JP2016212206A

JP2016212206A - 光伝送体アレイの製造方法

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Publication number: JP2016212206A
Application number: JP2015094617A
Authority: JP
Inventors: 達宏平岡; Tatsuhiro Hiraoka; 成史北村; Seiji Kitamura; 菊枝入江; Kikue Irie
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: JP6488864B2

Abstract

【課題】第１基板および第２基板の間に複数の光伝送体が並列配置された光伝送体アレイにおいて、第１基板および第２基板と光伝送体との間にくぼみが発生することを抑制できる、光伝送体アレイの製造方法を提供する。【解決手段】第１基板および第２基板の間に、複数の円柱状の光伝送体が並列配置された光伝送体アレイの製造方法であって、第１基板の表面に第１接着剤を塗布し、並列配置された光伝送体を接触させ、光伝送体を第１基板に付着させ、第２基板の表面に、並列する複数列の帯状の第２接着剤を塗布し、第２基板に塗布された第２接着剤と、第１基板に付着された光伝送体とを接触させ、第１基板、光伝送体、および、第２基板を接着させる方法において、第２接着剤は、複数の帯状に塗布され、各第２接着剤の帯は、断面において連続的に幅が減少する形状であり、幅の最大値は０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、断面の高さは１００μｍ以上２５０μｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送体アレイの製造方法に関し、詳細には、２枚の基板間に円柱状のロッドレンズが並列配置されている光伝送体アレイの製造方法に関する。

従来から、微小レンズの一つとして、両端面が鏡面研磨された円柱状のロッドレンズが知られている。このようなロッドレンズは、単体で用いられる他に、多数のロッドレンズを配列して一体化させたロッドレンズアレイの形態とされ、複写機、ファクシミリ、スキャナ、ハンドスキャナ等で使用されるイメージセンサ用の光伝送体として、あるいは、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プリンタのような装置における書き込み用光伝送体として用いられている。

このようなロッドレンズアレイは、例えば、特許文献１に開示されているような方法で製造されている。２枚の基板を準備して一方の基板の上に接着剤を塗布してその上にロッドレンズを配列し、その後表面に接着剤が塗布された他方の基板を重ねるよう配置する。その後接着剤を硬化することによって結合一体化されたロッドレンズアレイ原板を得、次いで所定のレンズ長となるようロッドレンズアレイ原板を切断し、得られたロッドレンズアレイの両端面を鏡面研磨する。

特開２００８−６５３１８号公報

しかしながら、近年、普及してきている細径レンズを用いて、上述したような製造方法でロッドレンズアレイ原板を製造した場合、接着剤層に空気溜りが形成されることがあり、この空気溜りが、ロッドレンズアレイ原板から切り出されたロッドレンズの端面に「くぼみ」となって露出してしまうことがあった。このようなくぼみが発生してしまうと、ロッドレンズアレイ原板を切断する際に、くぼみの部分でロッドレンズが欠けてしまったり、ロッドレンズアレイの端面を研磨する際に、研磨バフが引っ掛りロッドレンズの性能を低下させしまう等の問題が発生し、ロッドレンズの最終歩留を悪化させてしまう場合があった。ここで、特許文献１では、塗布する接着剤の量を最適化することで空気溜りの発生を抑制する技術を開示しているが、これらの技術では空気溜りの発生を抑制することはできるものの、特許文献１の実施例や比較例から明らかなように、完全に空気溜りのないロッドレンズを提供することは困難であった。

本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、上述のようなくぼみの発生を抑制し高品質なロッドレンズアレイを提供することを目的としている。
本発明によれば、第１基板および第２基板の間に、複数の円柱状の光伝送体が並列配置された光伝送体アレイの製造方法であって、
第１基板の表面に第１接着剤を塗布する第１塗布工程と、
複数の前記光伝送体を並列配置し、前記第１基板に塗布された前記第１接着剤に、並列配置された前記光伝送体を接触させ、前記光伝送体を前記第１基板に付着させる第１接着工程と、
第２基板の表面に、並列する複数列の帯状の第２接着剤を塗布する第２塗布工程と、
前記第２基板に塗布された前記第２接着剤と、前記第１基板に付着された前記光伝送体とを、前記光伝送体の円柱状の中心軸が帯状の前記第２接着剤が延びる方向に対して直交するように接触させ、前記第１基板、前記光伝送体、及び、前記第２基板を付着させ、光伝送体アレイ原板を得る第２接着工程と、
前記光伝送体アレイ原板を切断し、光伝送体アレイを得る切断工程と、を有し、
前記２塗布工程において塗布された前記第２接着剤の帯のそれぞれは、
前記帯が延びる方向と直交する方向の断面形状が、前記第２基板から離れる方向に向かって連続的に幅が減少する形状であり、前記幅の最大値は０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、前記断面の高さは１００μｍ以上２５０μｍ以下である、
光伝送体アレイの製造方法が提供される。

本発明者らは鋭意検討した結果、上述のような空気溜りが、光伝送体アレイの２枚の基板のうち１枚の基板側により発生しやすいことを見出した。そこで、さらに鋭意検討した結果、くぼみの発生する原因のひとつが、第２基板に塗布される第２接着剤の塗布形状にあることを突き止めた。すなわち、第２基板に塗布される第２接着剤の列の先端形状が内側に凹んだ形状であると、基板と光伝送体との接着時に逃げ場が無い為に空気を噛み込んでしまい、空気溜りが形成される。

上述のように構成された本発明においては、第２接着剤の列が延びる方向と直交する方向の断面形状が、第２基板から離れる方向に向かって連続的に幅が減少する形状とされるために、第２基板と光伝送体とを接着する際に接着剤と光伝送体との間に空気を噛み込むことがない。そのために、光伝送体アレイ原板を製造するにあたり、空気溜りを抑制することが出来る。

本発明の一実施形態によれば、前記切断工程において、前記光伝送体アレイ原板を、前記第２接着剤の塗布位置で前記列が延びる方向と平行に切断して光伝送体アレイを得る、光伝送体アレイの製造方法が提供される。

本発明の別の一実施態様によれば、前記第１基板及び第２基板と前記光伝送体との間に空気溜りがない光伝送体アレイが提供される。

以上のように本発明によれば、高性能のロッドレンズアレイを歩留まりよく安定に製造することができるロッドレンズアレイの製造方法が提供される。

本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ製造方法で製造されたロッドレンズアレイ原板を示す概略的な斜視図である。本実施形態の接着剤塗布装置の構成を概略的に示す側面図である。接着剤吐出ノズルの分解斜視図である。接着剤吐出ノズル中のシム形状である図２の接着剤塗布装置の吐出ノズルの拡大した断面図である。第１塗布工程によって第１基板の表面に塗布された第１接着剤の状態を模式的に示す斜視図である。接着剤を塗布した第１基板の表面に直径Ｄのロッドレンズを押しつけて付着させたとき、ロッドレンズの直径と第１接着剤の厚さの関係を示す模式的な断面図である。接着剤の厚さの計算方法を説明するための図面である。ロッドレンズが配列プレートのレンズ整列溝内に収容される状態を示す模式的な斜視図である。第２塗布工程によって第２基板の表面に塗布された第２接着剤の状態を模式的に示す斜視図である。実施例における第２塗布工程の塗布断面形状である。比較例における第２塗布工程の塗布断面形状である。

本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ（光伝送体アレイ）の製造方法を図面に沿って詳細に説明する。まず、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ製造方法によって製造されたロッドレンズアレイの構成を説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ製造方法で製造されたロッドレンズアレイ原板１を示す概略的な斜視図である。

図１に示されているように、ロッドレンズアレイ原板（光伝送体アレイ原板）１では、第１および第２基板２、４の間に、ロッドレンズ６が多数本、並列状態で配置されている。基板２、４と各ロッドレンズ６との間の空間は接着剤層８とされ、接着剤層８によって、各ロッドレンズ６が基板２、４間で固定されている。基板２、４としては、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、アクリル樹脂等の板が用いられる。

また、ロッドレンズ６は、円柱状のプラスチックまたはガラスで構成され、中心軸から外周部に向かって屈折率が連続的に減少しており、正立等倍像を結像するレンズ素子である。屈折率分布は、ロッドレンズの中心軸に垂直な断面において、ロッドレンズの半径をｒとしたとき、少なくとも中心軸から外周部に向かう０．３ｒ〜０．７ｒの範囲における屈折率分布が、下記の式で規定される２次曲線分布に近似されることが好ましい。
ｎ（Ｌ）＝ｎ₀{１−（ｇ²／２）Ｌ²}
（式中、ｎ₀はロッドレンズの中心軸における屈折率（中心屈折率）であり、Ｌはロッドレンズの中心軸からの距離（０≦Ｌ≦ｒ）であり、ｇはロッドレンズの屈折率分布定数であり、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である。）

このようなロッドレンズアレイ原板１を、図１に点線で示すように、ロッドレンズ６に直交する方向すなわち帯状の塗布された接着剤の複数の帯が延びる方向に沿って接着剤の位置、好ましくはセンターの位置で切断することによって、ロッドレンズアレイが製造される。

次に、本発明の好ましい実施形態で使用される接着剤塗布装置の構成を説明する。図２は、本実施形態の接着剤塗布装置１０の構成を概略的に示す側面図である。

接着剤塗布装置１０は、図２に示されているように、接着剤が収容される接着剤投入ポット１２と、接着剤吐出用ディスペンサガン１４と、接着剤吐出ノズル１６とを備えている。接着剤吐出用ディスペンサ１４は、接着剤投入ポット１２に連通して接着剤投入ポット１２内の接着剤を接着剤吐出ノズル１６に供給する。接着剤吐出ノズル１６は、ノズル取付プレート１８を介して、吐出口１６ａを下に向けた状態で、接着剤投入ポット１２の下方に配置されている。

接着剤吐出ノズル１６の下方には、保持プレート２２が、配置されている。保持プレート２２の上面は、基板載置面２２ａとされ、この基板載置面２２ａに、ロッドレンズアレイ原板１を構成する基板２（４）が載置される。接着剤吐出ノズル１６の吐出口１６ａは、基板載置面２２ａに対向するように配置されている。基板保持面２２ａは、弾力性のある材質で構成されているのが好ましく、本実施形態では、基板保持面２２ａは、適度な弾力性を持ったシリコンゴムで形成されている。

また、接着剤塗布装置１０は、ばね機構等の押圧機構（図示せず）によって、接着剤塗布中、接着剤吐出ノズル１６の先端が、基板保持面２２ａに載置固定された基板２（４）表面（塗布面）に当接するように構成されている。このため、基板２（４）に厚さムラがある場合であっても、基板２（４）の塗布面に接着剤が均一な厚さで塗布される。

接着剤塗布装置１０は、接着剤吐出ノズル１６と保持プレート２２を相対移動させる速度調整可能な駆動機構（図示せず）を備えている。駆動機構としては、保持プレート２２を載せた移動ステージを、静止している接着剤吐出ノズル１６に対して移動させる駆動機構、または、接着剤投入ポット１２、接着剤吐出用ディスペンサガン１４、接着剤吐出ノズル１６等を移動ステージに取り付け、これらを、静止している保持プレート２２に対して移動させる駆動機構等が採用される。

次に、接着剤吐出ノズル１６の構造を詳細に説明する。図３は、接着剤吐出ノズル１６の分解斜視図であり、図４は吐出ノズル中のシムの形状を拡大したもの、図５は、図２の接着剤吐出ノズル１６の吐出口１６ａを拡大した縦断面図である。

図３に示されているように、接着剤吐出ノズル１６は、２つの口金部材２６、２８と、これら口金部材２６、２８の間に配置された特定の厚さのシム２０とを備えている。また、シムの吐出部分の溝は図４に示すような形状になっており、この溝の奥行き（u₁）や幅（u₂）を調節することで塗布形状を調節することができる。このとき奥行き（u₁）は幅０．５ｍｍ〜１．８ｍｍであれば、塗布される接着剤を後述するような断面形状にすることができ、好ましくは０．８ｍｍ〜１．５ｍｍである。また幅（u₂）は３００〜４００μｍであり、好ましくは３２０〜３６０μｍである。幅（u₂）を上述の範囲とすることで、塗布される接着剤を後述するような断面とすることができる。

図３に示されているように、口金部材２６、２８は、いずれも、下端が楔状に先細りする厚板状部材であり、互いに対向して配置される。シム２０は板状部材であり、先端（下端）に形成された複数のスリット２０ｂにより、接着剤を複数の帯状（多条）に吐出させることができる。口金部材２６、２８は、シム２０を挟んだ状態で、図示しない連結機構により連結されて一体化される。

接着剤は、口金部材２８を貫通する流入路１６ｂから、口金部材２８の切欠き部２８ａを通って、シム２０の切欠き部２０ａに入り、吐出口１６ａの開口部から基板２（４）に向けて吐出されることになる。

接着剤の塗布状態を変更するために、異なった形状のシム２０を使用することができ、本実施形態も、スリット２０ｂの形状が異なったシム２０を使用することにより、基板２（４）への接着剤の塗布状態を変更することができるように構成されている。図３に示すシム２０では、所定の間隔をおいた５本の帯として、接着剤を吐出させて塗布することができる。

なお、口金部材２６，２８間にシム２０を配置せず、口金部材２６、２８のみで吐出口の幅ｄ１を維持する構造としてもよい。例えば、製造するロッドレンズアレイの品種変更が少ない場合には、接着剤の厚さを頻繁に変更することがなく、接着剤塗布装置１０の移動速度や接着剤吐出ノズル１６からの接着剤の吐出圧等を調整して、接着剤の断面形状の微調整を行うだけでよい。この場合には、あらかじめ設定した吐出口の幅ｄ１となるように、口金部材２６、２８の対向する内面に縦方向に段差をつける等してもよい。

図５に示されているように、２つの口金部材２６、２８は、先端（下端）の高さ位置が、段差ｈ_１だけ異なるように組み立てられている。詳細には、接着剤吐出ノズル１６と基板２（４）との塗布方向の下流側に配置される口金部材２８の下端（先端）が基板２（４）の塗布面に当接し、塗布方向の上流側に配置される口金部材２６の下端（先端）が、口金部材２８の下端（先端）より段差ｈ_１だけ上方に位置するように構成されている。

このような構成によれば、段差ｈ_１を変化させることにより、吐出口１６ａの寸法（上下方向の長さ）が変化し、吐出口１６ａからの接着剤吐出量すなわち接着剤塗布量が変化する。このため、段差ｈ_１を変更することにより、吐出口１６ａからの接着剤吐出量を変化させて、基板２（４）に塗布される接着剤の厚さを調整することができる。

本実施形態では、接着剤吐出ノズル１６の先端面には、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ・Ｌｉｋｅ・Ｃａｒｂｏｎ）等の低摩擦のコーティングが施されている。このような構成によって、ノズルの先端面が、基板２（４）と接触しても摩擦抵抗を低減できるので基板２（４）にダメージが加えられることが抑制されるとともに、接触によって、口金部材２８の下端が損傷を受けることも抑制される。

次に、本実施形態の接着剤塗布装置による接着剤塗布工程を説明する。まず、所定量の湿気硬化型の接着剤を接着剤投入ポット１２に投入し、これを接着剤吐出用ディスペンサガン１４内に送出する。

接着剤吐出用ディスペンサガン１４への接着剤の送出は、圧縮空気や不活性ガス等を接着剤投入ポット１２に導入することによって行われる。本実施形態の接着剤塗布装置１０では、接着剤投入ポット１２に導入される気体の圧力は、所定の吐出量が保持できる範囲であれば良く、好ましくは０．０５〜１ＭＰａ、より好ましくは０．１０〜０．７ＭＰａの範囲である。

この圧力が高すぎると、接着剤投入ポット１２等を耐圧容器で構成しなければならず、
且つ、高い圧力を維持するためにはコンプレッサー等の設置が必要となるため接着剤塗布装置が、複雑な構造となるため、大がかりな装置となりコストが上昇してしまう。一方、圧力が低すぎると所定の吐出量を維持することが困難になる。

尚、接着剤の粘度が高く、接着剤投入ポット１２内を加圧するだけでは十分に接着剤を接着剤吐出用ディスペンサガン１４に送出することができないことがあるので、接着剤投入ポット１２、接着剤吐出用ディスペンサガン１４、接着剤吐出ノズル１６およびノズル取付用プレート１８は、適宜、８０〜１２０℃に加熱できる構成とされているのがよい。接着剤の粘度は加熱した状態で２５００〜５０００[ｃＰ]となるのが好ましく、３０００〜４０００[ｃＰ]がより好ましい。

接着剤吐出用ディスペンサガン１４は、図示しない空気源によって開閉動作させられ、
接着剤吐出ノズル１６に接着剤を供給する。接着剤吐出用ディスペンサガン１４に代えて、ギヤポンプ等を用いて接着剤吐出ノズル１６に接着剤を送る構成でもよい。

本実施形態の接着剤塗布装置１０では、口金部材２８を、保持プレート２２上に載置された基板２（４）の表面に押し当て、接着剤吐出ノズル１６の吐出口１６ａから接着剤を吐出させながら、接着剤吐出ノズル１６と保持プレート２２とを相対移動させ、図５に矢印Ａで示す塗布方向の上流側から下流側に向かって、接着剤を基板２（４）の表面に順次、塗布していく。

基板２（４）への接着剤の塗布速度となる接着剤吐出ノズル１６と保持プレート２２の相対移動速度は、好ましくは１〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは２０〜１００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内である。

本実施形態のように、口金部材２８を基板２（４）の表面に接触させながら接着剤塗布を行う場合、弾力性が無いプレート上に基板２（４）を載置した状態で接着剤塗布を行うと、基板に向けて付勢されている接着剤吐出ノズル１６が跳ね上がり、接着剤の厚さが均一にならず、塗布ムラが発生してしまうことがある。しかしながら、本実施形態では、基板保持面２２ａに弾力性を持たせているので、上述したような接着剤吐出ノズル１６の跳ね上がりが防止される。

次に、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ（光伝送体アレイ）の製造方法を図面に沿って詳細に説明する。
まず、第１基板２の表面に第１接着剤を塗布する第１塗布工程を行う。第１塗布工程では、図６に示されているように、第１基板２の表面ほぼ全体に、例えば、上述した接着剤塗布装置１０を用いて、第１接着剤３０を、隙間Ｓ１は０．５〜２ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍで、ピッチＰ（すなわちＰ＝Ｗ１＋Ｓ１＝ロッドレンズの長さＬ＋切断代）で、基板２の幅方向に延びる帯状に、複数本、塗布する。切断代は０．４〜０．６ｍｍが好ましい。多数のロッドレンズアレイを得るためには短いほうが好ましく、刃を厚くして強度を確保できる点では長いほうが好ましい。

全長３ｍｍ以上のレンズを製造する場合には、この幅に設定することにより、基板の反りを抑制して接着剤の充填量および逃げ代を確保することができるので好ましい。基板の表面に帯状ではなく面状に接着剤を塗布してもよいし、接着剤を塗布する代わりに、基板表面全体を覆うように粘着シートを載置してもよい。

第１接着剤３０の塗布時の厚さＺ１１は、図８に示すように、第１接着剤３０を塗布した第１基板２の表面に直径Ｄのロッドレンズ６を押しつけて付着させたときの第１接着剤の厚さＺ１２が０．５Ｄ〜Ｄとなるように設定されていることが好ましい。

Ｚ１１の計算方法を図８に沿って説明する。第１塗布工程において、第１接着剤３０を塗布した第１基板２の表面に直径Ｄのロッドレンズ６を押しつけて付着させると、ロッドレンズ６間では第１接着剤の厚さが増大する。そこで、第１基板２の表面に面状に均一に第１接着剤３０を塗布した状態でロッドレンズを押し付けて付着したとき、ロッドレンズ６間の厚さがロッドレンズ６の半径と等しくなる（即ち、隣接するロッドレンズ６間の空間が充填される）初期塗布厚みを基準厚さＺ₅₀とすると、断面図において、ロッドレンズ付着前後の接着剤の面積は等しいことになるので、以下の等式が成り立つ。
Ｐ×Ｚ_５０＝Ｄ／２×Ｐ−１／２×Π×（Ｄ／２）^２
ここで、左辺はロッドレンズ付着前の接着剤の面積であり、右辺はロッドレンズ付着後の接着剤の面積を表す。
これをＺ₅₀について解くことにより、以下の式が得られる。

実際には、第１接着剤３０は帯状に第１基板２に塗布されているので、ロッドレンズ６を押しつけると第１接着剤３０の一部はロッドレンズ６の軸線方向に沿って流れるため、ロッドレンズ６の押しつけ付着後に隣接するロッドレンズ６間の空間が充填される塗布厚さＺ_１１としてはＺ₅₀の１．１以上２倍以下が好ましく、１．１以上１．５倍以下がより好ましく、１．１以上１．３倍以下が特に好ましい。通常、直径が１００ないし１０００μｍのロッドレンズ６が使用される。

具体的には、直径３５０μｍのロッドレンズ６を使用し、ピッチ３６０μｍ（すなわち隣り合うロッドレンズ６の隙間が１０μｍ）の場合で、基準厚さＺ₅₀は４１μｍとなるため、Ｚ₁₁は４５μｍ以上８２μｍ以下が好ましく、４５μｍ以上６２μｍ以下がより好ましく、４５μｍ以上５３μｍ以下がさらに好ましい。

このように設定することによりロッドレンズの配列ムラが抑制される。但し、第１接着剤の塗布厚さが厚すぎるとロッドレンズを多数配列するための溝付平板へ第１接着剤が付着し、配列溝の破損、清掃回数が増え費用がかかり、また生産効率が落ちるため、適度な接着剤塗布厚さとすることが望ましい。

次に、図９に示すように、複数のロッドレンズ６を、配列プレート３４の表面に並列状態で形成された複数のレンズ整列溝３２内に収容させることによって並列配置させ、基板２の第１接着剤３０が帯状に塗布されている面に付着させる。並列配置されているロッドレンズ６は、帯状に塗布された第１接着剤３０が延びる方向と直交する方向（すなわち基板の奥行き方向）に延びるように配置されて、帯状に塗布された第１接着剤３０に押しつけられ第１基板２に付着させられる（第１接着工程）。なお、図９では配列溝の断面はＵ字状（Ｕ−ｓｈａｐｅ）であるが、Ｖ字状（Ｖ−ｓｈａｐｅ）であってもコの字状（長方形）であっても円弧の一部であっても溝のない平坦面であってもよい。

並列配置させられているロッドレンズ６の隙間すなわちレンズ整列溝３２の隙間は、接着剤充填不良および埋設させる際の配列ムラを抑制するため１〜２０μｍが好ましく、１０〜１５μｍがより好ましい。

配列プレート３４に並列配置したロッドレンズ６を、第１接着剤３０が塗布された第１基板２に配列状態を維持したまま付着させる方法として、以下の２つが挙げられる。１つは、第１基板２を、第１接着剤３０が塗布されている面が下方に向くように配置し、ロッドレンズ６を収容したレンズ整列溝３２が上方に向くように配置された配列プレート３４を下方から第１基板２に押しつけて、ロッドレンズ６を配列プレート３４から第１基板２に付着させる方法であり、もう一つは、第１基板２を、第１接着剤３０が塗布されている面が上方に向くように配置し、ロッドレンズ６を収容したレンズ整列溝３２が下方に向くように配置された配列プレート３４を上方から第１基板２に押しつけて、ロッドレンズ６を配列プレート３４から第１基板２に付着させる方法であり、いずれでもよい。後者の方法では、配列プレート３４のレンズ整列溝３２にロッドレンズ６を保持する機構を設け、レンズ配列溝３２が下方を向いた場合でも、レンズ整列溝３２からロッドレンズ６が落下しないようにされている。

ロッドレンズ６を、第１接着剤３０が塗布された第１基板２に付着させた後はロッドレンズ６が付着した第１基板２を、好ましくは温度１０℃〜４０℃、湿度２０％ＲＨ〜８５％ＲＨの環境下、更に好ましくは室温１５℃〜２５℃、湿度３０％ＲＨ〜６０％ＲＨの環境下に８〜５０時間放置して、第１接着剤３０を十分に硬化させるのが良い。

次いで、第２基板４の表面に、第２接着剤を塗布する第２塗布工程について説明する。ここで、本願発明者らが検討した結果、ロッドレンズアレイの第１基板側には空気溜りが殆ど発生せず、第２基板側に空気溜りが発生していることを見出した。これは、第１基板２とロッドレンズ６とを接着する場合には、第２基板が接着されていないため、噛み込んだ気泡を除去できる空隙が十分に空いているためであると考えられる。一方で、第２基板４を接着する場合には、噛み込んだ気泡が逃げる空間が殆ど無いために、ロッドレンズ６と第２基板４との間に空気溜りが発生してしまうと考えられる。そのために、空気溜りに起因するくぼみのないロッドレンズアレイを製造するためには、第２接着剤の塗布形状を厳密に制御する必要がある。

具体的には、上述した接着剤塗布装置１０を用いて、第２基板４の表面ほぼ全体に、第２接着剤３６を、幅Ｗ２が０．８〜２．０ｍｍで、ピッチＰ（すなわち、Ｐ＝Ｗ２＋隙間Ｓ２＝Ｌ＋切断代）で、厚さＺ２が１００〜２５０μｍで、すなわち前記第１塗布工程と同一ピッチで、基板４の幅方向に延びる複数本の帯状に塗布する第２塗布工程を行う（図１０）。なお、ロッドレンズアレイの製造を簡便にする観点から、本実施形態の説明においては、第１接着剤と第２接着剤との接着剤の塗布条件等を同一にした場合を説明しているが、第１接着剤の塗布形状は、第２接着剤とは異なり厳密に制御される必要はなく、種々に変更されても構わない。第２接着剤の塗布幅Ｗ２のより好ましい範囲は０．９〜１．８ｍｍであり、さらに好ましい範囲は１．０〜１．５ｍｍである、厚さＺ２のより好ましい範囲は１３０〜２３０μｍである。この条件で塗布した場合、帯状に塗布された第２接着剤の各帯が延びる方向と直交する方向における、各第２接着剤の帯の断面形状が凸形状（すなわち、該断面形状において、第２基板から離れる方向に向かって連続的に幅が減少する形状）とすることができ、製造後のロッドレンズアレイに空気溜りが発生することを抑制できる。なお、第２接着剤の断面形状は、上記の断面形状において、第２基板から離れる方向に向かって、連続的に幅が減少する形状であればどのような形状でもよく、釣鐘形状、三角形、半円、多角形を半分に折り返したような形状等であってもよい。

さらに、第２基板４の第２接着剤３６が塗布された面を、第１基板２に付着されているロッドレンズ６に押しつけて第１接着剤３０と第２接着剤３６を接触させ、第１基板２の表面に並列配置されている複数のロッドレンズ６を第１および第２基板２、４で挟持してロッドレンズアレイ原板１を形成する第２接着工程を行う。このとき、第２基板４は、表面に帯状に塗布された接着剤３６が、第１基板２に並列配置状態で付着させられている。そして、第２接着剤が延びる方向が、ロッドレンズ６が延びる方向と直交するように配置されて、第１基板２に付着されているロッドレンズ６に押しつけられる。

この際、第２接着剤の断面形状が凸形状とされているために、第１基板２に付着されたロッドレンズ６と第２基板４とを接触させる際に、ロッドレンズ６と第２接着剤との間に空気を噛み込むことが抑制される。これにより、製造後のロッドレンズアレイに空気溜りが発生することを抑制することができる。そして、さらに第１基板２と第２基板４とを相対的に押圧し、接着剤３０と３６とが接触するように貼り合わせることで、第１および第２基板２、４と各ロッドレンズ６の間の空間は、各基板２、４に塗布された接着剤３０、３６によって充填され接着剤層８となる。なお、ロッドレンズアレイ原板１における接着剤層８は、第１接着剤および第２接着剤が塗布されたピッチを維持し、帯状の各接着剤層８間に隙間が残っていることが好ましい。接着剤３０と３６とはそれぞれのセンターが一致するように貼り合わせることが好ましい。

その後、ロッドレンズアレイ原板１を、好ましくは温度１０℃〜４０℃、湿度２０％ＲＨ〜８５％ＲＨの環境下、更に好ましくは室温１５℃〜２５℃、湿度３０％ＲＨ〜６０％ＲＨの環境下に２０〜６０時間放置して、接着剤３０、３６を十分に硬化させるのが良い。原板のままでは、硬化しづらく、また炭酸ガスの発生のため原板が膨らんだ状態となるものもあるので切断後に完全に硬化させることが好ましい。

さらに、ロッドレンズアレイ原板１を第２接着剤３６が塗布された位置で第２接着剤３６に沿って切断し第２接着剤３６を分断する切断工程を行う。本実施形態では、図１に点線で示すように、ロッドレンズアレイ原板１を、原板２、４に帯状に塗布された接着剤３０、３６上で接着剤３０，３６が延びる方向に沿って、即ちロッドレンズ６が延びる方向に直交する方向に切断し、ロッドレンズアレイを形成する。

得られたロッドレンズアレイは、好しくは温度５０℃〜８０℃、湿度８０％ＲＨ〜９５％ＲＨの環境下に１０〜１００時間放置して、接着剤３０，３６を十分に硬化させるのが良い。その後、室温で１〜１２時間養生し、４０〜８０℃の乾熱下で完全に硬化させることが好ましい。

上述したように各基板２、４に接着剤３０、３６を塗布することにより、切断後の断面に発生する小さな空気溜り、または接着剤の過剰な充填による歩留の低下を抑制することができる。さらに、硬化後も接着剤間に十分な隙間を確保できるので、湿気硬化型接着剤を用いる場合に、硬化の際に接着剤から発生する炭酸ガスを逃しやすく、湿気が入りやすくなり、十分硬化させることができ、空気溜りが抑制できる。

本実施形態によれば、接着剤を複数の帯状に塗布することで、ロッドレンズを加圧して接着剤に埋設する際または接着剤を塗布した基板を基板上に配列されたロッドレンズに加圧して貼合わせる際等に、空気溜りの発生を抑制することができる。その結果、仮接着工程や充填工程を追加することなく、ロッドレンズアレイを効率よく安価に、安定的に製造することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、接着剤として、湿気硬化型接着剤を使用したが、本発明においては、接着剤の性状は湿気硬化型に限定されず、他の接着剤を用いてもよい。
また、上記実施形態では、基板として平面基板を使用したが、本発明は溝付基板にも適応可能である。
ロッドレンズアレイ原板１を切断して得られたロッドレンズアレイは両端面を光軸に垂直に切削および／または研磨することにより、所望のレンズ長で端面が鏡面であるロッドレンズアレイが製造される。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
基板材として、ＡＢＳ板を、接着剤の材料として湿気硬化型接着剤（積水化学社製、エスダイン（商品名））を使用した。接着剤を、接着剤塗布装置１０の接着剤投入ポット１２へ投入し、ポット内にエアーを封入し約１００℃、０．３ＭＰａに加圧保持し、接着剤投入ポット１２に連通した接着剤吐出ノズル１６より吐出圧０．３ＭＰａでシムの形状を１回塗布につき５本塗布する構造とし、幅４ｍｍ、接着剤間の隙間１．５ｍｍ、長さ２４２ｍｍ、厚さ（Ｚ１１）４８〜５１μｍの帯状の第１接着剤を５．５ｍｍピッチで６回、計３０本ロッドレンズを固定する第１基板２の表面に直接塗布した。塗布装置の基板への第１接着剤塗布速度は１００ｍｍ／ｓｅｃとした。

次に、ロッドレンズ６を配列プレート（溝付平板）に吸引を行いながら多数本平行に配列し仮留めした。ロッドレンズ材として、円形断面の中心から外周部に向かって屈折率が連続的に低下する屈折率分布を有し、直径０．３５ｍｍ、長さ１６６ｍｍ、中心屈折率１．４９７、屈折率分布定数０．８６５ｍｍ^-1のプラスチック製ロッドレンズを使用した。

第１接着剤を塗布した第１基板２を溝付平板に多数本平行に配列したロッドレンズ６の下方へ配置し、プレスを行い、ロッドレンズ６を第１基板２へ移し取った。プレスは、第１基板２をロッドレンズ６に押圧後、温度７５℃にて１分間保持、続いて２０℃にて１分間保持することにより行った。プレス面には、ロッドレンズを多数配列するための溝付平板の破損防止と、全面均一プレスするため、弾力性のある材質で構成した。

プレス終了後、基板に固定された多数本平行に配列したロッドレンズを１２時間養生硬化した。

次に、他方の第２基板４の表面に、接着剤投入ポット１２に連通し１回に５本の帯状の塗布が可能なシムを備えた接着剤吐出ノズル１６より、第２接着剤を吐出圧０．２５ＭＰａで吐出させ、幅１．２ｍｍ、ピッチ５．５ｍｍ（第２接着剤間の隙間４．５ｍｍ）、長さ２４２ｍｍ、厚さ１８５〜１９５μｍの帯状に、６回、計３０本、直接、塗布した。塗布装置の基板への第２接着剤塗布速度は１００ｍｍ／ｓｅｃとした。
この時塗布した接着剤の断面形状を３次元顕微鏡観察により観察した結果、図１１に示す凸形状で、第２基板４から離れるに従い連続的に幅が減少する形状であった。

養生硬化して固定された多数のロッドレンズ６が付着した第１基板２を、上述のように一方の表面に第２接着剤が帯状に塗布された第２基板４と貼り合わせて第１接着剤と第２接着剤を接触させ、同様の条件にてプレスし、ロッドレンズアレイ原板１を作製し、さらに２４時間養生硬化を行った。
次いで、このロッドレンズアレイ原板１をロッドレンズ６に直交する方向に、５．５ｍｍピッチで第１および第２接着剤が塗布された位置で双方の接着剤に沿って切断し、切断したロッドレンズアレイの両端面を光軸に垂直に鏡面研磨して、レンズ長４．４ｍｍの複数本のロッドレンズアレイを作成した。

顕微鏡を用いて、作製したロッドレンズアレイの断面の表面における接着剤層中に存在する空気溜りを調査した。空気溜りが存在するロッドレンズの個数の割合を表１に示す。表１に示すように、得られたロッドレンズアレイでは空気溜りは観測されなかった。

（実施例２〜３）
表１に示すように接着剤の塗布幅を変更した以外は、実施例１と同様にしてロッドレンズアレイを製造し、接着剤層に存在する空気溜りを調査した。その結果を表１に示す。
（表１）

（比較例１〜３）
表１のように接着剤を塗布した以外は実施例１と同様の方法でロッドレンズアレイを作製した。

また、作製したロッドレンズアレイ断面の表面において顕微鏡観察にて、接着剤層にある空気溜りの有無を調査した。その結果を表１に示す。また、比較例３の条件で塗布された第２接着剤について、３次元顕微鏡観察により得られた断面形状を図１２に示す。

このように、接着剤の断面形状が、連続的に幅が減少する形状となっていない比較例においては、空気溜りの存在するアレイ個数が全体の３０％程度あった。また、接着剤の塗布幅を幅０．５ｍｍと狭くした比較例１では、接着剤が充填不足となった。

２：第１基板
４：第２基板
６：ロッドレンズ
８：接着剤層
３０：第１接着剤
３４：配列プレート
３６：第２接着剤

Claims

第１基板および第２基板の間に、複数の円柱状の光伝送体が並列配置された光伝送体アレイの製造方法であって、
第１基板の表面に第１接着剤を塗布する第１塗布工程と、
複数の前記光伝送体を並列配置し、前記第１基板に塗布された前記第１接着剤に、並列配置された前記光伝送体を接触させ、前記光伝送体を前記第１基板に付着させる第１接着工程と、
第２基板の表面に、並列する複数列の帯状の第２接着剤を塗布する第２塗布工程と、
前記第２基板に塗布された前記第２接着剤と、前記第１基板に付着された前記光伝送体とを、前記光伝送体の円柱状の中心軸が帯状の前記第２接着剤が延びる方向に対して直交するように接触させ、前記第１基板、前記光伝送体、及び、前記第２基板を付着させ、光伝送体アレイ原板を得る第２接着工程と、
前記光伝送体アレイ原板を切断し、光伝送体アレイを得る切断工程と、を有し、
前記２塗布工程において塗布された前記第２接着剤の帯のそれぞれは、
前記帯が延びる方向と直交する方向の断面形状が、前記第２基板から離れる方向に向かって連続的に幅が減少する形状であり、前記幅の最大値は０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、前記断面の高さは１００μｍ以上２５０μｍ以下である、
光伝送体アレイの製造方法。
前記切断工程において、前記光伝送体アレイ原板を、前記第２接着剤の塗布位置で前記列が延びる方向と平行に切断して光伝送体アレイを得る、光伝送体アレイの製造方法。
請求項２記載の製造方法で得られた、前記第１基板及び第２基板と前記光伝送体との間に空気溜りがない光伝送体アレイ。