効領域γの端部における迷光を遮光出来る。レンズアレイ８０の全面に渡り均一なレンズ品質を得られる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によると、レンズアレイの複数のレンズ周囲に流れ止めを形成し、流れ止め内に紫外線硬化インクを供給して、端部にあるレンズの周囲においても均一な膜厚を備える遮光膜を得られる。

この発明は上記実施形態に限られるものではなく種々変更が可能である。例えば複数のレンズの配列形状等任意である。

この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…ＭＦＰ
１６ａ…イメージセンサ
１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ…走査ヘッド
５０…レンズアレイ
５１…基板
５２…レンズ
５３…ダミーレンズ
５４…遮光膜
６０…遮光膜形成装置
６１…紫外線硬化インク
６２…インクジェット印刷部
６３…紫外線照射装置
６４…搬送台

Claims (7)

1. 基板の有効領域に形成される複数のレンズと、
   前記レンズの外周に形成される流れ止めと、
   紫外線硬化インクを用いて形成され前記レンズの間及び前記レンズと前記流れ止めの間に配置される遮光膜とを備えることを特徴とするレンズアレイ。
2. 前記流れ止めは、前記レンズの外周に形成されるダミーレンズであることを特徴とする請求項１記載のレンズアレイ。
3. 前記レンズと前記ダミーレンズは、同一形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレンズアレイ。
4. 前記流れ止めは、前記レンズの外周を囲う壁であることを特徴とする請求項１記載のレンズアレイ。
5. 光りを出射する光源と、
   前記光源から出射された光が通過する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のレンズアレイを備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 基板の複数のレンズの外周に流れ止めを形成する工程と、
   前記レンズの間及び前記レンズと前記流れ止めの間に紫外線硬化インクを供給する工程と、
   前記紫外線硬化インクに紫外線を照射する工程とを備えることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
7. 前記流れ止めを形成する工程は、前記レンズの形成と同時または前記レンズを形成した後に行うことを特徴とする請求項６記載のレンズアレイの製造方法。

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