JP2016159560A - ロッドレンズアレイの製造方法、ロッドレンズアレイ、及び該ロッドレンズを備える機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロッドレンズアレイの機械的特性を改善しつつ、光学的性能の低下を抑制可能であり、さらにロッドレンズアレイを備える機器の筐体との接着強度を好適に維持できる硬化被膜付ロッドレンズアレイの製造方法を提供する。
【解決手段】 互いに中心軸が平行となるよう配列された複数本の円柱状レンズを２枚の板材で挟み固定し、円柱状レンズの中心軸方向に沿った方向の端面の少なくとも一方、及び少なくとも一方の板材の円柱状レンズと対向する面の外表面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化被膜を形成する方法であって、該活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１００質量部に対しレベリング剤を０．０１質量部以上０．９０質量部以下含有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、ＣＲＴ（陰極線管）プリンタ、ＭＦＰ（複合機）、ＬＥＤ（高密度発光ダイオード）プリンタおよびＬＣＤ（液晶）プリンタなどの結像素子として用いられる硬化被膜付のロッドレンズアレイの製造方法、硬化被膜付きのロッドレンズアレイ、及び該ロッドレンズアレイを備える機器に関する。

複写機等の結像素子として使用されているロッドレンズアレイは、細長い円柱状の合成樹脂製レンズが複数本並列に配列され、各々のレンズ間に接着剤が充填され、さらにこれらが両側面部の板材により挟持されて一体的に構成されている。

これまでロッドレンズアレイとしては、無機ガラス製の円柱状レンズが配列されたものが主として使用されてきた。しかし、合成樹脂製のレンズが無機ガラスに比べ、軽量かつ安価に製造でき、加工も容易であるなど種々の利点を有しているため、種々の機器で使用されてきつつある。

しかし、合成樹脂製の円柱状レンズは表面の硬度が低いため、機器への取り付け時あるいは使用時における他の物体との接触、衝撃、引っかき、ゴミの拭き掃除などによって、その表面が損傷を受けてロッドレンズアレイの解像度が低下し、結像面に正確な画像を送ることができない場合がある、という欠点があった。

そこで、ロッドレンズアレイの合成樹脂製の円柱状レンズの表面に硬化被膜を形成する技術（特許文献１、特許文献２）が開示されている。

特開平０１−１２９２０１ 特開平０３−２７６１０２

しかしながら、ロッドレンズアレイの端面に硬化被膜を形成した場合に、レンズ端面の硬度が上昇し機械的特性は改善されるものの、光学特性が低下する場合があった。特に、ロッドレンズアレイの小型化の要求に対応するために、円柱状レンズを細径化し小型化を図ったロッドレンズアレイにおいて、硬化被膜を設けた際の光学特性の低下が顕著であった。そこで、本発明者らが検討した結果、ロッドレンズアレイ端面に形成する硬化被膜が凸状の形状となり、硬化被膜がレンズとして作用し、硬化被膜付ロッドレンズアレイの焦点距離等が変動しているためであると見出した。そのため、硬化被膜を形成する場合には、平滑な硬化被膜を形成する必要があり、硬化被膜を平滑にするためには、硬化被膜を形成する樹脂組成物にレベリング剤等の添加物を加える必要がある。

また、硬化被膜を形成する方法としては、ロッドレンズアレイの円柱状レンズが細径化しており端面のみに硬化被膜を形成することが難しい場合が多く、ロッドレンズアレイを樹脂組成物に浸漬し、該樹脂組成物を硬化して硬化被膜を形成するディッピング法によりロッドレンズアレイ全面を覆うように硬化被膜を形成する場合がある。

しかしながら、本願発明者らが鋭意検討した結果、レベリング剤を上記の樹脂組成物に加えると、硬化被膜付ロッドレンズアレイを他の機器と接着固定する際に、接着強度が大きく低下してしまう場合がある、という問題があることを見出した。

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであって、ロッドレンズアレイの機械的特性を改善しつつ、光学的性能の低下を抑制でき、さらに筐体との接着強度を好適に維持する硬化被膜付ロッドレンズアレイおよび該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。

本発明によれば、ロッドレンズアレイの製造方法であって、互いに中心軸が平行となるよう配列された複数本の円柱状レンズを２枚の板材で挟み固定し、前記円柱状レンズの中心軸方向に沿った方向の端面の少なくとも一方、及び少なくとも一方の前記板材の前記円柱状レンズと対向する面の外表面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化被膜を形成する方法であって、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１００質量部に対しレベリング剤を０．０１質量部以上０．９０質量部以下含有することを特徴とする、ロッドレンズアレイの製造方法が提供される。
このような構成によれば、硬化被膜を形成していないロッドレンズアレイと比較して、機械特性を改善しつつ、光学的性能の低下を抑制可能であり、さらにロッドレンズアレイを備える機器の筐体等とロッドレンズアレイとの接着強度を好適に維持できる硬化被膜付ロッドレンズアレイを製造できる。

本発明の好ましい態様によれば、ロッドレンズアレイであって、互いに中心軸が平行となるよう配列された複数本の円柱状レンズと、前記円柱状レンズを挟持する２枚の板材と、前記円筒状レンズの中心軸に沿った方向の端面の少なくとも一方と、少なくとも一方の前記板材の前記円柱状レンズと対向する面の外表面とを被覆する硬化被膜と、を備え、前記円筒状レンズの端面に設けられた硬化被膜の鉛筆硬度は２Ｈ以上であり、６００ｄｐｉの環境下におけるＭＴＦ値が６０％以上であることを特徴とする、ロッドレンズアレイが提供される。

本発明の好ましい態様によれば、前記硬化被膜は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１００質量部に対しレベリング剤を０．０１質量部以上０．９０質量部以下含有している。また、本発明の好ましい態様によれば、前記硬化被膜は、前記円筒状レンズの中心軸に沿った方向の両端面と、前記２枚の前記板材の前記円柱状レンズと対向する面と、に設けられている。

また、本発明によれば、上記のロッドレンズアレイを備えた機器であって、前記ロッドレンズアレイは、前記硬化被膜が設けられた前記板材が機器に接着固定されており、前記ロッドレンズアレイと、前記機器との接着強度が１．０ｋＮ以上であることを特徴とする機器が提供される。

このように構成された本発明によれば、他の機器への取り付け時あるいは使用時における他の物体との接触、衝撃、引っかき、ゴミの拭き掃除などによるロッドレンズアレイ表面の損傷を受けにくく、且つ光学的性能が好適に維持され、さらに筐体との接着強度が好適に維持される硬化被膜付ロッドレンズアレイの製造方法を提供することができる。

硬化被膜付ロッドレンズアレイの斜視図である。 硬化被膜付ロッドレンズアレイの要部拡大断面図である。 ロッドレンズアレイへの樹脂組成物塗布工程のを示した図である。 ロッドレンズアレイ表面に硬化被膜を形成するためのＵＶ照射工程のを示した図である。 ロッドレンズアレイの主走査方向および副走査方向の共役長（ＴＣ）の測定方法の概略図である。 引張試験の概略図である。

以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図１は、本発明に係る硬化被膜付ロッドレンズアレイの斜視図、図２は図１の要部拡大断面図である。図３はロッドレンズアレイへの樹脂組成物塗布工程、図４はロッドレンズアレイ表面に硬化被膜５を形成するためのＵＶ照射工程である。

本発明の実施態様に基づく硬化被膜付のロッドレンズアレイ１は、図１および図２に示すように、１列で配列されたロッドレンズアレイ端面に、樹脂組成物の硬化被膜５が形成されている。

＜ロッドレンズアレイ＞
ロッドレンズアレイ１は、円柱状レンズ２を複数配列した配列レンズを２枚の板材３、３´で挟み、接着剤４で固定してなる構造を有する。本発明による一実施形態によるロッドレンズアレイ１は、２枚の板材３、３´の間に固定された複数の円柱状レンズ２を備えている。複数の円柱状レンズ２は、２枚の板材間に、各円柱状レンズ２の中心軸が互いに略平行方向となるように並列配列されている。また、２枚の板材の外表面、各円柱状レンズ２の端面を覆うように、硬化被膜５が形成されている。

＜硬化被膜＞
円柱状レンズ２の軸方向に沿った方向における、ロッドレンズアレイ１の少なくとも１つの端面、好ましくは両端面（以下、単にロッドレンズアレイの端面または円柱状レンズの端面と記載する場合がある。）と、ロッドレンズアレイ１を構成する板材３、３´の外側面（円柱状レンズと対向する面と反対側の主面）の少なくとも一方、好ましくは２枚の板材３、３´の双方の外側面とに、ゴミ付着及び傷つき防止を目的として硬化被膜５が設けられる。なお、硬化被膜５は、ロッドレンズアレイ全体を覆うように設けられることがより好ましい。

硬化被膜５のロッドレンズアレイの端面における膜厚は、２〜１０μｍの範囲であることが好ましく、４〜８μｍの範囲であることがより好ましい。本発明者らが鋭意検討した結果、硬化被膜５の膜厚が１０μｍを超えると、円柱状レンズの配列方向（主走査方向）の共役長ＴＣと、主走査方向と直交する副走査方向の共役長ＴＣとの差ΔＴＣ（＝副走査方向ＴＣ−主走査方向ＴＣ）が大きくなり、ロッドレンズアレイの解像度が低下してしまう傾向にあることを見出した。

本発明において、ΔＴＣは、０．４ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。ΔＴＣを０．４ｍｍ以下とすることで、硬化被膜５を設けることによりロッドレンズアレイの解像度が低下することを抑制しつつ、ロッドレンズアレイの機械的特性を改善することが可能になる。

また、上述のような硬化被膜５を端面に設けることで、種々の環境下での使用においても傷の発生が見られず、また、６００ｄｐｉの環境下におけるＭＴＦ値が６０％以上と光学特性も優れたロッドレンズアレイを提供することが可能となる。

硬化被膜５は、円柱状レンズ２を構成する樹脂組成物の硬化物と屈折率が近く、円柱状レンズ２を構成する樹脂組成物の硬化物よりも、硬化後の硬度が高いことが好ましい。より具体的には、硬化被膜５の屈折率は約１．５程度であることが好ましく、硬化被膜５を設けたロッドレンズアレイの端面の鉛筆硬度が２Ｈ以上、より好ましくは３Ｈ以上であることが好ましい。硬化被膜５の鉛筆硬度は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４：１９９０（ＩＳＯ／ＤＩＳ １５１８４：１９９６）に準拠して測定することができる。また、傷つき性については、スチールウール試験等を実施し、端面の傷の有無等で硬化被膜５を設けていないロッドレンズアレイと比較することで評価することができる。

＜樹脂組成物＞
硬化被膜５の形成に用いられる樹脂組成物としては、例えば、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能化合物、弗化アルキルアクリレートの少なくともひとつを主成分として含有してなる樹脂組成物が挙げられる。

１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能化合物（以下、多官能性アクリル化合物と称する）としては、
（１）多価アルコールと、（メタ）アクリル酸もしくはそのハロゲン化物またはこれらの低級アルキルエステルとの反応によって得られる化合物、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンシオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオベンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシジェトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシ（２−ヒドロキシプロポキシ）フェニル）プロパン、２−（４−アクリロイルオキシジエトキシフェニル）−２−（４−アクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２−（４−メタクリロイルオキシプロポキシフェニル）−２−（４−アクリロイルオキシプロポキシフェニル）プロパン、トリメチロールエタンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンならびに（２）グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールと、（メタ）アクリル酸と、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、セバシン酸等の多価カルボン酸との反応によって得られる不飽和ポリエステル、等が挙げられる。

弗化アルキル（メタ）アクリレートとしては、アルキル基の炭素原子数が２〜１４のものが好ましく、例えば２，２，２−１−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、 ２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、 １，１，１，３，３，３−へキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、ＩＨ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−へブタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、 １Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ノナデカフルオロドデシル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘンニイコサフルオロテトラデシル（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらの中でも２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレートの使用が特に好ましい。 また、これらの樹脂組成物は単独で用いても良く、上記組成物の混合物を用いても良い。例えば、分子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能化合物を複数混合したものを多官能化合物として用いてもよい。

樹脂組成物において弗化アルキル（メタ）アクリレートは、硬化後膜の屈折率を任意に調整する目的で重要な役割を果す。単に、多官能性アクリル化合物だけからなる硬化被膜の場合には、一般に屈折率が高く硬化被膜５の屈折率を１．５０以下にすることが困難である。この場合、樹脂組成物に弗化アルキル（メタ）アクリレートを含有させることで、硬化被膜５の屈折率を任意に調整することができる。多官能性アクリル化合物と弗化アルキル（メタ）アクリレートとを併用する場合の配合割合は、ロッドレンズアレイの解像性の低下を抑制しつつ、機械的特性を好適に保つ観点から、多官能性アクリル化合物が２０〜９９．９重量部、好ましくは３０〜９５重量部に対して、弗化アルキルアクリレートが８０〜０．１重量部、好ましくは７０〜５重量部、となる範囲であることが好ましい。

さらに樹脂組成物には、硬化被膜の屈折率の調整および密着性の改善のために、単官能性不飽和化合物を併用することができる。併用できる単官能性不飽和化合物としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，４−ブチレングリコール（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート等があげられる。これらの単官能性不飽和化合物は、１種以上を樹脂組成物中に３０重量％以下の量で配合してもよい。

また、樹脂組成物を薄く均一な厚みで塗布する観点から、樹脂組成物の粘度を調整するため、イソプロピルアルコールなどの溶剤を希釈成分として加えることが好ましい。

さらに、樹脂組成物６にはレベリング剤が添加される。レベリング剤としては、シリコン系の界面活性剤、より具体的にはビックケミージャパン株式会社の「ＢＹＫ−３０７」を用いることができる。

本発明者らが鋭意検討した結果、樹脂組成物６にレベリング剤を添加すると平滑性は向上するが、ロッドレンズアレイ１を機器に接着固定する際の接着強度が低下することが明らかになった。これは、硬化被膜形成後にレベリング剤がブリードアウトしてしまうことに起因すると考えられる。本発明においては、レベリング剤の含有量を最適化することで、硬化被膜の平滑性を保ちつつ、且つ硬化被膜付ロッドレンズアレイを他の機器に接着固定する際の接着強度の低下を抑制することが可能であることを見出した。レベリング剤の添加量は、０．０１質量部〜０．９０質量部とされ、０．０４質量部〜０．５０質量部であることがより好ましい。レベリング剤の添加量が０．０１質量部を下回ると、平滑な硬化被膜を得ることが難しくなる場合があり、０．９０質量部を上回ると、硬化被膜５を形成したロッドレンズアレイ１を機器に接着固定することが難しくなる場合がある。レベリング剤の添加量を０．０１質量部〜０．９０質量部とすることで、硬化被膜の平滑性を保ちつつ、且つ硬化被膜付ロッドレンズアレイを他の機器に接着固定する際の接着強度の低下を抑制することができる。

本発明において、ロッドレンズアレイ１と他の機器との接着強度は、１．０ｋＮ以上であることが好ましい。接着強度を１．０ｋＮ以上とすることで、ロッドレンズアレイ１を機器に組み込んだ後に、意図せずにロッドレンズアレイ１が機器から脱落したり、取り付け位置がずれてしまうことを抑制することができる。

＜硬化被膜の形成方法＞
硬化被膜５を形成する方法としては、硬化被膜５の膜厚を正確に制御できる観点から、樹脂組成物として活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用い、樹脂組成物を塗布後に、ＵＶ等の活性エネルギー線を照射して、硬化被膜５を得る方法を用いることが好ましい。また、ロッドレンズアレイ１の表面に樹脂組成物を塗布する方法としては、平滑な塗膜を得る観点から、浸漬塗布方法を用いることが好ましい。以下に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた浸漬塗布方法について、図３を参照しながら詳細に説明する。

まず、ロッドレンズアレイ１を活性エネルギー線硬化性の樹脂組成物６に浸漬する。ロッドレンズアレイ１を浸漬する方法としては、従来公知の方法を用いることができるが、ロッドレンズアレイ１の長手方向の端部を把持し、垂直方向にロッドレンズアレイ１全体を樹脂組成物６に浸漬する方法が好ましい。その後、ロッドレンズアレイ１の長手方向端部を把持したまま垂直方向に一定速度にて引き上げ、ロッドレンズアレイ１の表面に樹脂組成物を均一に塗布する。

上述の浸漬塗布方法においては、ロッドレンズアレイ１を引き上げる際の引き上げ速度を調節することで、形成される硬化被膜５の膜厚を制御可能である。ロッドレンズアレイ１を引き上げる速度は０．１ｍｍ／ｓｅｃ以上１０ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１ｍｍ／ｓｅｃ以上７ｍｍ／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。引き上げ速度が０．１ｍｍ／ｓｅｃを下回ると、形成される硬化被膜５が過剰に薄くなる可能性がある。また、引き上げ速度が１０ｍｍ／ｓｅｃを上回ると、形成される硬化被膜５が過剰に厚くなる可能性がある。

続いて、図４に示されるように、形成された樹脂組成物の層に対して活性エネルギー線を照射し、硬化被膜５を得る。

樹脂組成物の硬化には、α線、β線、γ線、電子線などの放射線、または波長２００ｎｍ〜５００ｎｍの紫外線などの活性エネルギー線を用いることができ、取扱いの簡便性から活性エネルギー線としては紫外線を用いることが好ましい。活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、光増感剤を樹脂組成物に含有させておく必要がある。

光増感剤の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジル、ベンゾフェノン、メチルフェニルグリオキシレートなどを挙げることができ、これらの使用量は、樹脂組成物１００重量部に対して０．０１〜０．９重量部が好ましく、０．０５〜０．８質量部がより好ましい。使用量を上記の範囲内とすることで、硬化被膜５の着色を抑制しロッドレンズアレイの光学性能が低下することを抑制しつつ、十分な硬度の硬化被膜５を得ることができる。

＜板材＞
板材３および３´の材料は特に限定されないが、ロッドレンズアレイ１を製造する工程での加工が容易な材料であることが好ましい。板材の材料としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂等を用いることが好ましく、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂等）、ポリエステル系樹脂（ＰＥＴ、ＰＥＮ、液晶ポリエステル等）、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、これらの組み合わせ等を用いることがより好ましい。また、板材には、添加剤（安定剤、帯電防止剤、離型剤、染料、顔料、遮光剤、補強剤又は充填剤等）を配合してもよい。さらに、板材には、強度の観点から、繊維シート（不織布等）、紙等の補強層を積層してもよい。なお、２枚の板材の構成は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、通常、同一である。

ロッドレンズアレイ１では、板材３および３´として、カーボンブラック、染料等の遮光剤を含有させた、ベークライト（フェノール樹脂）、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いても良く、染料等の遮光剤が含まれていない紙エポキシ基板等を用いても良い。

板材３および３´は、平板状のものであってもよいし、その表面に、円柱状レンズ２を所定の間隔で配置するための目安となるＵ字状又はＶ字状等の溝を設けたものであってもよい。

板材３および３´の厚みは特に制限されないが、例えば、１００μｍ〜１．５ｍｍであり、好ましくは２００μｍ〜１．２ｍｍであり、さらに好ましくは３００μｍ〜１ｍｍである。

＜円柱状レンズ＞
本発明の硬化被膜付ロッドレンズアレイを構成する合成樹脂製の円柱状レンズ２は、特公昭４７−２８０５９号公報に記載されているような、円形断面の中心で屈折率が最も高く、周辺に行くに従って次第に低くなるもので、この屈折率分布により結像作用を有するものである。

この円柱状レンズ２は種々の方法で製造し、例えば特公昭５７−２９６８２号公報、特公昭４７−２８０５９号公報および特願昭６０−１３０８７３号に記載される方法によって製造される。

円柱状レンズ２を構成する樹脂としては、メチルメタクリレートやスチレンを主成分とする樹脂等の透明な樹脂が使用でき、特願昭６０−１３０８３７号に記載されるポリ弗化ビニリデンまたは弗化ビニリデンを主体とする共重合体とポリメチルメタクリレートまたはメタクリレートを主成分とする共重合体との組成物からなるものが好ましい。この場合、メチルメタクリレートの使用量は組成物中にメチルメタクリレート単位を２０〜９０重量％含有するようにするのが好ましい。

この円柱状レンズ２を用いたロッドレンズアレイは、種々の方法によって形成でき、例えば第４図に示すように、平行に配置した二枚の板材３および３′の間に、円柱状レンズ２を列状に近接して並べ、隣接する各円柱状レンズ２の間に接着剤４を充填して形成される。接着剤４としては、エポキシ系、シリコン系、アクリル系、アスファルト系等の樹脂が使用される。

硬化被膜５はレベリング剤を添加した前記樹脂組成物６をロッドレンズアレイ端面にコーティングし、ロッドレンズアレイ表面に紫外線光を照射することで樹脂組成物６を硬化させて形成される。

硬化被膜５は、その屈折率ｎ_ｃが下記式（１）を満たすものであるように形成されることが好ましい（式中、ｎ_０は円柱状レンズ２の中心軸上の被膜の屈折率を表わす）。
ｎ_０ − ０．１ ≦ ｎ_ｃ ≦ ｎ_０ ＋ ０．１・・・（１）

樹脂組成物６の塗布にあたっては、ロッドレンズアレイ端面を研磨してもよいが、硬化被膜５の屈折率ｎ_ｃが上記式（１）を満たすものとして形成された場合には、ロッドレンズアレイの端面の研磨を行わなくともその端面に直塗布することができる。研磨されてないロッドレンズアレイ端面に樹脂組成物６を塗布する場合には、レンズ面と硬化被膜５の境界で起る屈折や反射をなくすために、硬化被膜５の屈折率をレンズの屈折率に、研磨した場合よりもより近づけるようにした方がよい。樹脂組成物６の硬化被膜５の屈折率ｎ_ｃを、レンズ中心軸上の屈折率ｎ_０とレンズ外周部の屈折率ｎ_１との間の値とすることが最も好ましい。

＜ＴＣの測定方法＞
次いで、図５を参考に、円柱状レンズの配列方向（主走査方向）の共役長ＴＣと、主走査方向と直交する副走査方向の共役長ＴＣとの間に差について説明する。

ここで、共役長ＴＣは、以下のように求める。共役長ＴＣを求めるには、図５に示すように空間周波数６ラインペア／ｍｍ（ｌｐ／ｍｍ）を有するチャート２０を用いて、光軸に垂直な両端面を研磨したロッドレンズアレイ１に光源２１からの光（カラーフィルター２３により波長５２５ｎｍの光のみを使用し、チャートに均一に光が照射されるよう拡散板２４をカラーフィルターとチャートの間に設置する）を、チャート２０を通して入射させる。そして、結像面に設置したＣＣＤラインセンサ２２により画像を読み取り、その測定光量の最大値（ｉ_ｍａｘ）と最小値（ｉ_ｍｉｎ）を測定し、下記式によりＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＭＴＦ）を求める。
ＭＴＦ（％）＝｛（ｉ_ｍａｘ−ｉ_ｍｉｎ）／（ｉ_ｍａｘ＋ｉ_ｍｉｎ）｝×１００ （２）

チャート２０とロッドレンズアレイ１の入射端との距離と、ロッドレンズアレイ１の出射端とＣＣＤラインセンサ２２との距離を等しくした状態で、チャート２０とＣＣＤラインセンサ２２をロッドレンズアレイ１に対し対称的に動かしてＭＴＦを測定し、ＭＴＦが最良になるときの、チャートとＣＣＤラインセンサとの距離を共役長ＴＣとする。ここで空間周波数とは、白ラインと黒ラインとの組み合わせを１ラインとし、このラインの組み合わせが１ｍｍの幅の中に何組設けてあるかを示すものである。

主走査方向と副走査方向の共役長ＴＣに関しては図５ａ、５ｂのようにチャート２０とＣＣＤラインセンサ２２の向きを調整することにより測定することができる。たとえば主走査方向のＴＣを測定する場合（図５ａ）、チャート２０に設けられている白と黒のラインの伸びる方向が主走査方向に対して垂直となる向きにチャート２０を設置し、ＣＣＤラインセンサ２２の画素が並ぶ方向が主走査方向と平行になる向きにＣＣＤラインセンサ２２を設置することにより測定することができる。また副走査方向のＴＣを測定する場合には（図２ｂ）、チャート２０とＣＣＤラインセンサ２２の向きを、それぞれ主走査方向測定時の向きから９０℃回転させて設置することにより測定することができる。以降特に断りがない場合は、主走査方向の測定をする場合には、チャートに設けられている白と黒のラインの伸びる方向が主走査方向に対して垂直となる向きにチャートを設置し、ＣＣＤラインセンサの画素が並ぶ方向が主走査方向と平行になる向きにＣＣＤラインセンサを設置することとし、副走査方向の測定をする場合には、チャートに設けられている白と黒のラインの伸びる方向が主走査方向に対して平行となる向きにチャートを設置し、ＣＣＤラインセンサの画素が並ぶ方向が主走査方向と垂直となる向きにＣＣＤラインセンサを設置することとする。

本発明で得られた硬化被膜５を端面にもつロッドレンズアレイは、使用においても傷の発生が見られず、また、ロッドレンズアレイの解像度も６ｌｐ／ｍｍの空間周波数で測定したときのレスポンス関数（ＭＴＦ値）が６０％以上と優れたものである。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

［実施例１］
ロッドレンズアレイとしては、三菱レイヨン社製ロッドレンズアレイＲＡ８４Ｔ-Ｐ１１を用いた。樹脂組成物としては、ハードコート用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物にレベリング剤としてビックケミージャパン株式会社製「ＢＹＫ−３０７」を０．０４質量部添加したものを用いた。ロッドレンズアレイの長手方向の端部を把持し、ロッドレンズアレイ全体を樹脂組成物に浸漬させ、ロッドレンズアレイの長手方向の端部を把持したまま垂直方向に５ｍｍ／ｓｅｃの速度にて引き上げ、ロッドレンズアレイの表面に樹脂組成物を塗布した。その後、形成された樹脂組成物の層に対して紫外線を照射して樹脂組成物を硬化させ、硬化被膜付ロッドレンズアレイを作製した。

この硬化被膜付ロッドレンズアレイにて、６００ｄｐｉの環境下において空間周波数６ラインペア／ｍｍの格子パターンを用いて主走査、副走査の双方のＭＴＦを測定した。ＭＴＦ≧６０％となる光学特性を優れた硬化被膜付ロッドレンズアレイとした。

ＭＴＦ測定後、この硬化被膜付ロッドレンズアレイを用いて引張試験用のワークを作製した。引張試験用のワークとして硬化被膜付ロッドレンズアレイ（高さ４ｍｍ×幅６０ｍｍ×奥行２ｍｍ）とアクリル樹脂板（高さ５ｍｍ×幅４５ｍｍ×奥行２ｍｍ）を用いた。ＵＶ硬化接着剤を硬化被膜付ロッドレンズアレイ上に塗布し、その上にアクリル樹脂板を乗せた状態で紫外線照射装置にてＵＶ硬化接着剤を硬化させた。この際、図６のように硬化被膜付ロッドレンズアレイとアクリル樹脂板は９０度交差するように接着し、接着面積は２０ｍｍ^２（４ｍｍ×５ｍｍ）とした。また、紫外線照射装置としてアイグラフィックス（株）のＥＹＥ ＧＲＡＮＤＡＧＥ ＥＣＳ−４０１ＧＸを用いた。照射条件はピーク照度１０６ｍＷ／ｃｍ^２、積算照度２２００ｍＪ／ｃｍ^２（熱線カットフィルタ有）とした。

ワーク作製後、（株）島津製作所のテンシロンＡＧ−ＩＳ １０ｋＮを用いて引張試験を実施した。図６のようにワークの硬化被膜付ロッドレンズアレイがアクリル樹脂板の上にある状態にて、硬化被膜付ロッドレンズアレイの長手方向の両端部、アクリル樹脂板の長手方向の両端部をそれぞれ把持し、硬化被膜付ロッドレンズアレイを重力方向の逆方向、アクリル樹脂板を重力方向の正方向に引っ張り、接着強度の測定を行った。接着強度は硬化被膜付ロッドレンズアレイがアクリル樹脂板から離れる際の接着強度にて１．０ｋＮ以上あるものを機械的強度の優れた硬化被膜付ロッドレンズアレイとした。

また、作成された硬化被膜付ロッドレンズアレイの硬化被膜が設けられた端面の鉛筆硬度の測定を実施した。鉛筆硬度の測定は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９）に準拠し、荷重７５０ｇ、使用鉛筆：三菱鉛筆Ｕｎｉの条件で測定を行った。これらの評価結果を表１に示す。なお、表中の接着強度、ＭＴＦ、鉛筆硬度の評価の記載は下記の通りである。
接着強度（剥離力） ○：１．０ｋＮ以上、 ×：１．０ｋＮ未満
ＭＴＦ ○：６０％以上、 ×：６０％未満
鉛筆硬度 ○：２Ｈ以上、 ×：２Ｈ以下

［実施例２〜実施例４、比較例１〜比較例２］
樹脂組成物に添加するレベリング剤添加量を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして硬化被膜付ロッドレンズアレイを作製し、さらに実施例１と同様の手順にて引張試験を実施した。これらの結果を表１に示す。

樹脂組成物へのレベリング剤添加量によって、接着強度および光学性能に影響を与えることが判明し、１．００質量部では接着強度が低下していることが判明した。
比較例１の結果から、レベリング剤が無添加だと接着強度が好適に維持されるが、光学性能が低下することが分かった。
また、比較例２の結果から、レベリング剤を過剰に添加すると光学性能が好適に維持されるが、接着強度が低下することが分かった。
よって、実施例１〜実施例５のようにレベリング剤添加量を０．０１〜０．８０質量部の範囲で添加することで接着強度と光学性能を好適に維持する硬化被膜付ロッドレンズアレイを製造できることが分かった。

本発明の製造方法によって得られる硬化被膜付ロッドレンズアレイは、他の機器への取り付け時あるいは使用時における他の物体との接触、衝撃、引っかき、ゴミの拭き掃除などによるロッドレンズアレイ表面の損傷を受けにくく、且つ光学的性能が好適に維持され、さらに筐体との接着強度が好適に維持される硬化被膜付ロッドレンズアレイの製造方法を提供することができる。

ロッドレンズアレイ １
円柱状レンズ ２
板材 ３、３´
接着剤 ４
硬化被膜 ５
樹脂組成物 ６
ＵＶ光源 ７
アクリル樹脂板 １０
チャート ２０
光源 ２１
ＣＣＤラインセンサ ２２
カラーフィルター ２３
拡散板 ２４

Claims (7)

1. ロッドレンズアレイの製造方法であって、
   互いに中心軸が平行となるよう配列された複数本の円柱状レンズを２枚の板材で挟み固定し、前記円柱状レンズの中心軸方向に沿った方向の端面の少なくとも一方、及び少なくとも一方の前記板材の前記円柱状レンズと対向する面の外表面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化被膜を形成する方法であって、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１００質量部に対しレベリング剤を０．０１質量部以上０．９０質量部以下含有することを特徴とする、ロッドレンズアレイの製造方法。
2. 前記硬化被膜は、前記円柱状レンズの前記端面の少なくとも一方、及び少なくとも一方の前記板材の前記外表面を前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物と接液するよう浸漬させて前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布し、塗布された前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して形成され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の製造方法。
3. 前記硬化被膜の形成は、互いに中心軸が平行となるよう配列された複数本の円柱状レンズを２枚の板材で挟み固定したロッドレンズアレイを、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に浸漬させて前記円筒状レンズの中心軸方向に沿った両端面、及び２枚の前記板材の前記外表面とに前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布し、塗布された前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して硬化被膜を形成す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の製造方法
4. ロッドレンズアレイであって、
   互いに中心軸が平行となるよう配列された複数本の円柱状レンズと、
   前記円柱状レンズを挟持する２枚の板材と、
   前記円筒状レンズの中心軸に沿った方向の端面の少なくとも一方と、少なくとも一方の前記板材の前記円柱状レンズと対向する面の外表面とを被覆する硬化被膜と、
   を備え、
   前記円筒状レンズの端面に設けられた硬化被膜の鉛筆硬度は２Ｈ以上であり、
   ６００ｄｐｉの環境下におけるＭＴＦ値が６０％以上であることを特徴とする、ロッドレンズアレイ。
5. 請求項４記載のロッドレンズアレイであって、前記硬化被膜は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１００質量部に対しレベリング剤を０．０１質量部以上０．９０質量部以下含有することを特徴とするロッドレンズアレイ。
6. 前記硬化被膜は、前記円筒状レンズの中心軸に沿った方向の両端面と、前記２枚の前記板材の前記円柱状レンズと対向する面と、に設けられていることを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
7. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載のロッドレンズアレイを備える機器であって、
   前記ロッドレンズアレイは、前記硬化被膜が設けられた前記板材が機器に接着固定されており、
   前記ロッドレンズアレイと、前記機器との接着強度が１．０ｋＮ以上であることを特徴とする機器。