CN110398835A - 多面镜及其制造方法、偏转器、光学扫描装置和成像装置 - Google Patents

多面镜及其制造方法、偏转器、光学扫描装置和成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使用金属模具制造多面镜的制造方法，所述金属模具包括第一模具、第二模具、第三模具和第四模具，所述制造方法包括：通过将第三模具和第四模具以第三模具和第四模具彼此接触的状态设置在第一模具和第二模具之间并且随后通过将树脂材料注入金属模具来形成模制构件的步骤；以及在与模制构件的第一交叉表面交叉的方向上将第三模具与第一交叉表面分离的步骤。本发明还涉及一种多面镜、一种偏转器、一种光学扫描装置、以及一种成像装置。

Description

多面镜及其制造方法、偏转器、光学扫描装置和成像装置
技术领域
本发明涉及用于利用激光扫描图像承载构件的多面镜的制造方法、通过该制造方法制造的多面镜、包括该多面镜的偏转器、包括该偏转器的光学扫描装置、以及包括该光学扫描装置的成像装置。
背景技术
在诸如激光打印机的成像装置中使用的常规光学扫描装置中，根据图像信号对从光源发出的激光进行光学调制，并且通过包括例如多面镜的偏转器使经过调制的激光偏转，然后用经过偏转的激光扫描感光鼓，从而通过诸如fθ透镜的扫描透镜在感光鼓上形成图像，由此在感光鼓上形成静电潜像。然后，通过显影装置将感光鼓上的静电潜像可视化(显影)成调色剂图像，并且将调色剂图像转印到诸如记录纸的记录材料上并发送到定影装置，然后将记录材料上的调色剂图像(调色剂)热定影到记录材料上，从而进行打印。
通常，扫描器马达(其作为光学扫描装置中使用的偏转器)由多面镜、转子、与转子一体设置的旋转轴、用于安装多面镜的台座(基座)、与基板一体设置的轴承套、以及定子等构成。此外，当多面镜安装在台座上时，多角镜设有与台座接触的支承表面。
安装在偏转器中的多面镜通常由诸如铝的金属材料制成。正如日本专利JP6061086中所公开的那样，通过逐一地摩擦(抛光)基材来形成多面镜的反射表面。例如，如图19所示，在可旋转多面镜的四个反射表面(反射侧部)的制造步骤中，四个反射表面沿着反射表面的宽度方向按照侧部(表面)4、侧部(表面)3、侧部(表面)2和侧部(表面)1的顺序被逐一地摩擦。结果，在一些情况下，在侧部1和侧部4之间的边界部分处存在从侧部1朝向侧部4突出的毛刺。也已经提出了如日本特开专利申请(JP-A)2015-152652所公开的由树脂材料制成的多面镜。与由金属材料制成的多面镜相比，由树脂材料制成的多面镜具有诸如能够降低成本以及能够确保形状自由度的优点。由树脂材料制成的多面镜通过注射模制形成并成为主流，并且已经公开了如JP-A 2017-72660所公开的多面镜以及模制类型的结构。
然而，关于由树脂材料制成的多面镜，与由金属材料制成的多面镜相比，由树脂材料制成的多面镜的反射表面不易于以高精度形成。作为多角镜的主要功能，需要将激光束偏转到准确的位置。因此，要求多面镜在反射表面的凹凸和角度方面提供非常高的精度。在JP-A 2017-72660所公开的构造中，在注射模制中的脱模期间，由树脂材料制成的多面镜在其反射表面处会经受来自金属模具的剪切力，并且因此导致反射表面发生变形，从而可能无法确保轮廓的精度(JP-A 2017-72660的图7)。
发明内容
本发明的主要目的是在多面镜的脱模期间减小多面镜的反射表面的变形程度。
根据本发明的一方面，提供了一种使用金属模具制造多面镜的制造方法，所述金属模具包括：包括第一模制表面的第一模具，第一模制表面用于对多面镜的模制构件的一个表面进行模制；包括第二模制表面的第二模具，第二模制表面用于在与所述模制构件的所述一个表面相对的一侧上对模制构件的另一个表面进行模制；包括第三模制表面的第三模具，第三模制表面用于对所述模制构件的所述一个表面和所述另一个表面之间的与所述一个表面和所述另一个表面交叉的第一交叉表面进行模制；以及包括第四模制表面的第四模具，第四模制表面用于对所述模制构件的所述一个表面和所述另一个表面之间的与所述一个表面和所述另一个表面交叉的第二交叉表面进行模制，所述制造方法包括：通过将所述第三模具和第四模具以所述第三模具和第四模具彼此接触的状态设置在所述第一模具和第二模具之间，然后通过将树脂材料注入所述金属模具来形成所述模制构件的步骤；以及在与所述模制构件的所述第一交叉表面交叉的方向上将所述第三模具与所述第一交叉表面分离的步骤。
参照附图，根据以下对示例性实施例的描述，本发明的更多特征将变得显而易见。
附图说明
图1是成像装置的示图。
图2是光学扫描装置的透视图。
图3是扫描器马达的示图。
图4是根据实施例1的多面镜的透视图。
图5的部分(a)是根据实施例1的用于多面镜的金属模具的示图，图5的部分(b)是实施例1中的金属模具的反射表面印模的布置图。
图6的部分(a)是实施例1中的在反射表面印模的接触位置处的脱模线的示图，并且图6的部分(b)是实施例1的多面镜在多面镜的脱模期间的示图。
图7的部分(a)是根据比较例的用于模制多面镜的金属模具的示图，并且图7的部分(b)是比较例1的多面镜在多面镜的脱模期间的示图。
图8是根据实施例1的变型例的多面镜的透视图。
图9的部分(a)是根据实施例1的变型例的用于多面镜的金属模具的示图，并且图9的部分(b)是实施例1的变型例中的多面镜在多面镜的脱模期间的示图。
图10的部分(a)是根据比较例2的用于模制多面镜的金属模具的示图，并且图10的部分(b)是比较例2的多面镜在多面镜的脱模期间的示图。
图11的部分(a)和(b)是实施例1的多面镜的示图。
图12的部分(a)、(b)和(c)是实施例1的多面镜的放大图。
图13是根据实施例2的多面镜的示图。
图14的部分(a)和(b)是实施例2的多面镜的放大图。
图15的部分(a)和(b)是实施例2的多面镜的连接部分的放大图。
图16是根据实施例3的多面镜的示图。
图17的部分(a)和(b)是实施例3的多面镜的放大图。
图18的部分(a)和(b)是从根据其他实施例的多面镜的顶部表面侧看到的多面镜的透视图，并且图18的部分(c)是从根据另一个实施例的多面镜的底(表面)侧看到的多面镜的透视图。
图19是常规的多面镜的示图。
具体实施方式
将参考附图具体描述本发明的实施例。以下实施例中描述的构成元件的尺寸、材料、形状和相对布置应根据应用本发明的装置(设备)的结构和各种条件而适当地改变。因此，除非另有说明，否则本发明的范围不应受限于以下的实施例。
[实施例1]
参考附图，将描述根据实施例1的包括光学扫描装置的成像装置。在下面的描述中，首先，将举例描述包括光学扫描装置的成像装置，然后将描述成像装置中的光学扫描装置。然后，将描述组装在光学扫描装置中的多面镜和作为偏转器的扫描器马达。然后，将描述用于模制多面镜的金属模具和使用该金属模具制造多面镜的制造方法。
图1是根据实施例1的成像装置110的示图。根据该实施例的成像装置110包括光学扫描装置101，并且是这样的成像装置：其使得由光学扫描装置101用激光L扫描感光鼓103，然后基于通过扫描形成的潜像在诸如记录纸的记录材料P上成像。在该实施例中，将使用打印机作为成像装置的示例进行描述。
如图1所示，在成像装置(打印机)110中，基于所获取的图像信息的激光L由作为曝光装置的光学扫描装置101发出，并且用激光L对感光鼓103(其作为装入处理盒102中的图像承载构件)的表面进行照射。然后，在感光鼓103上形成潜像，并且潜像由处理盒102用作为显影剂的调色剂可视化(显影)为调色剂图像。另外，处理盒102整体地包括感光鼓103以及作为能够作用在感光鼓103上的处理装置的充电装置、显影装置等，并且能够在成像装置110中拆装。
另一方面，堆叠在记录材料堆叠板104上的记录材料P在由进给辊105逐一分离的同时进给，并且由中间辊对106进一步向下游侧进给。由转印辊107将形成在感光鼓103上的调色剂图像转印到记录材料P上。在其上形成了未定影调色剂图像的记录材料P向更下游侧进给，然后由在其中包括加热构件的定影装置108将调色剂图像定影在记录材料P上。随后，由排出辊对109将记录材料P排出到成像装置110的外部。
另外，在该实施例中，(用作能够作用在感光鼓103上的处理装置的)充电装置和显影装置与感光鼓103一体地组装在处理盒102中，但是处理装置也可以构造为与感光鼓103分离的构件。
接下来，将使用图2描述成像装置110中的光学扫描装置101。图2是示出该实施例的光学扫描装置101的结构的透视图。
从作为光源的光源装置201发出的激光L通过柱面透镜202在子扫描方向上聚焦，并且通过形成在壳体203中的光学光圈204被限制为预定的光束直径。通过由作为偏转器的扫描器马达1旋转地驱动的多面镜3，激光L被偏转并穿过fθ透镜205，然后聚焦在未示出的图像承载构件上。用激光L扫描图像承载构件，从而形成静电潜像。另外，光源装置201、柱面透镜202和扫描器马达1等被容纳在壳体203中，并且壳体203的开口由光学盖(未示出)封闭(覆盖)，所述光学盖由树脂材料或金属制成。
接下来，将使用图3描述作为光学扫描装置中的偏转器的扫描器马达1。图3是包括扫描器马达1的旋转中心的剖视图。
扫描马达1由多面镜3、转子7、旋转轴8、用于安装多面镜3的多面镜台座2、基板4、与基板4一体设置的轴承套5、定子线圈9等构成。多面镜3使从光源装置201发出的激光(光通量(光束))L偏转，从而用激光L扫描感光鼓表面。轴承套5由基板4支撑，该基板4由金属板构成。转子7包括转子磁体6。旋转轴8与转子7一体设置。多面镜台座2用于安装旋转轴8和多面镜3。
接下来，将使用图4描述扫描器马达1中的多面镜3。图4是根据该实施例的多面镜3的透视图。图4所示的箭头Z方向是图2所示的旋转轴8的轴向(轴向方向)。箭头X方向是垂直于箭头Z方向的方向，并且箭头Y方向是垂直于箭头Z方向和箭头X方向的方向。另外，在其他的图中，箭头X方向、箭头Y方向和箭头Z方向之间的关系相同。
多面镜3由诸如环烯烃树脂、聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂这样的树脂材料在模制构件中模制而成，所述模制构件包括作为第一表面的底部(表面)12、作为在与底部12相对的一侧上的第二表面的顶部表面11、以及作为第三表面的多个侧部表面。在该实施例中，多面镜3形成(一条)侧边为14.1mm的棱柱形状(外接圆的直径为20mm)。多面镜3的侧部表面是在此形成反射表面的表面。
即，在多面镜3的这些侧部表面上设置金属层，从而形成用于改变(反射)激光的上述反射表面10A、10B、10C和10D。在该实施例中，多面镜3的四个反射表面10A-10D由诸如铝、铜和银等的金属的薄膜构成，并且例如通过真空沉积而形成为薄膜。
作为多面镜3的侧部表面的反射表面10A-10D是在底部12和顶部表面11之间的与底部12和顶部表面11交叉的多个第三表面，并且在该实施例中，将垂直于底部12和顶部表面11的平坦表面图示为反射表面10A-10D。此外，多面镜3在形成为金属薄膜的反射表面上设置有保护层。另外，在该实施例中，描述了通过在多面镜3的四个侧部表面上形成金属层来提供反射表面的示例，但是本发明不限于此。用树脂材料模制的多面镜的侧部表面(平坦表面)也可以是反射表面。此外，多面镜(树脂构件)3的厚度可以合适地为1.0mm-3.0mm。此外，多面镜3设置有从顶部表面11穿透到底部12的通孔15，并且扫描器马达1的多面镜台座2插入到通孔15中。在邻接的反射表面10A-10D之间的边界部分(边缘线部分)处形成脱模线16。也就是说，脱模线16形成在彼此邻接的反射表面10A和10B(它们分别作为第一反射表面和第二反射表面)之间的边界部分处。另外，在其他邻接的反射表面之间的另一边界部分(边缘线部分)处形成另一脱模线16。多面镜3通过诸如未示出的粘合剂这样的固定方式固定到多面镜台座2。这里，如图11的部分(a)所示，形成在多面镜3的邻接的侧部表面(反射表面)之间的边界部分处的脱模线16均为从多面镜3突出的突起(下文中，脱模线16也称为突起)。当使用稍后描述的金属模具制造多面镜3时，形成了在多面镜3的邻接的反射表面10A-10D之间的边界部分处形成的突起16。关于图11的部分(a)所示的多面镜3，以易于理解的方式示出了突起16，其在图4中被示出为在多面镜3的邻接的反射表面之间的边界部分处形成的脱模线。
然后，将使用图5的部分(a)和(b)描述用于模制多面镜3的模制构件的金属模具的结构。图5的部分(a)是金属模具20的示图。图5的部分(b)是反射表面印模24的布置图。
如图5的(a)部分所示，用于模制多面镜3的模制构件的金属模具20主要由作为第一模具的可移动(侧)印模板21、作为第二模具的固定(侧)印模板22、脱模板23、以及多个反射表面印模24构成。作为多个反射表面印模24，在该实施例中示出了四个反射表面印模24A-24D，但是本发明不限于此。反射表面印模24也可以根据所需的反射表面的数量适当地设定。作为第一模具的可移动印模板21包括作为用于模制多面镜3的底部12的第一模制表面的底部模制表面25以及用于模制多面镜3的通孔15的通孔模制表面26。作为第二模具的固定印模板22包括作为用于模制多面镜3的顶部表面11的第二模制表面的顶部表面模制表面27。固定印模板22的顶部表面模制表面27在通过模制来制备多面镜3时设置成与可移动印模板21的底部模制表面25相对。作为第三模具和第四模具的反射表面印模24包括作为用于模制多面镜3的反射表面10的第三模制表面和第四模制表面的反射表面模制表面28。
在该实施例中，为了通过模制来制备包括四个侧部表面(反射表面)的多面镜3，示出了四个反射表面印模，每个反射表面印模都包括用于模制反射表面的模制表面，但是本发明不限于此。例如，为了模制包括四个侧部表面(反射表面)的多面镜3，多个反射表面印模也可以按下述方式构成。即，也可以采用这样的构造：其中作为构成金属模具的多个反射表面印模，设置了作为第三模具的反射表面印模(其包括用于模制两个反射表面的两个第三模制表面)以及作为第四模具的反射表面印模(其包括用于模制两个反射表面的两个第四模制表面)。
此外，在图5的部分(a)所示的金属模具20中，示出了这样的构造：其中可移动印模板21与相应的反射表面印模24接触的接触表面是与底部模制表面25平齐的平坦表面，并且其中固定印模板22包括与相应的反射表面印模24接触的凹形接触部分，但是本发明不限于此。例如，也可以采用这样的构造：其中固定印模板22与反射表面印模24接触的接触表面是与顶部表面模制表面27平齐的平坦表面，并且其中可移动印模板21包括与反射表面印模24接触的凹形接触部分。此外，在图5的部分(a)所示的金属模具20中，反射表面印模24相对于轴向方向(箭头Z方向)的横截面形状是在与固定印模板22接触的接触部分处倾斜的梯形形状。在固定印模板22侧的反射表面印模24的接触部分设置在反射表面模制表面28的相对于宽度方向(箭头Z方向)的端部处并且接触相对的固定印模板22的凹形接触部分(倾斜表面部分)。反射表面印模的横截面形状不限于具有上述倾斜表面的梯形形状，也可以是诸如矩形形状的四边形形状。在此情况下，反射表面印模与可移动印模板和固定印模板接触的接触部分是设置在相对于反射表面模制表面的宽度方向(箭头Z方向)的端部处并且与反射表面模制表面平齐的平坦表面。此外，对应的可移动印模板或固定印模板可以只需要包括与矩形反射表面印模的接触部分接触的凹形接触部分。
在模制多面镜时，每个反射表面印模24插置在可移动印模板21和固定印模板22之间，并且设置成使得其相关联的反射表面模制表面28与底部模制表面25和顶部模制表面27交叉。这里，由作为反射表面印模的第三模制表面和第四模制表面的反射表面模制表面模制的多面镜的每个侧部表面(反射表面)与多面镜的顶部表面和底部交叉的方向是提供了多面镜的旋转中心的轴向方向(箭头Z方向)。通过上述各种模制表面25-28形成腔室29，其作为与多面镜3的形状(在该实施例中为棱柱形状)相对应的模制空间。另外，可移动印模板21包括多个顶出销30。此外，固定印模板22包括供树脂材料流过的流道31和多个浇口32，树脂材料通过这些浇口注入到腔室29中。
如图5的部分(b)所示，金属模具20中的反射表面印模24包括与多面镜3的四个反射表面10A-10D相对应的四个反射表面印模24A-24D。反射表面印模24A-24D相应地包括分别对应于多面镜3的四个反射表面10A-10D的反射表面模制表面28A-28D。每个反射表面印模24A-24D在其相对于相关联的反射表面模制表面28的纵向方向的两侧都包括与邻接的反射表面印模接触的接触部分33。在模制期间，四个反射表面印模24A-24D在接触部分33处接触邻接的反射表面印模。各个反射表面印模24A-24D设置成能够分别在垂直于反射表面模制表面28A-28D的方向上分离。也就是说，每个反射表面印模24A-24D设置成使得其反射表面模制表面能够与多面镜3的相关联的侧部表面(反射表面)分离。
然后，将使用图5和图6描述多面镜3的金属模具。图6的部分(a)是作为在反射表面印模24的接触部分33处的脱模线的突起16的示图。图6的部分(b)是在多面镜3的脱模期间的示图。
首先，如图5的部分(a)所示，通过夹紧可移动印模板21、固定印模板22和反射表面印模24形成腔室29，该腔室29是作为模制空间(树脂材料将注入该模制空间中)的空间。即，四个反射表面印模24A-24D在可移动印模板21和固定印模板22之间设置成使得反射表面印模24A-24D彼此接触。此时，邻接的反射表面印模24A-24D设置成使得它们的接触部分33彼此接触，并且使得它们的反射表面模制表面28A-28D彼此交叉。由此，形成作为模制空间的腔室29以允许模制多面镜3，所述腔室29由底部模制表面25、顶部表面模制表面27和四个反射表面模制表面28限定。
然后，通过将树脂材料经由浇口32注入腔室29中来模制多面镜3。在图6的部分(a)中，代表性地示出了在反射表面印模24A和24B之间的接触部分33处的脱模线16的状态。当在腔室29中填充树脂材料时，树脂材料稍稍进入邻接的反射表面印模之间的接触部分33，从而形成突起16以作为多面镜3的邻接的反射表面印模之间的脱模线。
接下来，在注入到腔室29中的树脂材料固化之后，如图6的部分(b)所示，可移动印模板21和反射表面印模24与多面镜3分离。此时，首先，反射表面印模24在垂直于其反射表面模制表面28的方向上分离。也就是说，各个反射表面印模24A-24D在与多面镜3的反射表面(交叉表面)交叉的方向上并且在相应反射表面印模的反射表面模制表面与多面镜3的侧部表面(反射表面)分离所遵循的方向上分离。在图6的部分(a)中，反射表面印模24A在Y方向上分离，并且反射表面印模24B在X方向上分离。然后，可移动印模板21在轴向方向上分离。随后，通过顶出销30将作为模制构件的多面镜3从可移动印模板21中推出，以使得多面镜3从金属模具中脱模。
通过这样的步骤，制造出由树脂材料制成的多面镜3。通过上述方法制造的由树脂材料制成的多面镜3在模制构件中进行模制，该模制构件包括由顶部表面模制表面27模制的顶部表面11、由底部模制表面25模制的底部12、以及由多个反射表面模制表面28A-28D模制的多个侧部表面(反射表面)。此外，在多面镜3上，作为脱模线的突起16形成在邻接的侧部表面(反射表面)的边界部分处。具体地，如图4和图11的部分(a)所示，所模制的多面镜3包括在邻接的侧部表面(反射表面)的边界部分处形成的突起16。
在下文中，将通过与比较例1进行比较来描述该实施例的效果。
首先，将使用图7的部分(a)和(b)描述比较例1。图7的部分(a)是用于模制比较例的多面镜40的金属模具50的示图。图7的部分(b)是比较例1的多面镜40在多面镜的脱模期间的示图。
如图7的部分(a)所示，比较例1的金属模具50由可移动印模板51、固定印模板52和脱模板23构成。比较例1的可移动印模板51包括：用于模制多面镜40的底部的底部模制表面55、用于模制多面镜40的通孔的通孔模制表面56、以及用于模制多面镜40的反射表面44的反射表面模制表面58。固定印模板52包括用于模制多面镜40的顶部表面的顶部表面模制表面57。因此，比较例1的金属模具50不包括如该实施例的金属模具20中的反射表面印模。因此，关于比较例1的多面镜40，在邻接的反射表面44的边界部分处没有形成脱模线的突起。另外，在比较例1的金属模具50的未设置反射表面印模的构造的情况下，如图7的部分(b)所示，在脱模期间，多面镜40的反射表面44会受到由可移动印模板51的反射表面模制表面58在剪切方向上施加的应力τ。因此，增加了多面镜40的反射表面44在多面镜40的脱模期间变形的可能性并且增加了由于残余应力的影响而不能保持多面镜40的反射表面44的精度的可能性。
另一方面，关于该实施例的多面镜3，作为脱模线的突起16形成在邻接的反射表面10A-10D的边界部分处。这是因为，通过提供包括与金属模具20的反射表面相对应的反射表面模制表面的多个反射表面印模24，使得邻接的反射表面印模24的接触部分彼此接触，从而在邻接的反射表面的边界部分处形成突起。此外，在脱模期间，反射表面印模24在垂直于相关联的反射表面模制表面28的方向上分离，使得多面镜3的反射表面10不会受到如比较例1中所施加的剪切力。因此，可以防止由于施加剪切力而引起的反射表面10的变形，从而可以将反射表面的精度保持在较高水平。
另外，在该实施例中，描述了包括四个反射表面的多面镜3，但是本发明不限于此。反射表面的数量、浇口的位置以及它们的形状也可以是其他的构造。
此外，在该实施例中，所描述的多面镜3的所有模制构件都是由树脂材料制成，但是本发明不限于此。模制构件也可以由多种材料构成。例如，也可以采用这样的构造，其中在包括多个反射表面并且由树脂材料制成的模制构件的内部设置有诸如金属材料的第二材料，其杨氏模量高于树脂材料。也就是说，多面镜3也可以具有这样的构造，其中由诸如铝、铁、不锈钢或钢板等金属材料制成的基材设置在用树脂材料模制并且包括多个反射表面的模制构件的内部。
此外，在该实施例中，描述了这样的构造，其中在邻接的反射表面之间的所有边界部分(在该实施例中为四条侧边)都形成有作为脱模线的突起16，但是本发明不限于此。突起16也可以仅设置在邻接的反射表面之间的一部分边界部分处。也就是说，反射表面印模24的数量也可以不等于反射表面10的数量。例如，在模制四个反射表面的情况下，也可以采用这样的构造，其中至少在邻接的反射表面之间的边界部分的两个边界部分中形成有作为脱模线的突起。在此情况下，使用两个反射表面印模，并且分离方向是与反射表面的法向成45°角的方向。同样地，在此情况下，可以使施加在反射表面上的剪切应力小于比较例1的构造中的剪切应力，因此可以减小由于施加剪切力(应力)而导致的反射表面的变形程度，并且因此可以确保反射表面的较高精度。
[实施例1的变型例]
然后，将使用图8至图10描述实施例1的变型例。另外，鉴于包括光学扫描装置的成像装置的除多面镜以外的构造与实施例1相类似，因此将不再赘述。此外，与上述多面镜3有关且为实施例1和该变型例共同的部分由相同的附图标记或符号表示，并且将不再赘述。
将使用图8描述根据实施例1的变型例的多面镜60。图8是多面镜60的透视图。图8所示的多面镜60与图4所示的多面镜3的区别在于，多面镜60的四个反射表面61A-61D由沿Z轴弯曲的曲面构成，其中Z轴是旋转轴8(图3)的轴向方向。这些曲面是要在此形成反射表面的表面。也就是说，通过在多面镜60的每个曲面上设置诸如铝、铜或银的金属材料的薄膜来形成反射表面61A-61D。此外，多面镜60在形成为金属薄膜的反射表面上设置有保护层。另外，在该实施例中，描述了通过在多面镜3的四个曲面(侧部表面)上形成金属层来提供反射表面的示例，但是本发明不限于此。用树脂材料模制的多面镜的侧部表面(曲面)也可以是反射表面。此外，多面镜(树脂构件)3的厚度可以合适地为1.0mm-3.0mm。另外，关于图8所示的多面镜60，在邻接的反射表面61A-61D之间的边界部分(边缘线)处形成有作为脱模线的突起62。
然后，将使用图9的部分(a)和(b)描述用于模制多面镜60的金属模具的结构。图9的部分(a)是用于模制多面镜60的金属模具70的示图。图9的部分(b)是根据实施例1的变型例的多面镜60在多面镜60的脱模期间的示图。
如图9的部分(a)所示，与实施例1中的金属模具20类似地，根据变型例的金属模具70也主要由可移动印模板21、固定印模板22、脱模板23以及多个(在该变型例中为四个)反射表面印模74构成。变型例中的金属模具70和实施例1中的金属模具20的区别在于，每个反射表面印模74的反射表面模制表面78由曲面构成。也就是说，当反射表面印模74设置在可移动印模板21和固定印模板22之间时，每个反射表面印模74的反射表面模制表面78是从底部模制表面25朝向顶部表面模制表面27弯曲的曲面。反射表面印模74设置成能够在XY平面中并且在垂直于反射表面模制表面78的方向上分离。金属模具70的其他构造类似于金属模具20的构造，因此，具有相同功能的构件由相同的附图标记或符号表示，并且将不再赘述。
多面镜60的金属模具的制造与实施例1的多面镜3相类似。在该变型例中，将不再赘述，但是如图9的部分(b)所示，在多面镜60的脱模期间，反射表面印模74在垂直于反射表面模制表面78的方向上沿XY平面分离。也就是说，各个反射表面印模74在相应反射表面印模74的反射表面模制表面78与多面镜60的侧部表面(反射表面)分离所遵循的方向上分离。随后，通过顶出销30将多面镜60推出，以使得多面镜60从金属模具中脱模。
在下文中，将通过与比较例2进行比较来描述实施例1的变型例的效果。
首先，将使用图10的部分(a)和(b)描述比较例2。图10的部分(a)是用于模制比较例2的多面镜80的金属模具90的示图，其中形成有弯曲的反射表面61。图10的部分(b)是比较例2的多面镜80在多面镜的脱模期间的示图。
如图10的部分(a)所示，比较例2的金属模具90由可移动印模板91、固定印模板92和脱模板23构成。比较例2的可移动印模板91包括：用于模制多面镜80的底部的底部模制表面85、用于模制多面镜80的通孔的通孔模制表面86、以及用于模制多面镜80的反射表面84的反射表面模制表面98。固定印模板92包括用于模制多面镜80的顶部表面的顶部表面模制表面97。因此，比较例2的金属模具90不包括如在该变型例的金属模具70中的反射表面印模。为此，关于比较例2的多面镜80，在邻接的反射表面84之间没有形成脱模线。在比较例2中的金属模具90的情况下，如图10的部分(b)所示，在脱模期间，多面镜80的反射表面84是曲面，因此构成底切，从而无法将多面镜80沿着金属模具的分离方向推出。这里，底切是指构造成使得在从金属模具中取出模具构件时多面镜80不能按照原样从金属模具中脱模的凸部和凹部。
另一方面，通过沿XY平面分离反射表面印模74，可以将该变型例中的多面镜60从金属模具中取出。
此外，同样地，与实施例1相类似，关于该变型例的多面镜60，作为脱模线的突起62形成在邻接的反射表面61A-61D之间。这是因为，通过提供包括与金属模具90的反射表面相对应的反射表面模制表面的反射表面印模74，使得邻接的反射表面印模74之间的接触部分彼此接触，从而在邻接的反射表面之间形成脱模线。此外，在脱模期间，反射表面印模74在垂直于相关联的反射表面模制表面98的方向上分离，使得多面镜60的反射表面61不会受到如比较例2中所施加的剪切力。因此，可以防止由于施加剪切力而引起的反射表面61的变形，从而可以将反射表面的精度保持在较高水平。
另外，多面镜的反射表面的形状不限于该变型例中的反射表面61的形状，而是也可以为其他形状。
如上所述，同样地，在该变型例中，与上述的实施例1相类似，通过在由树脂材料制成的多面镜的邻接的反射表面之间设置脱模线，可以减小在多面镜的脱模期间从金属模具施加到反射表面上的剪切应力，从而能够保持反射表面的高精度。
然后，将使用图11的部分(a)所示的实施例1的多面镜来描述根据实施例2的多面镜。另外，在该实施例中，鉴于包括光学扫描装置的成像装置的除多面镜以外的构造与实施例1相类似，因此将不再赘述。此外，与多面镜有关且为实施例1和实施例2共同的部分由相同的附图标记或符号表示，并且将不再赘述。
首先，将使用图11和12描述实施例1的多面镜3。图11的部分(a)和(b)以及图12的部分(a)、(b)和(c)是实施例1的多面镜3的示图。
如图11的部分(a)所示，实施例1的多面镜3包括突起16(所谓的毛刺)，其作为脱模线形成在邻接的反射表面10A-10D之间。每个突起16形成在彼此邻接的第一反射表面和第二反射表面的边界部分处。在此情况下，所使用的反射表面印模与多面镜3的反射表面的数量相同，以使得在第一反射表面和第二反射表面之间的所有边界部分处都形成突起16。即，突起16形成在反射表面10A和10B的边界部分、反射表面10B和10C的边界部分、反射表面10C和10D的边界部分、以及反射表面10D和10A的边界部分中的每一个边界部分处。在某些情况下，如图6的部分(a)所示，该突起16通过使树脂材料流入金属模具20的反射表面印模之间的接触部分33而形成。树脂材料流入反射表面之间的接触部分的量即突起的尺寸(突出量)由诸如树脂材料的种类、树脂材料的填充压力、树脂材料的注入速度、保持压力和金属模具的磨耗(磨损)程度等各种条件决定。根据这些条件的设定，在某些情况下，就像在多面镜3中那样，在邻接的反射表面之间的边界部分处形成突起16。例如，在该实施例中，多面镜3的每个反射表面相对于纵向方向的长度l为14.1mm，但在此情况下，当突出量h(图11的部分(b))大于1mm时，存在如下所述的可能性。
这里，将描述图11的部分(b)所示的突起16的长度(突出量)h。突起16的长度(突出量)h是从邻接的反射表面10A和10B的延长线的交点C到突起16的自由端的长度。在该实施例中，关于突起16的长度(突出量)h，在连接邻接的反射表面10A和10B的交点C与多面镜3的旋转中心(通孔的中心)D的直线上，示出了从点C到突起16的自由端的长度作为突起16的长度(突出量)h的示例。
如图12的部分(a)所示，多面镜3经受较大的空气阻力，原因是在旋转期间对于空气与突起16的碰撞没有任何阻碍。因此，多面镜3的风噪声有可能增加。此外，如图12的部分(b)所示，在突起16从多面镜3脱落的情况下，突起16有可能沉积在诸如光学扫描装置101的fθ透镜205这样的光学部件上。此外，如图12的部分(c)所示，在突起16阻挡激光L的情况下，存在由于光量下降以及漫射光而导致图像劣化的可能性。
这里，例如，当主动减小树脂材料进入金属模具的填充压力和保持压力时，可以减小突起16的突出量。然而，为了以高精度形成反射表面10，需要精确地转印金属模具的形状，因此，理想的是不让填充压力和保持压力变小。因此，在该实施例中，以下面的方式采取不同的对策。
接下来，将使用图13描述根据实施例2的多面镜的特征结构。图13是根据实施例2的多面镜310的俯视平面图。
如图13所示，在根据本实施例的多面镜310中，与根据实施例1的多面镜3的区别在于，在反射表面10A-10D中的邻接的两个反射表面之间设置了连接部分311。连接部分311与邻接的两个反射表面交叉并且将邻接的两个反射表面中的一个反射表面(第一反射表面)的端部与另一个反射表面(第二反射表面)的端部连接。因此，四个连接部分311中的每一个都设置在反射表面10A-10D中的相关联且邻接的两个反射表面之间，使得突起16形成在连接部分311上。
连接部分311在作为第一反射表面的反射表面10A和作为第二反射表面的反射表面10B之间形成空间，并且突起16处于该空间中并且设置在连接部分311上。该空间是区域ABC，其包括邻接的反射表面10A和10B的延长线的交点(假想点)C、作为反射表面10A与连接部分311的连接点的端部A、以及作为反射表面10B与连接部分311的连接点的端部B。突起16设置成落入由邻接的反射表面之间的连接部分形成的空间(区域ABC)内。同样地，在其它邻接的反射表面10B和10C、10C和10D、以及10D和10A之间，相应地设置相关联的连接部分311，从而形成相关联的空间。
此外，由连接部分311形成的上述空间(区域ABC)相对于一直线(图11的部分(b)所示的点划线)对称，该直线作为中心线连接多面镜的旋转中心D与邻接的反射表面的延长线的交点C。
另外，突起16落入三角形空间(区域ABC)内的状态是指突起16的长度(突出量)小于连接线段AB的中点M与邻接的反射表面的延长线的交点C的线段MC的长度。另外，突起16的长度(突出量)h根据模制条件而变化，但是为0.5mm或更小。
然后，将使用图14的部分(a)和(b)描述实施例2的效果。图14的部分(a)和(b)是根据该实施例的多面镜310的反射表面之间的连接部分的放大图。
如图14的部分(a)所示，通过在邻接的(两个)反射表面之间设置连接部分311，当多面镜310旋转时，可以减少直接吹到突起16上的气流。因此，可以降低由于风噪声和突起6的脱落而引起图像劣化的可能性。另外，突起16可以进一步优选地定位在多面镜310的外接圆O内部。此外，如图14的部分(b)所示，通过将突起16设置成落入三角形区域(区域ABC)内，可以降低由于突起16对激光L的阻挡造成光量下降以及漫射光而导致图像劣化的可能性。
另外，连接部分311的形状以及突起16的位置和形状不受限于该实施例的多面镜310的构造。
例如，也可以采用如图15的部分(a)和(b)所示的形式。图15的部分(a)和(b)是根据实施例2的多面镜的反射表面之间的连接部分的放大图。图15的部分(a)示出了多面镜320，其中邻接的反射表面之间的连接部分321由在朝向多面镜320的旋转中心的方向上凹陷的曲面构成。图15的部分(b)示出了多面镜330，其中邻接的反射表面之间的连接部分331由在朝向多面镜320的旋转中心的方向上凹陷的多个表面构成。在多面镜320和330中，与多面镜310相比，突起16可以设置在比多面镜310的突起16的位置更靠近旋转中心的位置处，因此，可以进一步减小直接吹到突起16上的气流。
此外，连接部分311、321和331也可以构造成使得其表面粗糙度大于反射表面10的表面粗糙度。结果，可以降低由于漫射光而导致图像劣化的可能性。
如上所述，根据该实施例，通过在邻接的反射表面之间设置连接部分并且通过设置突起作为连接部分的脱模线，可以降低在反射表面印模之间的接触部分处形成的突起的影响。因此，可以降低由于风噪声和突起的脱落而导致图像劣化的可能性。
[实施例3]
然后，将描述根据实施例3的多面镜。另外，在该实施例中，包括光学扫描装置的成像装置的除多面镜以外的构造与实施例1相类似，因此将不再赘述。此外，与多面镜有关且为实施例1至3共同的部分由相同的附图标记或符号表示，并且将不再赘述。
图16是根据实施例3的多面镜340的示图。如图16所示，在根据该实施例的多面镜340中，与根据实施例1的多面镜3和根据实施例2的多面镜310的区别在于，不仅在反射表面10A-10D的相关联且邻接的两个反射表面之间设置连接部分341，而且在连接部分341上设置凸部342。因此，在凸部342上形成包括脱模线的突起16。
将使用图17的部分(a)和(b)描述该实施例的效果。图17的部分(a)是根据该实施例用于模制多面镜340的金属模具的反射表面印模350的放大图。图17的部分(b)是实施例1中的反射表面印模24的放大图。另外，在图17的部分(a)和(b)中，在多个反射表面印模中，作为邻接的交叉表面印模，示出了反射表面印模350A和350B以及反射表面印模24A和24B，但是其他的反射表面印模的构造也类似。
如图17的部分(a)所示，在反射表面印模350A和350B之间设置对应于凸部342的空间351，所述凸部342设置在多面镜340的邻接的反射表面之间的连接部分341处。因此，当树脂材料填充到金属模具的空间中时，在空间351中发生压力损失，使得树脂材料不容易进入反射表面印模之间的接触部分33。因此，为了保持反射表面10的高精度，即使在以填充压力和保持压力较高的条件模制多面镜的情况下，也能够使突起16的突出量变小。
另外，连接部分341的形状不限于图17的部分(a)和(b)所示的形状。例如，连接部分341的形状也可以是其他形状，譬如像图15的部分(a)和(b)所示的在印模中朝向多面镜的旋转中心凹陷的曲面。此外，凸部342的形状也不限于图17的部分(a)和(b)所示的形状，也可以是当在多面镜的模制期间向空间中填充树脂材料时使得在该空间中发生压力损失的其他形状。
如上所述，根据该实施例，通过在设于邻接的反射表面之间的连接部分处设置凸部，可以使突起的突出量变小。因此，可以降低由于风噪声和突起的脱落而引起图像劣化的可能性。
[其他实施例]
在上述实施例中，作为包括多个反射表面的多面镜，举例描述了具有四个反射表面的方形多面镜，但是本发明不限于此。多面镜可以根据需要适当地设定为使其形状是具有五个反射表面的正五边形。
此外，包括多个反射表面的多面镜也可以是这样的多面镜，其中由金属材料制成的基材的外侧覆盖有由树脂材料制成的模制构件。这样的多面镜例如可以采用这样的构造，其中由树脂材料制成的模制构件完整地覆盖由金属材料制成的基材的外侧。或者，也可以采用这样的构造，其中由树脂材料制成的模制构件并未覆盖由金属材料制成的基材的一部分。具体地，在图18的部分(a)、(b)和(c)中示出了这样的构造。图18的部分(a)和(b)是从顶部表面侧看到的多面镜的透视图，图18的部分(c)是从底侧看到的多面镜的透视图。图18的部分(a)、(b)和(c)所示的多面镜40构造成使得由树脂材料制成的模制构件41并未覆盖孔42b和42c以及基材42的顶部表面42a的一部分。反过来说，用树脂材料覆盖了顶部表面42a的一部分。这里，基材42的孔42c是指位于将多边形的旋转中心与多边形的一个相关顶点连接的每条直线上的四个孔。除了这些(四个)孔42c之外，基材42在它的构成其旋转中心的中央部分处包括孔42b，并且该孔42b是能够在其中接合多面镜台座(或旋转轴)的通孔。
如图18的部分(a)和(b)所示，多面镜40具有包括模制构件41的构造，该模制构件41包括作为第一表面的底部45、作为侧部表面的反射表面44A-44D、以及覆盖基材42的顶部表面42a的至少一部分的顶部表面43。模制构件41的顶部表面43是覆盖基材42的顶部表面42a的至少一部分的第二表面(位于与第一表面相对的一侧)。在此情况下，与上述实施例相类似，作为模制构件41的第二表面的顶部表面43的浇口迹线46A-46D设置在不与焊接线重叠的位置处。另外，图18的部分(a)所示的多面镜和图18的部分(b)所示的多面镜是模制构件在顶部表面侧覆盖基材的一部分的范围有所不同的类型。
另外，图18的部分(c)示出了多面镜40的底侧。在多面镜40的底侧，除了由金属材料制成的基材42的孔42b和42c以外的部分都用树脂材料制成的模制构件41覆盖。在作为模制构件41的第一表面的底部45上，支承表面47A-47D设置在不与焊接线重叠的位置处。以这种方式，还可以提供具有这样的构造的多面镜，其中由金属材料制成的基材的外侧用树脂材料制成的模制构件覆盖。
在上述的实施例中，作为能够在成像装置中拆装的处理盒，举例描述了一体地包括感光鼓以及充电装置、显影装置和清洁装置(它们作为能够作用在感光鼓上的处理装置)的处理盒。然而，本发明不限于此。例如，处理盒也可以是除了感光鼓之外还一体地包括充电装置、显影装置和清洁装置中的任意一个的处理盒。
此外，在上述实施例中，举例描述了这样的构造，其中包括感光鼓的处理盒能够在成像装置中拆装，但是本发明不限于此。例如，也可以提供分别组装了各个组成元件的成像装置或者各个组成元件中的每一个都能够在成像装置中拆装的成像装置。
此外，在上述的实施例中，作为成像装置，举例描述了打印机，但是本发明不限于此。例如，成像装置也可以是其他的成像装置，譬如是复印机、传真机以及整合了这些机器的功能的多功能机。此外，作为成像装置，描述了用于形成单色图像的成像装置，但是本发明不限于此。例如，成像装置也可以是用于形成彩色图像的成像装置。通过将本发明应用于能够在上述的成像装置中使用的光学扫描装置、偏转器和多面镜，能够实现类似的效果。
根据本发明，在多面镜的脱模期间，可以减小多面镜的交叉表面的变形程度。
尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以便涵盖所有这些变型以及等同的结构和功能。

Claims (20)

1.一种使用金属模具制造多面镜的制造方法，所述金属模具包括：
包括第一模制表面的第一模具，所述第一模制表面用于对多面镜的模制构件的一个表面进行模制；
包括第二模制表面的第二模具，所述第二模制表面用于在与所述模制构件的所述一个表面相对的一侧上对模制构件的另一个表面进行模制；
包括第三模制表面的第三模具，所述第三模制表面用于对所述模制构件的所述一个表面和所述另一个表面之间的与所述一个表面和所述另一个表面交叉的第一交叉表面进行模制；以及
包括第四模制表面的第四模具，所述第四模制表面用于对所述模制构件的所述一个表面和所述另一个表面之间的与所述一个表面和所述另一个表面交叉的第二交叉表面进行模制，所述制造方法包括：
通过将所述第三模具和第四模具以所述第三模具和第四模具彼此接触的状态设置在所述第一模具和第二模具之间并且随后通过将树脂材料注入所述金属模具来形成所述模制构件的步骤；以及
在与所述模制构件的所述第一交叉表面交叉的方向上将所述第三模具与所述第一交叉表面分离的步骤。
2.根据权利要求1所述的使用金属模具制造多面镜的制造方法，其中在形成所述模制构件的所述步骤之后，在与所述模制构件的所述第二交叉表面交叉的方向上将所述第四模具与所述第二交叉表面分离。
3.根据权利要求1所述的使用金属模具制造多面镜的制造方法，其中在垂直于所述第三模制表面的方向上将所述第三模具分离，并且在垂直于所述第四模制表面的方向上将所述第四模具分离。
4.根据权利要求1所述的使用金属模具制造多面镜的制造方法，其中当所述第三模具和第四模具设置在所述第一模具和第二模具之间时，所述第三模具和第四模具设置成彼此接触以使得所述第三模制表面和所述第四模制表面彼此交叉。
5.根据权利要求1所述的使用金属模具制造多面镜的制造方法，其中所述第三模具的所述第三模制表面和所述第四模具的所述第四模制表面是在所述第三模制表面和所述第四模制表面设置在所述第一模具和第二模具之间时从所述第一模制表面朝向所述第二模制表面弯曲的曲面。
6.根据权利要求1所述的使用金属模具制造多面镜的制造方法，其中由所述第三模具的所述第三模制表面模制的所述第一交叉表面以及由所述第四模具的所述第四模制表面模制的所述第二交叉表面与所述模制构件的所述一个表面和所述另一个表面交叉的方向是提供所述模制构件的旋转中心的轴向方向。
7.一种多面镜，其包括：
反射表面，所述反射表面能够反射从光源发出的光束；和
模制构件，所述模制构件用树脂材料模制成包括第一表面、在与所述第一表面相对的一侧上的第二表面、以及在所述第一表面和所述第二表面之间的与所述第一表面和所述第二表面交叉的第三表面，
其中所述第三表面是从所述第一表面朝向所述第二表面弯曲的曲面并且是在此形成了所述反射表面的表面。
8.根据权利要求7所述的多面镜，其中所述反射表面包括多个邻接的反射表面，并且在所述邻接的反射表面的边界部分中，至少两个边界部分设有突起。
9.一种多面镜，其包括：
多个反射表面，所述反射表面能够反射从光源发出的光束；和
模制构件，所述模制构件用树脂材料模制成包括第一表面、在与所述第一表面相对的一侧上的第二表面、以及在所述第一表面和所述第二表面之间的与所述第一表面和第二表面交叉的多个侧部表面，
其中所述侧部表面是在此形成了所述反射表面的表面，并且
其中在邻接的反射表面的边界部分中，至少两个边界部分设有突起。
10.根据权利要求8所述的多面镜，其中在所述邻接的反射表面的所有的边界部分中都设有突起。
11.一种多面镜，其包括：
多个反射表面，所述反射表面能够反射从光源发出的光束；和
模制构件，所述模制构件用树脂材料模制成包括第一表面、在与所述第一表面相对的一侧上的第二表面、以及在所述第一表面和所述第二表面之间的与所述第一表面和所述第二表面交叉的多个侧部表面；以及
连接部分，所述连接部分构造成连接所述多个反射表面的邻接的反射表面中的一个反射表面和另一个反射表面的端部，以便在与所述一个反射表面和所述另一个反射表面交叉的情况下形成空间，
其中所述连接部分设有突起，所述突起在由所述连接部分形成的所述空间中形成。
12.根据权利要求11所述的多面镜，其中所述连接部分设有凸部，在所述凸部处形成所述突起。
13.根据权利要求11所述的多面镜，其中所述连接部分在彼此邻接的第一反射表面和第二反射表面之间形成所述空间，所述空间由所述第一反射表面和所述第二反射表面的延长线的交点、所述第一反射表面与所述连接部分之间的连接点、以及所述第二反射表面与所述连接部分之间的连接点限定，并且
其中所述突起位于所述空间中并设置在所述连接部分处。
14.根据权利要求13所述的多面镜，其中由所述连接部分形成的所述空间相对于连接所述多面镜的旋转中心与所述第一反射表面和所述第二反射表面的延长线的交点的直线对称。
15.根据权利要求11所述的多面镜，其中所述连接部分由在朝向所述多面镜的旋转中心的方向上凹陷的曲面构成。
16.根据权利要求11所述的多面镜，其中所述连接部分由在朝向所述多面镜的旋转中心的方向上凹陷的多个表面构成。
17.根据权利要求7所述的多面镜，其还包括在所述模制构件内部的由金属制成的基材，所述模制构件用树脂材料模制并且包括所述反射表面。
18.一种偏转器，其包括：
根据权利要求7所述的多面镜，
其中通过所述多面镜的旋转，由所述多面镜的所述反射表面对从所述光源发出的光束进行偏转扫描。
19.一种光学扫描装置，其包括：
光源；和
根据权利要求18所述的偏转器，
其中由所述偏转器在图像承载构件上对从所述光源发出的光束进行偏转扫描。
20.一种成像装置，其包括：
根据权利要求19所述的光学扫描装置，
其中由所述光学扫描装置用光束扫描图像承载构件，并且基于通过扫描而形成的图像在记录材料上进行成像。
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