JP2005215516A - ポリゴンミラー及びポリゴンミラー成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェルドラインが発生することがないポリゴンミラーを提供する。
【解決手段】ｎ個の反射面Ｍが外周側面として形成された傘状の錐体部３若しくは筒状の角柱部と、傘状の錐体部３若しくは筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部４と、ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように平面部４に配置されたｎ個のピンゲート跡Ｌと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形によって成形されるポリゴンミラー及びその成形に用いる成形用金型に関する。

ポリゴンミラーは、回転することにより反射光の切り換えや走査を行うため、複数の反射面を有している。このポリゴンミラーは、金型を用いた射出成形によって成形されており、特開平８−２３８６８２号公報及び特許第２６１９２４４号公報には、ポリゴンミラーの従来の製造方法が開示されている。

図１０は、特開平８−２３８６８２号公報に開示された製造方法を示す。ポリゴンミラー１００は、外周側面に複数の反射面１１０を有していると共に、反射面１１０を連結する平面部１２０を有した形状となっている。平面部１２０は、各反射面１１０の裏側の中間部分を連結する位置に形成されるものであり、中間部分に環状のボス部１２１を有している。樹脂による成形の後、中央部分のディスクゲート１４０を除去することにより、ボス部１２１が回転体（図示省略）への取付部位となる。

このポリゴンミラー１００を射出するための金型は、スプルー１４１と、スプルー１４１の終端から水平方向に延びるディスクゲート１４０とを有する構造となっており、スプルー１４１は成形されるポリゴンミラー１００の回転軸ＣＬに沿って延びている。符号１４５はポリゴンミラー１００の反射面１１０を成形するためのスライド型である。

ポリゴンミラー１００の成形は、溶融樹脂をスプルー１４１に対して所定の圧力で射出し、ディスクゲート１４０から金型のキャビティ内に充填した後、冷却して樹脂を固化することにより行われる。樹脂の固化の後、型開きすると共に突き出しピン１４７によって成形品を突き出すことにより射出成形が終了する。この成形の後、ディスクゲート１４０部分を除去することにより、環状のボス部１２１とし、ボス部１２１の内面を回転体への取り付け面とする。この構造による樹脂の充填の際には、樹脂が中央部分の回転軸ＣＬから周囲に同時に供給されるため、ウェルドラインが発生しにくいものとなっている。

図１１は特許第２６１９２４４号公報に開示された製造方法を示し、（ａ）は成形時の平面図、（ｂ）は断面図である。ポリゴンミラー２００は、中央部に回転体への取付部分となるボス部２２０を有し、このボス部２２０から複数（８個）の板状部２３０が放射状に延び、それぞれの板状部２３０の先端面が反射面２１０となる形状に成形されるものであり、金型にはこれらの成形を行うためのキャビティが形成される。

キャビティへ溶融樹脂を充填するため、スプルー２４１がボス部２２０の中央部分に対応して延びており、このスプルー２４１からランナー２４２が放射状に延びている。ランナー２４２は、各板状部２３０に対応するように延びており、その先端部分がキャビティ内に樹脂を供給するピンゲート２４５となっている。ピンゲート２４５は、各反射面２１０に対応するように反射面２１０と同数が設けられていると共に、板状部２３０の幅方向における略中央部分に位置するように配置されている。すなわち、ピンゲート２４５は、それぞれの反射面２１０と垂直な二等分線上に位置するものである。

このような構造では、各ピンゲート２４５から射出される樹脂の量及び圧力のバランスが一定となり、各反射面２１０の全面がピンゲート２４５から略等しい距離となるため、溶融樹脂の流れが均等に行き渡る。このため、隣接する反射面２１０の間で生じるウェルドラインは、板状部２３０の境界部分となる稜線２３５（図１１（ａ）参照）に発生し、反射面２１０へのウェルドラインの発生を防止することが可能となっている。
特開平８−２７８４６３号公報 特許第２６１９２４４号公報

しかしながら、特開平８−２７８４６３号公報よる方法では、ポリゴンミラー１００の成形後にディスクゲート１４０を除去する必要があり、除去のための工程が付加るため生産性が低下する問題を有している。また、ディスクゲート１４０を除去した後のボス部１２１の内面は、面精度が悪く、回転体への取り付けの際の基準とすることができず、別途、取り付けのための治具が必要であり、回転体への取り付けが面倒となる問題も有している。

特許第２６１９２４４号公報による方法では、ウェルドラインが板状部２３０の間の稜線２３５に発生するため、光学的な問題が発生しない反面、使用時におけるポリゴンミラー２００の高速回転により、ウェルドラインから破壊される問題を有している。特に、ポリゴンミラーを車両用に用いる場合には、使用環境が厳しいため、耐久性への悪影響となっている。さらに、この方法では、厚みのあるポリゴンミラーや反射面の角度がそれぞれ異なるポリゴンミラーの場合に、反射面にウェルドラインが発生する不具合を有している。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、回転体への取り付けを良好に行うことができ、しかもウェルドラインが発生することがないポリゴンミラー及びその成形に用いる成形用金型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明のポリゴンミラーは、ｎ個の反射面が外周側面として形成された傘状の錐体部若しくは筒状の角柱部と、上記傘状の錐体部若しくは筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、上記ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように上記平面部に配置されたｎ個のピンゲート跡と、を有し、上記反射面をそれぞれＭ（１）、Ｍ（２）、…、Ｍ（ｎ）、反射面のそれぞれに最も近い上記ピンゲート跡をそれぞれＬ（１）、Ｌ（２）、…、Ｌ（ｎ）、反射面Ｍ（１）と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（１）までの最短距離をＤＭ（１）、反射面Ｍ（２）と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（２）までの最短距離をＤＭ（２）、…、反射面Ｍ（ｎ）と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（ｎ）までの最短距離をＤＭ（ｎ）とし、上記ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（２）との間の最短距離をＤＬ（１）、ピンゲート跡Ｌ（２）とピンゲート跡Ｌ（３）との間の最短距離をＤＬ（２）、…、ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（ｎ）との間の最短距離をＤＬ（ｎ）、としたとき、
ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ）／２であり、
ＤＭ（１）＞ＤＬ（ｎ）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ−１）／２
であることを特徴とする。

請求項１の発明では、反射面と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡までの最短距離を、これと隣接しているピンゲート跡間の最短距離の半分未満としている。すなわち、ピンゲート跡間の最短距離の半分よりも、反射面と平面部との交差部分からピンゲート跡までの最短距離の方が長くなっている。このように設定することにより、射出される樹脂は、隣接したピンゲートからの樹脂材料と接触した後、一体となって反射面側に流れるため、ウェルドラインが発生することがなくなる。このため、面精度や強度に優れたポリゴンミラーとすることができる。

請求項２の発明は、上記請求項１記載のポリゴンミラーにおいて、ＤＭ（１）、ＭＤ（２）、……、ＤＭ（ｎ）の各距離は、各ピンゲート跡と、上記傘状の錐体若しくは筒状の角柱部の裏面における各ピンゲート跡に対応する上記反射面の裏面と上記平面部の裏面とが交差する各辺との最短距離であることを特徴とする。

請求項２の発明では、反射面と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡までの最短距離を、ピンゲート跡と、反射面の裏面と平面部の裏面とが交差する辺との最短距離とすることにより、請求項１の条件の設定を容易に行うことが可能となる。

請求項３の発明のポリゴンミラーは、ｎ個の反射面を外周側面として形成した傘状の錐体若しくは筒状の角柱部と、上記傘状の錐体若しくは上記筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、上記ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように上記平面部に配置されたｎ個のピンゲート跡と、を有し、上記平面部の肉厚をｔ１、上記反射面の肉厚をｔ２としたとき、
０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３
であることを特徴とする。

請求項３の発明では、平面部の肉厚ｔ１及び反射面の肉厚ｔ２を、０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３の関係となるよう設定することにより、樹脂の流れが均一となるため、充填された樹脂にウェルドラインが発生することがなくなる。従って、面精度や強度に優れたポリゴンミラーとすることができる。

請求項４の発明のポリゴンミラー成形用金型は、ｎ個の反射面が外周側面として形成された傘状の錐体若しくは筒状の角柱部と、上記傘状の錐体若しくは筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、を有するポリゴンミラーを成形する金型であって、上記平面部を成形する平面部成形面に、上記ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように配置されたｎ個のピンゲートを有しており、上記反射面をそれぞれＭ（１）、Ｍ（２）、…、Ｍ（ｎ）、反射面のそれぞれに最も近い上記ピンゲートをそれぞれＬ（１）、Ｌ（２）、…、Ｌ（ｎ）、反射面Ｍ（１）と平面部とが交差してできる辺からピンゲートＬ（１）までの最短距離をＤＭ（１）、反射面Ｍ（２）と平面部とが交差してできる辺からピンゲートＬ（２）までの最短距離をＤＭ（２）、…、反射面Ｍ（ｎ）と平面部とが交差してできる辺からピンゲートＬ（ｎ）までの最短距離をＤＭ（ｎ）とし、上記ピンゲートＬ（１）とピンゲートＬ（２）との間の最短距離をＤＬ（１）、ピンゲートＬ（２）とピンゲートＬ（３）との間の最短距離をＤＬ（２）、…、ピンゲートＬ（１）とピンゲートＬ（ｎ）との間の最短距離をＤＬ（ｎ）、としたとき、
ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ）／２であり、
ＤＭ（１）＞ＤＬ（ｎ）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ−１）／２
の条件となっていることを特徴とする。

請求項４の発明では、反射面と平面部とが交差してできる辺からピンゲートまでの最短距離を、これと隣接しているピンゲート間の最短距離の半分未満としていることにより、ピンゲート間の最短距離の半分よりも、反射面と平面部との交差部分からピンゲートまでの最短距離の方が長くなっている。このように設定することにより、ピンゲートから射出される樹脂は、隣接したピンゲートからの樹脂材料と接触した後、一体となって反射面側に流れるため、ウェルドラインが発生することがなくなる。このため、面精度や強度に優れたポリゴンミラーを成形することができる。また、ピンゲートが平面部形成部位に配置されないため、平面部を高精度とすることができる。このため、平面部を回転体への取り付け部位とすることにより回転体への取り付けを容易に行うことができる。

請求項５の発明は、上記請求項４記載のポリゴンミラー成形用金型において、ＤＭ（１）、ＭＤ（２）、……、ＤＭ（ｎ）の各距離は、各ピンゲートと、上記傘状の錐体若しくは筒状の角柱部の裏面における各ピンゲートに対応する上記反射面の裏面と上記平面部の裏面とが交差する各辺との最短距離であることを特徴とする。

請求項５の発明では、反射面と平面部とが交差してできる辺からピンゲートまでの最短距離を、ピンゲートと、反射面と平面部とが交差する辺との最短距離とするため、請求項４の条件の設定を容易に行うことが可能となる。

請求項６の発明のポリゴンミラー成形用金型は、ｎ個の反射面を外周側面として形成した傘状の錐体若しくは筒状の角柱部と、上記傘状の錐体若しくは上記筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、を有するポリゴンミラーを成形する金型であって、上記平面部を成形する平面部成形面に、上記ｎ個の反射面それぞれに対応しｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように配置されたｎ個のピンゲートを有しており、上記平面部の肉厚をｔ１、上記反射面の肉厚をｔ２としたとき、
０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３
の条件となっていることを特徴とする。

請求項６の発明では、平面部の肉厚ｔ１及び反射面の肉厚ｔ２を、０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３の関係となるよう設定することにより、樹脂の流れが均一となるため、充填された樹脂にウェルドラインが発生することがなく、面精度や強度に優れたポリゴンミラーとすることができる。

本発明のポリゴンミラーによれば、射出される樹脂の流れが均一となるため、ウェルドラインが発生することがなく、面精度が良好で、強度の優れたものとなる。

本発明のポリゴンミラ成形用金型によれば、ウェルドラインの発生がなく、面精度及び強度に優れたポリゴンミラーを確実に成形することができる。

（実施の形態１）
図１〜図５は、本発明の実施の形態１を示し、図１はポリゴンミラー１の平面図、図２は射出成形した成形体２の斜視図、図３は図２の縦断面図、図４はピンゲート部分の拡大断面図、図５はピンゲート形状を示す斜視図である。

ポリゴンミラー１は、バーコードスキャナ、レーザビームプリンタ、車両用光学スキャナ等に取り付けられて回転することにより、反射光の切り換えや走査を行うために用いられる。

ポリゴンミラー１は、熱可塑性樹脂の射出成形により成形されるものである。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、メタクリル樹脂、ポリアリアレート、ポリスチレン、シクロオレフィンポリマー、その他の樹脂を用いることができる。シクロオレフィンポリマーとしては、商品名「ゼオネックス４８０Ｓ」（日本ゼオン（株）製）を使用することができる。

ポリゴンミラー１は、ｎ個（６個）の反射面Ｍ（１）、Ｍ（２）、Ｍ（３）、Ｍ（４）、Ｍ（５）、Ｍ（６）を外周側面に備えた傘状の錐体部３と、傘状の錐体部３の一端部である上端部を閉じる平面部４とを備えている。なお、図示する形態では、傘状の錐体部３としているが、上述した反射面を有する筒状の角状部であっても良い。

反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）は、それぞれまたは全てが平面、球面、回転対称非球面、自由曲面等の適宜の面となるように成形される。この反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）の表面に対し、アルミニウム、銀、金、等の金属薄膜を蒸着やスパッタリング等により成膜することにより光の反射を行う。

図示する形態では、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）が平面部４から斜め方向外側に向かって傾斜しているが、平面部から垂直に垂下していても良い。また、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）は、面ごとに角度が異なっていても良く、全て同じ角度であっても良い。なお、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）における下側部分には、三角形の面取り部６が形成されている。面取り部６は、隣接する反射面の間に配置されるものであるが、光学的に用いられることがないため、省略しても良い。

傘状の錐体部３の上端部を閉じる平面部４の中央部分には、円形となった取付孔５が厚さ方向に貫通している。取付孔５は、図示を省略した回転体の回転軸が貫通することにより、ポリゴンミラー１が回転体へ取り付けられる。回転体は、モータを内蔵またはモータに連結されたり、その回転によりポリゴンミラー１が一体的に回転して上述した反射光の切り換えや走査を行うようになっている。なお、平面部４が回転体に対する取り付けが可能であれば、取付孔５は不要であり、この場合には、平面部４に複数のねじ（図示省略）を貫通させて回転体に締結等することにより、回転体へのポリゴンミラー１の取り付けを行うことができる。

上述したように、ポリゴンミラー１の全体が射出成形により成形されるものであり、樹脂の金型への射出を行うピンゲートが平面部４に対向するように配置される。このため、平面部４の上面には、このピンゲートのピンゲート跡が形成されるものである。

ピンゲート跡は、６個の反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）のそれぞれに対応するように、６個が平面部４における取付孔５の周囲に配置されるものであり、Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）、Ｌ（４）、Ｌ（５）、Ｌ（６）はピンゲート跡を示す。ここで、ピンゲート跡Ｌ（１）は、反射面Ｍ（１）に対応し、ピンゲート跡Ｌ（２）は反射面Ｍ（２）に対応し、以下、順次、括弧内の数字が反射面における数字に対応している。

図２、図３は、溶融樹脂を金型に射出することにより成形されたポリゴンミラー１を含む金型内における成形体２を示し、スプルー・ランナに対応するスプルー・ランナ部１０と、ゲートに対応するゲート部１１とを有した状態となっている。ゲート部１１は、それぞれの反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）に対応するように配置されており、ゲート部１１がポリゴンミラー１から除去された後、それぞれのゲート部１１の先端部がそれぞれの反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）に対応したピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）となる。ピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）は各ゲート先端のピンゲートにより形成されるものである。従って、この実施の形態では、６個のピンゲートをピンゲート跡と同様に、Ｌ（１）〜Ｌ（６）として記載する。

次に、ポリゴンミラー１におけるこの実施の形態の寸法関係につき、図１を参照して説明する。

図３は、図１に示す最短距離ＤＭ（１）〜ＤＭ（６）を定義するものである。これらの最短距離ＤＭ（１）〜ＤＭ（６）は、各ピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）と、傘状の錐体３の裏面における各ピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）に対応する反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）の裏面と平面部４の裏面とが交差する各辺との最短距離Ｒとして定義する。

一方、ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（２）との最短距離をＤＬ（１）、ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（２）との最短距離をＤＬ（１）とし、以下、隣接するピンゲート跡の間の最短距離を、ピンゲート跡における括弧内の小さな数字に対応させて記載する。従って、ピンゲート跡Ｌ（５）とピンゲート跡Ｌ（６）との間の最短距離は、ＤＬ（５）となり、ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（６）との間の最短距離は、ＤＬ（６）となる。

以上のように定義した場合、ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（６）＞ＤＬ（６）／２、かつ ＤＭ（１）＞ＤＬ（ｎ）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（６）＞ＤＬ（５）／２となるように設定するものである。

さらに、好ましくは、ＤＭ（１）×１．１＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）×１．１＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（６）×１．１＞ＤＬ（６）／２、かつ ＤＭ（１）×１．１＞ＤＬ（６）／２、ＤＭ（２）×１．１＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（６）×１．１＞ＤＬ（５）／２と設定する。

このように設定された関係では、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）までの最短距離ＤＭ（１）〜ＤＭ（６）を、これと隣接しているピンゲート跡間の最短距離ＤＬ（１）〜ＤＬ（６）の半分未満とするものである。すなわち、ピンゲート跡間の最短距離の半分よりも、反射面と平面部との交差部分からピンゲート跡までの最短距離の方が長くなっている。このように設定することにより、射出される樹脂は、隣接したピンゲートからの樹脂材料と接触した後、一体となって反射面側に流れるため、ウェルドラインが発生することがなくなる。このため、面精度や強度に優れたポリゴンミラー１とすることができる。

以上の関係は、ポリゴンミラー１を成形する成形用金型においても、同様に設定されるものである。このため、反射面Ｍ（１）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲートＬ（１）までの最短距離をＤＭ（１）、反射面Ｍ（２）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲートＬ（２）までの最短距離をＤＭ（２）、…、反射面Ｍ（６）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲートＬ（６）までの最短距離をＤＭ（６）とし、ピンゲートＬ（１）とピンゲートＬ（２）との間の最短距離をＤＬ（１）、ピンゲートＬ（２）とピンゲートＬ（３）との間の最短距離をＤＬ（２）、…、ピンゲートＬ（１）とピンゲートＬ（６）との間の最短距離をＤＬ（６）としたとき、ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（６）＞ＤＬ（６）／２、かつ ＤＭ（１）＞ＤＬ（６）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（６）＞ＤＬ（５）／２となるように設定するものである。

この場合、さらに、好ましくは、ＤＭ（１）×１．１＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）×１．１＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（６）×１．１＞ＤＬ（６）／２、かつ ＤＭ（１）×１．１＞ＤＬ（６）／２、ＤＭ（２）×１．１＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（６）×１．１＞ＤＬ（５）／２と設定するものである。

従って、この成形用金型を用いる場合には、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲートＬ（１）〜Ｌ（６）までの最短距離ＤＭ（１）〜ＤＭ（６）を、これと隣接しているピンゲート間の最短距離ＤＬ（１）〜ＤＬ（６）の半分未満とするものであり、上述と同様に、ピンゲート間の最短距離の半分よりも、反射面と平面部との交差部分からピンゲートまでの最短距離の方が長くなっている。このように設定することにより、ピンゲートから射出される樹脂は、隣接したピンゲートからの樹脂材料と接触した後、一体となって反射面側に流れるため、ウェルドラインが発生することがなくなる。このため、面精度や強度に優れたポリゴンミラー１を成形することができる。

上記最短距離ＤＭ（１）〜ＤＭ（６）については、次のように定義することもでき、このように定義しても、上述したＤＭ（１）〜ＤＭ（６）についての定義と実質上の大きな差異はないものである。すなわち、ＤＭ（１）は、反射面Ｍ（１）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（１）までの最短距離、ＤＭ（２）は反射面Ｍ（２）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（２）までの最短距離とし、以下、反射面に対応したピンゲート跡を括弧内の数字に対応させて記載する。従って、反射面Ｍ（６）と平面部４とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（６）までの最短距離はＤＭ（６）となる。なお、この場合の最短距離は、ピンゲート跡から反射面及び平面部の交差辺に垂直に下ろした垂線の長さとなるものである。

この実施の形態では、図３に示すように、平面部４の肉厚をｔ１、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）の肉厚をｔ２とした場合、０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３のように、これらの肉厚を設定するものである。この場合、さらに好ましくは、０．８５≦ｔ１／ｔ２≦１．１５として設定する。

このように設定することにより、樹脂の流れが均一となるため、充填された樹脂にウェルドラインが発生することがなくなる。従って、面精度や強度に優れたポリゴンミラーとすることができる。

以上の厚さｔ１、ｔ２においては、１ｍｍ≦ｔ１≦３ｍｍかつ１ｍｍ≦ｔ２≦３ｍｍであることが良好であり、さらに好ましくは、１．５ｍｍ≦ｔ１≦２．５ｍｍかつ１．５ｍｍ≦ｔ２≦２．５ｍｍであることが良好である。

図４は、ピンゲートＬ（１）の拡大断面図を示し、他のピンゲートＬ（２）〜Ｌ（６）にも同様に適用されるものである。ピンゲートＬ（１）の直径をφｄとし、ピンゲートＬ（１）の開口角度をＡ°とした場合、０．８ｍｍ≦φｄ≦１．６ｍｍであり、かつ１５°≦Ａ°≦３５°が良好である。

φｄが０．８ｍｍ未満であると成形時に溶融樹脂が流れにくく、ポリゴンミラー１にショートショットやヒケ等の成形不良が発生し、φｄが１．６ｍｍを超えると、ゲートでの樹脂切れが悪く、ポリゴンミラー１にゲートの跡が長く残る。一方、Ａ°が１５°未満の場合には、ゲートでの樹脂切れが悪く、ポリゴンミラー１にゲートの跡が長く残り、Ａ°が３５°を超えると、成形を繰り返す際にピンゲートが摩耗し易くなる。

以上の厚さｔ１、ｔ２は、ポリゴンミラーの成形用金型にも同様に適用されるものである。すなわち、成形用金型は、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）それぞれに対応し反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）と平面部４とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように配置された６個のピンゲートＬ（１）〜Ｌ（６）を有しており、平面部４の肉厚をｔ１、反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）の肉厚をｔ２としたとき、０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３の条件となるように設定するものである。

図５は、以上の条件に基づいて溶融樹脂を射出成形した状態を示し、隣接する反射面ではウェルドラインが発生していない。これは、上述したように、隣接したピンゲートからの樹脂材料が相互に接触して一体となり、その後、反射面の方向に流れるためである。

図６は、以上の実施の形態の条件を外れた場合のポリゴンミラー、図７はポリゴンミラーを含む成形体を示す。これらの図において、ピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）（ピンゲートＬ（１）〜Ｌ（６）も同様）が反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）と、平面部４とが交差する辺の方向に極めて接近しており、このため、これらの間の最短距離ＤＭが、隣接したピンゲート跡Ｌ（１）〜Ｌ（６）の間の最短距離ＤＬよりも短くなっている。

図８は、図６及び図７の条件でポリゴンミラーを射出成形した状態を示している。反射面Ｍ（１）〜Ｍ（６）の境界部分に、ウェルドライン２０が発生している。これは、射出された樹脂材料が隣接したピンゲートからの樹脂材料と接触する前に、反射面方向に流れるためであり、これにより、隣接するピンゲートからの樹脂材料が接触する会合角Ｆが小さくなるためである。

以上のように、この実施の形態では、ウェルドラインが発生しないため、面精度や強度に優れたポリゴンミラーとすることができる。これにより、車両用などの高温・低温・多湿などの過酷な環境下においても好適に使用することができる耐久性に優れたものとすることができる。さらに、この実施の形態においては、取付孔５の形成部位には、ピンゲートが配置されていない。このため、取付孔５を高精度とすることができる。これにより、取付孔５を回転体への取り付け部位とすることにより、回転体への取り付けを容易に行うことができるメリットもある。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２を示す。この実施の形態のポリゴンミラー３０は、３個の反射面Ｍ（１）、Ｍ（２）、Ｍ（３）を外周側面として形成した筒状の角柱部３１と、筒状の角柱部３１の上端部を閉じる略三角形状の平面部４とを備えるものである。

このポリゴンミラー３０においても、溶融樹脂を射出することにより成形されるものであり、射出成形におけるピンゲート跡（金型においてはピンゲート）Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）がそれぞれの反射面Ｍ（１）、Ｍ（２）、Ｍ（３）に対応するように配置されている。ピンゲート跡Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）は平面部４に形成した取付孔５の周囲に配置されるものである。この場合には、隣接したピンゲート跡の最短距離ＤＬ、例えば、ピンゲート跡Ｌ（１）とＬ（２）との間の最短距離ＤＬ（１）は、円形の取付孔５を同心円とした円軌跡によって定義される。このように定義し、かつ反射面と平面部とが交差してできる辺からピンゲートまでの最短距離を実施の形態１と同様に定義し、かつ、これらの最短距離の関係を実施の形態１と同様に設定することにより、ウェルドラインが発生しにくくなり、面精度及び強度に優れたポリゴンミラーとすることができる。

なお、本発明において、反射面がｎ個の場合には、
ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ）／２であり、かつ、 ＤＭ（１）＞ＤＬ（ｎ）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ−１）／２と設定することにより、同様な効果を奏することが可能となる。

本発明の実施の形態１のポリゴンミラーを示す平面図である。 ポリゴンミラーを成形するための成形体を示す斜視図である。 図２の縦断面図である。 図３におけるピンゲート部分の拡大断面図である。 実施の形態１の成形時における樹脂の流れを示す斜視図である。 ピンゲート跡が好ましくない場合のポリゴンミラーを示す平面図である。 図６を成形するための成形体の縦断面図である。 図６のポリゴンミラーを成形する際の樹脂の流れを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２の平面図である。 従来の成形方法を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は別の従来の成形方法を示す平面図及び断面図である。

符号の説明

１、３０ ポリゴンミラー
３ 傘状の錐体部
４ 平面部
Ｌ（１）〜Ｌ（６） ピンゲート跡
Ｍ（１）〜Ｍ（６） 反射面

Claims (6)

1. ｎ個の反射面が外周側面として形成された傘状の錐体部若しくは筒状の角柱部と、
   上記傘状の錐体部若しくは筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、
   上記ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように上記平面部に配置されたｎ個のピンゲート跡と、を有し、
   上記反射面をそれぞれＭ（１）、Ｍ（２）、…、Ｍ（ｎ）、反射面のそれぞれに最も近い上記ピンゲート跡をそれぞれＬ（１）、Ｌ（２）、…、Ｌ（ｎ）、反射面Ｍ（１）と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（１）までの最短距離をＤＭ（１）、反射面Ｍ（２）と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（２）までの最短距離をＤＭ（２）、…、反射面Ｍ（ｎ）と平面部とが交差してできる辺からピンゲート跡Ｌ（ｎ）までの最短距離をＤＭ（ｎ）とし、上記ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（２）との間の最短距離をＤＬ（１）、ピンゲート跡Ｌ（２）とピンゲート跡Ｌ（３）との間の最短距離をＤＬ（２）、…、ピンゲート跡Ｌ（１）とピンゲート跡Ｌ（ｎ）との間の最短距離をＤＬ（ｎ）、としたとき、
   ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ）／２であり、
   ＤＭ（１）＞ＤＬ（ｎ）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ−１）／２
   であることを特徴とするポリゴンミラー。
2. 上記請求項１記載のポリゴンミラーにおいて、
   ＤＭ（１）、ＭＤ（２）、……、ＤＭ（ｎ）の各距離は、各ピンゲート跡と、上記傘状の錐体若しくは筒状の角柱部の裏面における各ピンゲート跡に対応する上記反射面の裏面と上記平面部の裏面とが交差する各辺との最短距離であることを特徴とするポリゴンミラー。
3. ｎ個の反射面を外周側面として形成した傘状の錐体若しくは筒状の角柱部と、
   上記傘状の錐体若しくは上記筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、
   上記ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように上記平面部に配置されたｎ個のピンゲート跡と、を有し、
   上記平面部の肉厚をｔ１、上記反射面の肉厚をｔ２としたとき、
   ０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３
   であることを特徴とするポリゴンミラー。
4. ｎ個の反射面が外周側面として形成された傘状の錐体若しくは筒状の角柱部と、上記傘状の錐体若しくは筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、を有するポリゴンミラーを成形する金型であって、
   上記平面部を成形する平面部成形面に、上記ｎ個の反射面それぞれに対応し、ｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように配置されたｎ個のピンゲートを有しており、
   上記反射面をそれぞれＭ（１）、Ｍ（２）、…、Ｍ（ｎ）、反射面のそれぞれに最も近い上記ピンゲートをそれぞれＬ（１）、Ｌ（２）、…、Ｌ（ｎ）、反射面Ｍ（１）と平面部とが交差してできる辺からピンゲートＬ（１）までの最短距離をＤＭ（１）、反射面Ｍ（２）と平面部とが交差してできる辺からピンゲートＬ（２）までの最短距離をＤＭ（２）、…、反射面Ｍ（ｎ）と平面部とが交差してできる辺からピンゲートＬ（ｎ）までの最短距離をＤＭ（ｎ）とし、上記ピンゲートＬ（１）とピンゲートＬ（２）との間の最短距離をＤＬ（１）、ピンゲートＬ（２）とピンゲートＬ（３）との間の最短距離をＤＬ（２）、…、ピンゲートＬ（１）とピンゲートＬ（ｎ）との間の最短距離をＤＬ（ｎ）、としたとき、
   ＤＭ（１）＞ＤＬ（１）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（２）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ）／２であり、
   ＤＭ（１）＞ＤＬ（ｎ）／２、ＤＭ（２）＞ＤＬ（１）／２、…、ＤＭ（ｎ）＞ＤＬ（ｎ−１）／２
   の条件となっていることを特徴とするポリゴンミラー成形用金型。
5. 上記請求項４記載のポリゴンミラー成形用金型において、
   ＤＭ（１）、ＭＤ（２）、……、ＤＭ（ｎ）の各距離は、各ピンゲートと、上記傘状の錐体若しくは筒状の角柱部の裏面における各ピンゲートに対応する上記反射面の裏面と上記平面部の裏面とが交差する各辺との最短距離であることを特徴とするポリゴンミラー成形用金型。
6. ｎ個の反射面を外周側面として形成した傘状の錐体若しくは筒状の角柱部と、上記傘状の錐体若しくは上記筒状の角柱部の一端部を閉じる平面部と、を有するポリゴンミラーを成形する金型であって、
   上記平面部を成形する平面部成形面に、上記ｎ個の反射面それぞれに対応しｎ個の反射面と平面部とが交差する辺のそれぞれから離間した位置となるように配置されたｎ個のピンゲートを有しており、
   上記平面部の肉厚をｔ１、上記反射面の肉厚をｔ２としたとき、
   ０．７≦ｔ１／ｔ２≦１．３
   の条件となっていることを特徴とするポリゴンミラー成形用金型。

Images