JP2674620B2 - 回転多面鏡 - Google Patents
回転多面鏡Info
- Publication number
- JP2674620B2 JP2674620B2 JP61160181A JP16018186A JP2674620B2 JP 2674620 B2 JP2674620 B2 JP 2674620B2 JP 61160181 A JP61160181 A JP 61160181A JP 16018186 A JP16018186 A JP 16018186A JP 2674620 B2 JP2674620 B2 JP 2674620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polygon mirror
- substrate
- reflecting surface
- rotary polygon
- rotating polygon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光偏向器として使用される回転多面鏡に関す
る。さらに詳しくは、その基体が合成樹脂である回転多
面鏡に関する。 （従来の技術） 近年、大型コンピュータシステムの高速出力装置、あ
るいはオフイスオートメーション機器としてレーザープ
リンタの開発が活発に行なわれている。 さらにレーザーを利用した各種の測定機器があるが、
これらのプリンタや測定機器の走査光学系に用いられて
いるのが回転多面鏡である。 従来、回転多面鏡を含め、光学系の素子の基体はガラ
スであり、表面に金属または無機材をコーティングまた
はメッキを施し反射面を鏡面仕上げするという製作方法
が一般に適用されている。 また最近では高反射率の回転多面鏡を得るために特殊
なアルミ合金を天然結晶ダイヤモンドバイトを用いて超
精密切削加工することが行なわれ始めている。 一方、特開昭60−46504号公報には基体を繊維強化プ
ラスチックとし、反射面に金属、セラミックスを溶射し
たのち鏡面仕上を施して回転多面鏡とすることが開示さ
れている。 上記した方法はいずれも基体の素材の種類にかヽわら
ず反射面を切削とか研磨によって鏡面に仕上げることを
必須としているため、加工が繁雑でしかも時間がかヽる
ことから生産性が低く、高価とならざるを得ない。特開
昭60−46504号公報で開示された回転多面鏡も金属製の
ものよりは軽量となるものヽ、溶射後反射面を鏡面仕上
しなければならないという製造工程は全く改善されてい
ない。 またアルミ合金を用いたものは切削、研磨等反射面の
鏡面仕上げの繁雑さに加え、鏡面仕上げされた反射面上
に結晶粒界、不純物等の多数の欠陥個所がみられ、素材
そのものヽ品質を改善しなければならないという問題が
ある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記した従来技術の欠陥を改善し、反射面の
繁雑な機械加工工程を省略し、生産性の高い回転多面鏡
を提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、次の構成からな
るものである。 すなわち、本発明の回転多面鏡は合成樹脂を射出成形
し、切削加工することなく得られた表面粗度0.5μmRmax
以下の反射面用基体面を有する合成樹脂製回転多面鏡基
体の少なくとも反射面用基体面に、0.023μｍ以下の厚
みを有する金属薄膜を被覆して、反射面となしたことを
特徴とする。 本発明をさらに詳しく説明する。 第１図は本発明に係る回転多面鏡の一例を示す斜視図
である。 第１図に示した回転多面鏡において１は合成樹脂を射
出成形して得たもので、２は合成樹脂を射出成形した回
転多面鏡基体であり、５はエツジ、３は反射面であっ
て、反射面用基体面（図示していない）は金属薄膜４に
よって被覆されて反射面３となっている。 第２図は本発明に係る回転多面鏡の他の例を示す斜視
図である。 第２図に示したものは第１図にい示した回転多面鏡の
反射面用基体面を被覆した金属薄膜をさらにセラミック
スの薄膜で被覆した保護層６を有するものである。 本発明に係る回転多面鏡基体の反射面用基体面の表面
粗度は0.5μmRmax以下であることが必要である。好まし
くは0.05μmRmax以下、さらに0.01μmRmax以下である。 表面粗度は回転多面鏡の反射率に関連し、反射率は回
転多面鏡が作り出す像の解像力に影響を与える。ちなみ
に回転多面鏡の反射率は少なくとも80％以上が好ましい
とされている。 上記表面粗度RmaxとはJIS B0601−1976で規定されて
いる最大高さである。つまり、被測定物の断面曲線から
基準長さを抜き取り、平均線に平行な２直線で抜き取り
部分を挟んだとき、この間隔を断面曲線の縦倍率の方向
に測定してμ単位で表わした値である。 回転多面鏡基体を構成する合成樹脂の材質は特に限定
されないが、高速回転による変形、あるいは空気との摩
擦による発熱等のトラブルを避けるため、高剛性で耐熱
性を有するものが好ましい。これらの樹脂として例え
ば、ポリ（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレ
ン）、ポリアミド、ポリスルホン、変性ポリフエニレン
オキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、
ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルエーテルケトンなどがあげられる。中でもポリアミ
ドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド
が特に好ましい。 本発明には他に通常の熱可塑性樹脂、および樹脂中に
充填材を含有させることもできるが、ガラス繊維などの
強化繊維を含むとこれらの繊維が反射面にあらわれ上記
のような高精度の反射面を得ることができないし、成形
の際に基体中に強化繊維が偏って配列されると回転多面
体の断面２次極モーメントが大きくなって偏心回転を生
じる危険がある。したがって強化繊維や骨材を用いる場
合には上記の点に留意する必要がありこれらの材料は使
用しないことが好ましい。 一方充填材に用いるものは細かい粒状体であれば良い
が、使用する粒径、樹脂中の分散状態を考慮して使用す
る必要がある。 本発明に係る回転多面鏡の基体は反射面に相当する部
分を超精密加工により鏡面仕上げした精密な金型を使用
して射出成形して製造される。この製造法によれば、金
型製作時に金型内面の適所に超精密加工を行えばよく、
個々の基体に一個ずつ切削加工などの超精密加工を施す
必要がなく、繁雑な製造工程が省略できる。 射出成形によって得られた回転多面鏡基体は次にメッ
キ、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなど
の公知の手段により、その反射面を金属薄膜で被覆され
る。金属の種類も、アルミニウム、ニッケル、コバル
ト、クロームなどは勿論、必要に応じて金、銀、白金等
の重金属も使用できる。 反射面用基体面を被覆する金属薄膜の厚さは0.023μ
ｍ以下とすることによって、一層の軽量化および低コス
ト化を図ることができる。この金属薄膜の形成において
は、鏡面に仕上げられた反射面用基体面の粗度を損なう
ことなく、均一に反射率が高くなるような条件を適当に
選べば良い。 反射面用基体面の金属薄膜被覆を均一に行なう方法の
一例として次の方法がある。 回転多面鏡基体を回転させながら前記したスパッタリ
ングや蒸着などを行なうと、反射面用基体面の位置によ
るムラがなくなる。 また、特に必要ではないが回転多面鏡の反射面用基体
面に金属被膜を施したのち、該反射面上にSiO、SiO2、A
l2O3、SiO2−TiO2などのセラミック保護膜を形成させる
とよい。これらの薄膜形成はイオンプレーティング、溶
射などの公知手段が利用できる。 硬度が大きく、科学的に安定な物質であるセラミック
を使用した保護膜は回転多面鏡の耐久性を高める効果が
ある。 第３図は本発明に係る回転多面鏡の使用例としてレー
ザープリンタの概要を示す模式図である。 レーザープリンタでは回転多面鏡を走査光学系の光偏
向器に用いている。 第３図において、ランプ７の光はコピー原稿８で反射
され、ミラー９、レンズ10を通り、ラインセンサー11で
読み取られる。ラインセンサー11からの信号は変換器12
によりデジタル信号に変換される。 変換器12のデジタル信号により、半導体レーザー13は
オンオフし、レーザー光はレンズ14によって集光され、
回転多面鏡１に照射される。回転多面鏡１はモータ15に
よって回転を与えられている。 モータ15の回転は変換器12と連動して回転しており回
転多面鏡１の反射面に照射されたレーザー光は回転多面
鏡の回転に伴なって感光体16上を端から端まで走査す
る。 この装置において、回転多面鏡の反射面用基体面の表
面粗度が小さく、平滑面であるほど、感光体16上にあら
われる画像は鮮明となる。逆に上記の表面粗度が大きい
とレーザー光は反射面上で乱反射し、感光体16上にあら
われる画像は不鮮明なものしか得られない。 実施例 反射面の幅5mm、長さ20mmの10面体回転多面鏡基体を
同一の精密金型を用い射出成形により作成した。 水準１ ポリメチルメタクリレート（三菱レイヨン
（株）製「アクリペットMF」） 水準２ ポリカーボネート（エンジニアリングプラスチ
ック（株）製「レキサン101」） 水準３ ポリエーテルイミド（エンジニアリングプラス
チック（株）製「ULTEM1000」） 水準４ ポリアミドイミド（東レ（株）製「TI5013」） 比較例 水準２の樹脂にガラス繊維を30重量％混入した
もの 得られた回転10面体鏡の反射面用基体面の表面粗さを
第１表に示す。 次に第１表に示すように金属薄膜及び保護膜で反射面
用基体面を被覆したところ、第１表の反射率を得た。な
お反射率は分光光度計における波長780nmの反射率であ
る。 第１表から明らかなように、水準１〜４の反射面用基
体面の表面粗度は比較例にくらべ、極めて小さい。比較
例のものを詳細に観察すると、反射面にガラス繊維の端
および一部が露出していた。 反射面の金属被覆は水準1,2,3,4,比較例について行な
ったが、比較例にくらべいずれもその反射率は大きく、
実用範囲といわれる80％を越えている。 （発明の効果） 本発明に係る回転多面鏡は、合成樹脂を基体として切
削加工することなく得られたもので、この基体は表面粗
度が0.5μmRmax以下のすぐれた特性を示し、この高精度
面の精度を阻害しないように、0.025μｍ以下という超
薄膜の金属を被覆することによって、すぐれた軽量化と
低コスト化を達成しつつ、その反射率を85％以上にする
ことができる。 しかも、繁雑な機械加工を必要とせずに射出成形が可
能で、安定した品質のものが得られる。 したがって、本発明によれば、従来の回転多面鏡に比
べて工程が大幅に省略できると共に、生産性も高まり、
経済的で省エネルギーの効果も大きいというすぐれた作
用・効果を得ることができる。
る。さらに詳しくは、その基体が合成樹脂である回転多
面鏡に関する。 （従来の技術） 近年、大型コンピュータシステムの高速出力装置、あ
るいはオフイスオートメーション機器としてレーザープ
リンタの開発が活発に行なわれている。 さらにレーザーを利用した各種の測定機器があるが、
これらのプリンタや測定機器の走査光学系に用いられて
いるのが回転多面鏡である。 従来、回転多面鏡を含め、光学系の素子の基体はガラ
スであり、表面に金属または無機材をコーティングまた
はメッキを施し反射面を鏡面仕上げするという製作方法
が一般に適用されている。 また最近では高反射率の回転多面鏡を得るために特殊
なアルミ合金を天然結晶ダイヤモンドバイトを用いて超
精密切削加工することが行なわれ始めている。 一方、特開昭60−46504号公報には基体を繊維強化プ
ラスチックとし、反射面に金属、セラミックスを溶射し
たのち鏡面仕上を施して回転多面鏡とすることが開示さ
れている。 上記した方法はいずれも基体の素材の種類にかヽわら
ず反射面を切削とか研磨によって鏡面に仕上げることを
必須としているため、加工が繁雑でしかも時間がかヽる
ことから生産性が低く、高価とならざるを得ない。特開
昭60−46504号公報で開示された回転多面鏡も金属製の
ものよりは軽量となるものヽ、溶射後反射面を鏡面仕上
しなければならないという製造工程は全く改善されてい
ない。 またアルミ合金を用いたものは切削、研磨等反射面の
鏡面仕上げの繁雑さに加え、鏡面仕上げされた反射面上
に結晶粒界、不純物等の多数の欠陥個所がみられ、素材
そのものヽ品質を改善しなければならないという問題が
ある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記した従来技術の欠陥を改善し、反射面の
繁雑な機械加工工程を省略し、生産性の高い回転多面鏡
を提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、次の構成からな
るものである。 すなわち、本発明の回転多面鏡は合成樹脂を射出成形
し、切削加工することなく得られた表面粗度0.5μmRmax
以下の反射面用基体面を有する合成樹脂製回転多面鏡基
体の少なくとも反射面用基体面に、0.023μｍ以下の厚
みを有する金属薄膜を被覆して、反射面となしたことを
特徴とする。 本発明をさらに詳しく説明する。 第１図は本発明に係る回転多面鏡の一例を示す斜視図
である。 第１図に示した回転多面鏡において１は合成樹脂を射
出成形して得たもので、２は合成樹脂を射出成形した回
転多面鏡基体であり、５はエツジ、３は反射面であっ
て、反射面用基体面（図示していない）は金属薄膜４に
よって被覆されて反射面３となっている。 第２図は本発明に係る回転多面鏡の他の例を示す斜視
図である。 第２図に示したものは第１図にい示した回転多面鏡の
反射面用基体面を被覆した金属薄膜をさらにセラミック
スの薄膜で被覆した保護層６を有するものである。 本発明に係る回転多面鏡基体の反射面用基体面の表面
粗度は0.5μmRmax以下であることが必要である。好まし
くは0.05μmRmax以下、さらに0.01μmRmax以下である。 表面粗度は回転多面鏡の反射率に関連し、反射率は回
転多面鏡が作り出す像の解像力に影響を与える。ちなみ
に回転多面鏡の反射率は少なくとも80％以上が好ましい
とされている。 上記表面粗度RmaxとはJIS B0601−1976で規定されて
いる最大高さである。つまり、被測定物の断面曲線から
基準長さを抜き取り、平均線に平行な２直線で抜き取り
部分を挟んだとき、この間隔を断面曲線の縦倍率の方向
に測定してμ単位で表わした値である。 回転多面鏡基体を構成する合成樹脂の材質は特に限定
されないが、高速回転による変形、あるいは空気との摩
擦による発熱等のトラブルを避けるため、高剛性で耐熱
性を有するものが好ましい。これらの樹脂として例え
ば、ポリ（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレ
ン）、ポリアミド、ポリスルホン、変性ポリフエニレン
オキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、
ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルエーテルケトンなどがあげられる。中でもポリアミ
ドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド
が特に好ましい。 本発明には他に通常の熱可塑性樹脂、および樹脂中に
充填材を含有させることもできるが、ガラス繊維などの
強化繊維を含むとこれらの繊維が反射面にあらわれ上記
のような高精度の反射面を得ることができないし、成形
の際に基体中に強化繊維が偏って配列されると回転多面
体の断面２次極モーメントが大きくなって偏心回転を生
じる危険がある。したがって強化繊維や骨材を用いる場
合には上記の点に留意する必要がありこれらの材料は使
用しないことが好ましい。 一方充填材に用いるものは細かい粒状体であれば良い
が、使用する粒径、樹脂中の分散状態を考慮して使用す
る必要がある。 本発明に係る回転多面鏡の基体は反射面に相当する部
分を超精密加工により鏡面仕上げした精密な金型を使用
して射出成形して製造される。この製造法によれば、金
型製作時に金型内面の適所に超精密加工を行えばよく、
個々の基体に一個ずつ切削加工などの超精密加工を施す
必要がなく、繁雑な製造工程が省略できる。 射出成形によって得られた回転多面鏡基体は次にメッ
キ、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなど
の公知の手段により、その反射面を金属薄膜で被覆され
る。金属の種類も、アルミニウム、ニッケル、コバル
ト、クロームなどは勿論、必要に応じて金、銀、白金等
の重金属も使用できる。 反射面用基体面を被覆する金属薄膜の厚さは0.023μ
ｍ以下とすることによって、一層の軽量化および低コス
ト化を図ることができる。この金属薄膜の形成において
は、鏡面に仕上げられた反射面用基体面の粗度を損なう
ことなく、均一に反射率が高くなるような条件を適当に
選べば良い。 反射面用基体面の金属薄膜被覆を均一に行なう方法の
一例として次の方法がある。 回転多面鏡基体を回転させながら前記したスパッタリ
ングや蒸着などを行なうと、反射面用基体面の位置によ
るムラがなくなる。 また、特に必要ではないが回転多面鏡の反射面用基体
面に金属被膜を施したのち、該反射面上にSiO、SiO2、A
l2O3、SiO2−TiO2などのセラミック保護膜を形成させる
とよい。これらの薄膜形成はイオンプレーティング、溶
射などの公知手段が利用できる。 硬度が大きく、科学的に安定な物質であるセラミック
を使用した保護膜は回転多面鏡の耐久性を高める効果が
ある。 第３図は本発明に係る回転多面鏡の使用例としてレー
ザープリンタの概要を示す模式図である。 レーザープリンタでは回転多面鏡を走査光学系の光偏
向器に用いている。 第３図において、ランプ７の光はコピー原稿８で反射
され、ミラー９、レンズ10を通り、ラインセンサー11で
読み取られる。ラインセンサー11からの信号は変換器12
によりデジタル信号に変換される。 変換器12のデジタル信号により、半導体レーザー13は
オンオフし、レーザー光はレンズ14によって集光され、
回転多面鏡１に照射される。回転多面鏡１はモータ15に
よって回転を与えられている。 モータ15の回転は変換器12と連動して回転しており回
転多面鏡１の反射面に照射されたレーザー光は回転多面
鏡の回転に伴なって感光体16上を端から端まで走査す
る。 この装置において、回転多面鏡の反射面用基体面の表
面粗度が小さく、平滑面であるほど、感光体16上にあら
われる画像は鮮明となる。逆に上記の表面粗度が大きい
とレーザー光は反射面上で乱反射し、感光体16上にあら
われる画像は不鮮明なものしか得られない。 実施例 反射面の幅5mm、長さ20mmの10面体回転多面鏡基体を
同一の精密金型を用い射出成形により作成した。 水準１ ポリメチルメタクリレート（三菱レイヨン
（株）製「アクリペットMF」） 水準２ ポリカーボネート（エンジニアリングプラスチ
ック（株）製「レキサン101」） 水準３ ポリエーテルイミド（エンジニアリングプラス
チック（株）製「ULTEM1000」） 水準４ ポリアミドイミド（東レ（株）製「TI5013」） 比較例 水準２の樹脂にガラス繊維を30重量％混入した
もの 得られた回転10面体鏡の反射面用基体面の表面粗さを
第１表に示す。 次に第１表に示すように金属薄膜及び保護膜で反射面
用基体面を被覆したところ、第１表の反射率を得た。な
お反射率は分光光度計における波長780nmの反射率であ
る。 第１表から明らかなように、水準１〜４の反射面用基
体面の表面粗度は比較例にくらべ、極めて小さい。比較
例のものを詳細に観察すると、反射面にガラス繊維の端
および一部が露出していた。 反射面の金属被覆は水準1,2,3,4,比較例について行な
ったが、比較例にくらべいずれもその反射率は大きく、
実用範囲といわれる80％を越えている。 （発明の効果） 本発明に係る回転多面鏡は、合成樹脂を基体として切
削加工することなく得られたもので、この基体は表面粗
度が0.5μmRmax以下のすぐれた特性を示し、この高精度
面の精度を阻害しないように、0.025μｍ以下という超
薄膜の金属を被覆することによって、すぐれた軽量化と
低コスト化を達成しつつ、その反射率を85％以上にする
ことができる。 しかも、繁雑な機械加工を必要とせずに射出成形が可
能で、安定した品質のものが得られる。 したがって、本発明によれば、従来の回転多面鏡に比
べて工程が大幅に省略できると共に、生産性も高まり、
経済的で省エネルギーの効果も大きいというすぐれた作
用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る回転多面鏡一例を示す斜視図であ
る。 第２図は本発明に係る回転多面体の他の例を示す斜視図
である。 第３図は本発明に係る回転多面鏡の使用例としてレーザ
ープリンタの概要を示す模式図である。 1:回転多面鏡、2:基体 3:反射面、4:金属薄膜 5:エッジ、6:保護層
る。 第２図は本発明に係る回転多面体の他の例を示す斜視図
である。 第３図は本発明に係る回転多面鏡の使用例としてレーザ
ープリンタの概要を示す模式図である。 1:回転多面鏡、2:基体 3:反射面、4:金属薄膜 5:エッジ、6:保護層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−98318（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−59413（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．合成樹脂を射出成形し、切削加工することなく得ら
れた表面粗度0.5μmRmax以下の反射面用基体面を有する
合成樹脂製回転多面鏡基体の少なくとも反射面用基体面
に、0.023μｍ以下の厚みを有する金属薄膜を被覆し
て、反射面となしたことを特徴とする回転多面鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61160181A JP2674620B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 回転多面鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61160181A JP2674620B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 回転多面鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315213A JPS6315213A (ja) | 1988-01-22 |
| JP2674620B2 true JP2674620B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15709580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61160181A Expired - Lifetime JP2674620B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 回転多面鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674620B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0596828U (ja) * | 1992-05-28 | 1993-12-27 | 日本電気精器株式会社 | ポリゴンミラー |
| JP2017126008A (ja) | 2016-01-15 | 2017-07-20 | ブラザー工業株式会社 | ポリゴンミラー、ポリゴンミラーの製造方法、画像形成装置および反射ミラー |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6159413A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-26 | Canon Inc | 回転多面鏡及びその製造方法 |
| JPS6198318A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Canon Inc | 回転多面鏡及びその製造方法 |
| JPS61196220A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-08-30 | Canon Inc | 回転多面鏡及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP61160181A patent/JP2674620B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6315213A (ja) | 1988-01-22 |
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