JP3087533B2 - 回転鏡の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
ーなどでレーザ光束を走査するのに用いる一面または複
数の反射鏡面を有する回転鏡の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報機器の印字端末として近年、普通紙
に印字でき印字品質が優れ、高速印字が可能で静かなレ
ーザビームプリンターが急速に普及している。このレー
ザビームプリンターはレーザからの出射光を回転鏡で反
射し記録ドラムを照射し記録するよう構成されている。

【０００３】図１６に従来の一般的なレーザビームプリ
ンターの構成を示す。図に示すように、データ信号によ
って変調された半導体レーザ１３１からの射出光は複数
枚の集光レンズ１３２によって記録ドラム１３３上で集
光される。この集光レンズの中間に回転鏡１３４が配設
され、この回転鏡１３４が高速回転することによりレー
ザビームが走査され、記録ドラム１３３上で光スポット
１３５が走査される。一方、記録ドラム１３３はゆっく
り回転をして副走査し、光スポットの主走査と合成され
て記録ドラム１３３上に二次元の記録潜像が形成される
ことになる。

【０００４】さて、このような走査光学系では、一枚の
絵を記録ドラム１３３上に形成するには、回転鏡にかな
りの精度が要求される。すなわち走査間隔が一定で、優
れた印字品質を得るために、回転鏡の基準面に対する倒
れ角度誤差は絶対値で数十秒以内（一般的に６０秒以
内）、隣接面間での倒れ角度の差（隣接面倒れの値）で
はさらに厳しい要求がなされる。また分割精度（割り出
し精度）は一般的に３０秒以内、反射面の平面度は数分
のλ以内（λ：ヘリウムネオンレーザ光の波長６３２．
８ｎｍ）、表面粗さは百分の数μｍ以下、反射率は８５
％以上という厳しい仕様が要求される。このような精度
を満足するために、従来は純度のよいアルミ棒より切削
により構造体を形成し、その後反射面の面精度を出すた
め反射面とする面を旋盤で鏡面切削して製作されてき
た。

【０００５】一方、第２の従来例として鏡を全面的に樹
脂で製作する試みがなされてきた。この方法では主とし
てインジェクション成形法が採用され、使用樹脂として
は主にポリカーボネートが使用され、鏡面とすべき面に
反射膜を蒸着法などにより形成されてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
および製造方法では、第１の従来例のように鏡面切削を
行うと生産能率が低くなるとともに、きわめて高価なＮ
Ｃ切削装置を必要とするためコスト高となってしまうと
いう問題があった。

【０００７】また、第２の従来例のように樹脂をインジ
ェクション成形して作製する方法では、樹脂の成形金型
は高圧に耐えるため金型はすべて金属で構成する必要が
ある。しかし金属金型で回転鏡に要求される平面度，表
面粗さを達成しようとすると金型素材の安定性が問題と
なり、精度のよい金型材料は加工性が悪く、金型の製作
が大変難しくなる。また、インジェクション成形は高温
高圧で行われるので、成形品の精度を確保するのは困難
が多い。とくに面数が多くなると面倒れ精度を確保する
のがさらに困難になる問題があった。

【０００８】一方、成形品については、鏡自身が球面の
ように完全に対称的な形状ではないので周囲温度が上昇
すると簡単に面変形を発生し、面精度が仕様からはずれ
てしまい実用化はかなり困難であった。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するもの
で、生産性が高く安価で高精度な回転鏡および、工程が
簡略な回転鏡の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、複数の面を有する基台をシャフトに取り付
け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬化
性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
方法であって、前記複数の面を有する基台の回転中心と
同軸になるように、前記シャフトに各部精度の明らかで
ある回転鏡を取り付け、前記回転鏡の位置をオートコリ
メータで計測することによりシャフトの回転位置を設定
したり、前記複数の面を有する基台を取り付けるシャフ
トの一部が、各部精度の明らかな回転鏡の形状を有し、
前記回転鏡形状部分の位置をオートコリメータで計測す
ることにより、シャフトの回転位置を設定っしたり、前
記複数の面を有する基台の、１または複数の面上に光硬
化性樹脂層を形成した後、前記既成面を計測することに
より、シャフトの回転位置を設定したり、前記複数の面
を有する基台の、１または複数の面上に光硬化性樹脂層
を形成した後、前記既成面と次の硬化面作製用の転写板
との角度を計測することにより、シャフトの回転位置を
設定したり、前記複数の面へ樹脂を塗布し、前記塗布樹
脂上に転写板を戴置する時に、樹脂塗布部分に接触する
転写板の部分に戴置する前に前記樹脂と同樹脂を塗布し
たり、光硬化性樹脂を硬化させる硬化用光の照度が樹脂
硬化開始時から樹脂硬化終了までの間に大きくなるよう
に変化したり、前記基台を取り付けるシャフトがエンコ
ーダに接続されており、前記エンコーダによりシャフト
の回転が制御され、前記基台を取り付けるシャフトの軸
受け， 転写板の位置決めとなる転写板支え台，エンコー
ダの取り付け位置決め治具を一体の治具にしたり、反射
鏡面となるように形成した樹脂硬化面Ａからの回転角度
を計測することにより回転の位置の検出を行い、Ｂ面を
形成し、次に樹脂硬化面Ｂを形成した位置からの回転角
度を計測することにより回転位置の検出を行い、Ｃ面を
形成するというように一段階前に樹脂層を形成した時の
位置からの回転角度をもって回転を検出したり、回転の
位置を制御するために計測する回転角度を初期の測定値
を基準とし、以後反射鏡面としたい面全面の樹脂層を形
成する間、この基準値からの角度をもって回転を検出す
るものである。

【００１１】

【作用】この製造方法によれば円柱状、または多角中状
部分を有する基台の周囲の反射鏡面とすべき面に面精度
のよい光硬化性樹脂の硬化塗膜を形成し、この硬化樹脂
の膜上に高光反射率を有する薄膜を形成することによっ
て、回転鏡を安価に製造できるものである。

【００１２】また中心部に熱的安定性を有する基台を有
するので、鏡面形成樹脂部分はほぼ均一な厚さの薄肉の
塗膜となり、周囲温度の変化に対して寸法変化が少なく
安定な回転鏡を提供できる。

【００１３】また、上記製造方法では成形用金型を用い
て作製する必要がなく開放型の治具で製作できるもの
で、また成形時に高温高圧を要しないので、必要な精度
を確保する条件決定が容易になる。

【００１４】特に塗膜形成樹脂として光硬化樹脂を用い
ることにより樹脂を秒単位で硬化させることができ、製
造効率を上げることができ、また成形時に高温高圧を要
しないので必要な精度を確保する条件決定が容易にな
る。

【００１５】

【実施例】図１に本実施例により作製した回転鏡の例と
して６面鏡の斜視図（一部断面図）を示した。

【００１６】基台１１の側面部の反射面は厚さ約１００
μｍ程度の樹脂層１２と、この樹脂層の上に形成された
高反射率の金属薄膜１３からなり、反射率が８５％以上
のミラー面を構成している。この高反射率金属薄膜１３
は反射するレーザ光の波長領域を効率良く反射するもの
であればよく、Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｒな
どまたはそれらの合金をスパッタリングや蒸着などの方
法によって成膜することができる。厚みは数百〜数千オ
ングストロームである。スパッタリングでは例えばＡｌ
では高反射率を維持するためには５００オングストロー
ム以上が望ましく、また１０００オングストローム以上
では白濁が生じやすくなり、金属により適切な厚み範囲
を選べばよい。さらに軟質の金属薄膜では、回転鏡をモ
ータに装着して高速回転させたときに空気中の塵が鏡面
に衝突し反射面に傷が入ることがある。これを保護する
目的、また金属薄膜の防湿（抑錆）の目的からレーザ光
の反射率に影響を与えないように、レーザ光に対しては
透過率が高く硬度の高い素材（ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃な
どまたはそれらに添加物を加えたもの）を保護膜１４と
して蒸着，スパッタリングなどの方法によって金属反射
膜の上に形成することが望ましい。

【００１７】以下に、図１に示したような基台表面に樹
脂と反射膜からなる反射面をもつ回転鏡を製造するため
の、本発明の製造実施例を図面を参照しながら説明す
る。

【００１８】図２（ａ），図２（ｂ）に本実施例の６面
回転鏡の製造方法として、１面ずつ６回に分けて６面を
作製する一例を示した。

【００１９】まず図２（ａ）正面図，（ｂ）側面図に示
すように、必要に応じて光硬化性樹脂との密着力を強化
する表面処理をした基台２１をシャフト２２に取り付
け、基台２１の反射面としたい面２７上に光硬化性樹脂
２３を塗布し、鏡平面を転写するための転写板であるガ
ラス板２４を塗布した樹脂上に戴置，固定する。

【００２０】この時転写板２４と、基台の回転軸２５
（シャフトの回転軸と同軸）との平行度２６は、回転鏡
に求められる面倒れ規格値以内であることが必要であ
る。また、基台２１の反射面としたい面２７は、転写板
２４に対して間にはさまれた樹脂がほぼ平行膜厚になる
ように、ほぼ平行に対向する位置にしておくことが必要
である。そして光硬化性樹脂２３を硬化させる硬化用光
をガラス板２４越しに均一に照射し樹脂が硬化した後、
ガラス板を樹脂から剥離すると鏡面精度の樹脂硬化面第
１面めが形成される。

【００２１】次に図３（ａ）正面図，図３（ｂ）側面図
に示すように、シャフト２２を樹脂硬化第１面め２８の
形成された基台２１を取り付けたまま６０°回転させ
る。この回転角度制御は回転鏡の分割精度規格値以内の
精度が必要である。そして、第２面め２９に第１面めと
同様に光硬化性樹脂２３を塗布し、転写板であるガラス
板２４を第１面めの際と同位置に戴置，固定する。樹脂
硬化用光を照射後、ガラス板を樹脂から剥離し第２面め
が形成される。

【００２２】以下、同様に計６回樹脂の塗布，ガラス板
の設置，樹脂の硬化，ガラス板の剥離，シャフトの回転
を繰り返すことにより６面の樹脂硬化面を形成した後、
基台をシャフトから取り外し、樹脂硬化膜上に反射膜と
必要に応じて保護膜を形成し回転鏡が製造できる。

【００２３】この製造方法においてガラス板は最初に位
置決めを行い、毎回同位置に設置，固定することが必要
で、基台は面倒れ精度を確保するためにシャフトに角度
精度よく固定しなければならないが、これらについては
同位置にもってくる作業であり、治具を精度よく作製す
ることにより一般的な技術で可能である。しかし、シャ
フトは１面作成毎に６０°の回転を数１０秒精度内で行
わなければならず、毎回の回転角度の確認が望まれる。

【００２４】そこで、分割精度の確保のひとつの方法と
して、図４に示したエンコーダの使用があげられる。基
台３６を取り付けるシャフト３１にカップリング３２を
介してエンコーダ３３の軸３４をつなぎ、エンコーダ３
３に取り付けたカウンター３５などによりシャフト３１
の位置を検出する。エンコーダの精度は回転鏡の分割精
度規格値を測定しうる程度のものを用いる。

【００２５】また、図５，図６，図７にはオートコリメ
ータによる分割例を示した。オートコリメータとはレー
ザ光を出射し、その出射光と出射光が反射面により反射
され返ってきた反射光との角度差を読み取るものであ
り、１０分の１秒から１００分の１秒といった角度の測
定，読み取りが可能である。

【００２６】まず図５は、基台４１を取り付けるシャフ
ト４２の他の部分にマスターミラーとなる回転鏡４３を
固定しておくものである。マスターミラーとは既に分割
精度を測定し基準とできるものをいい、このマスターミ
ラーの反射面の角度をオートコリメータ４４により測定
する。マスターミラーの第１面を測定し、シャフトを６
０°回転した後に第２面を測定し、第１面の測定値と同
じ測定値（もしくはマスターミラー自身の分割精度を考
慮した値）となるまでシャフトを回転させることによ
り、正確な６０°回転を行うことができる。マスターミ
ラーとなる部分はシャフトの一部を加工するなどしてシ
ャフトと一体化したものでもよい。

【００２７】また図６に示した方法は、転写板５１に対
して転写板と向かい合う面の隣の面が正確に６０°とな
っている位置をオートコリメータ５２で測定しておくも
のである。そしてその位置にオートコリメータ５２を固
定したまま回転鏡としたい基台５３をシャフト５４に取
り付け、まず第１面を作製し６０°回転させ、第２面作
製のための位置となったところで第１面の樹脂硬化面５
５の角度をオートコリメータで測定し、先に測定してあ
る転写板と正確に６０°の位置の面の測定値と同じにな
るよう基台５３の回転を制御し樹脂５６を塗布する。

【００２８】しかし、厳密には図４，図５の方法はエン
コーダやオートコリメータなどでシャフトの回転のみを
測定しているものである。これに対し、図７（ａ）正面
図，図７（ｂ）側面図に示した方法は、転写板と基台と
の関係が常に同角度位置になるようにしたものである。

【００２９】これは、まず第１面を作製しその既に作製
した第１面と、次の第２面を作製する転写板との角度位
置関係を計測するものである。まず、第１面めの樹脂を
硬化し転写板をはずしシャフト６２を回転させる。そし
て、第２面めとしたい基台面６３に樹脂６４を塗布し、
その上に転写板６５を戴置する。この状態で転写板６５
と既に作製した第１面６１の角度をオートコリメータ６
６により測定する。この時、測定する転写板の測定部分
６７は樹脂に直接接する部分でない部分を使用できるの
で、必要に応じて反射率を上げるために、金属の反射膜
を成膜しておくことができるが、もう一方の第１面は樹
脂の硬化面そのものであり、反射率は低い。よって、こ
れら面間の測定に用いるオートコリメータは低反射率で
も測定できるタイプを用いることが必要である。

【００３０】また、オートコリメータには１方向（例え
ば、ｘ−ｙ平面内）の角度のみが測定できる１軸のもの
と、２方向（例えば、ｘ−ｙ平面とｘ−ｚ平面内）の角
度が測定できる２軸のものがある。したがって、１軸の
ものを用いれば分割方向のみ、または面倒れ方向のみが
測定でき、２軸のオートコリメータを用いれば分割と面
倒れの両方向が測定できる。

【００３１】ここまで第１面から第２面の作製を中心に
説明したが、これらを繰り返すことにより、複数面の回
転鏡が得られるものである。また、各図はシャフトに基
台１個を取り付けたものを用いているが、同時に複数の
基台を取り付けることにより生産性を上げられることも
いうまでもない。また、１度に数面ずつ硬化させること
も１面おきに隣接しない面をまとめて硬化させることな
どにより可能であり、生産性を向上することができる
が、基台の固定位置や転写板の設置位置に精度を要す
る。

【００３２】なお、樹脂硬化塗膜製造は基台の中心にま
ず回転軸を焼きばめなどの方法で固定した回転軸既装着
の基台を用いても精度よく治具に固定できさえすれば可
能であり、反射鏡面とした後にモータの回転軸またはこ
の回転軸に設けられたハブに装着し使用することができ
る。

【００３３】本発明は回転鏡としたい基台の反射面とし
たい面とガラス板との間に光硬化性樹脂を膜状に配し、
光硬化性樹脂を硬化させることにより、ガラス面の良好
な平面度，表面粗さを光硬化性樹脂の硬化面に転写し、
面精度の良い樹脂面を製作できるものである。一般に樹
脂は硬化時に収縮を伴い、とくに光硬化性樹脂は収縮率
が大きいものが多い。従来、固体表面に形状を持った樹
脂のコーティング層を形成する場合には密閉成形型を用
いて成形型の中に固体を設置し、その周囲に樹脂を流し
込み固める注型が行われている。しかし注型では、樹脂
は全周囲を金型で閉じられた状況であるので樹脂が硬化
収縮を起こすときにその収縮を補い、歪みを緩和するよ
うに樹脂の未硬化部分が移動しようとしても、金型面と
の間の濡れの親和力により樹脂に対して壁面方向への引
力が働き、その動きが不自由になる。しかし、本発明の
製造方法のように樹脂側面の一部もしくは全部が開放さ
れていると側面部の樹脂は外部との間に力が働くことな
く移動が容易となるため補填が効果的に行われ、硬化後
の樹脂層に残る歪みが小さくなり、面精度を良くするこ
とができる。さらに、樹脂硬化用光を照射するとき十分
な大きさの光通過口面を持った転写板を使うと、光は均
一に照射できるので樹脂の残留歪みが小さくなり、平面
度の乱れを生じることなく転写板の平面度，表面粗さを
転写することができる。また未硬化樹脂が残らないので
その除去工程や洗浄工程を省略することができる。

【００３４】また本実施例においては成形用金型を使用
する必要がなく、高温高圧を要せずに開放型の治具で製
作でき、転写板としてガラス板を用いているのみであ
る。このガラス板は光硬化性樹脂の硬化用に使用される
光の波長領域で透過性の良好なものであればよく、石英
ガラスや紫外線透過ガラスなどが使用できる。これらの
ガラスは事前の研磨によって簡単に良好な面精度を得る
ことができる。また反射鏡面はこれを転写して得られる
ので、一枚のガラス板から多数の良好な面が製作でき
る。しかも本実施例では樹脂層として光硬化性樹脂を用
いるので生産性は他の樹脂を用いた場合に比較して極め
て良好である。また、樹脂の硬化に光を用いるため光重
合開始剤などを添加することにより硬化条件に改善を加
えることが可能であり、さらに生産性を増すことができ
る。

【００３５】また、基台の反射面としたい面には必要に
応じて光硬化性樹脂との密着力を強化する処理を施して
もよい。転写板と基台との間に光硬化性樹脂を充填し硬
化させ転写板を剥離するとき、必ず樹脂が基台側の面に
付着するように接着力を向上させるためである。とくに
基台に樹脂を用いた場合には、樹脂中の低分子量の可塑
剤，老化防止剤，界面活性剤，離型剤などの各種配合物
が樹脂表面に移行することがある。これを溶剤による洗
浄や研磨処理によって取り除き、かつ表面に極性基を有
するプライマー溶液を塗布・乾燥するなどの表面処理が
有効である。

【００３６】また基台が金属または金属合金で作製され
た場合においても、両者の光硬化性樹脂との結合力（接
着力）は同程度となりやすい。そのため基台側に表面処
理を施して接着力に差をつけることが有効となる。プラ
イマー処理は浸漬，スプレー，筆塗りなどの方法で比較
的容易に行えるものであり、シランカップリング剤，チ
タン系カップリング剤，クロム系カップリング剤などを
表面処理剤として用いることができる。たとえば基台に
Ａｌ、光硬化性樹脂としてアクリレート系を用いた場
合、一端にアクリロイル基を持ったシランカップリング
剤を用いると光硬化性樹脂との密着力アップに効果的で
ある。樹脂自身の接着力が大きい場合にはとくにプライ
マー処理をしなくてもよいが、樹脂の破断強度と大差な
い時や転写板との接着力も大きい時には転写板に極低濃
度の剥離剤を塗布しておくことが必要になる。剥離剤は
転写面に一様につけることが必要であり、これら処理を
実施することにより光硬化性樹脂が基台から剥離するこ
となく転写板を容易に取り外すことができる。さらにモ
ータにこの回転鏡を装着し数千〜数万ｒｐｍで回転させ
た際にも、樹脂膜が遠心力で剥離しない付着強度の強い
転写樹脂膜が製造できる。

【００３７】樹脂の塗布は転写板を位置決めし固定した
後、転写板と基台との間に注入することもできる。しか
し気泡の混入を避け硬化後のバリを出さないようにする
ためには、図７に示すように、基台の面上に塗布した樹
脂を側面方向から見た場合に山型形状となるように塗布
することが有効である。図８（ａ），図８（ｂ）が基台
７１上に塗布した樹脂７２を基台上面から見た例であ
り、これを基台側面方向から見たのが図８（ｃ），図８
（ｄ）である。これらのように塗布樹脂７２が山型であ
ると図９（ａ）に示すように、樹脂上方向から転写板７
３を樹脂７２上にもってきた場合にも図９（ｂ）のよう
に樹脂山型部の頂上部分からスムーズに樹脂７２が転写
板７３につくのに対し、図１０（ａ）に示すように塗布
樹脂７２が頂上をもたない平坦な形状であると、樹脂上
部から転写板７３を樹脂７２上にもってきた場合に樹脂
７２は図１０（ｂ）のように平坦部の数カ所から転写板
７３につく形になり、空気７４を巻き込み泡が入ってし
まいやすい。これらは樹脂に転写板が近づくと樹脂が基
台との静電引力で引き寄せられてしまい、転写板と塗布
樹脂との接触が数カ所ほぼ同時に発生してしまうためで
ある。よって、接触を１カ所のみからとすることが必要
であり、このためには山型の樹脂は転写板側に塗布して
も良い。例えば、基台側にほぼ必要な量の樹脂を塗布し
ておき、転写板側に図８（ｂ）に示したようなスポット
状の樹脂をつけておく。この場合では、基台側に塗布す
る樹脂は頂上部をもたない図１０（ａ）のような平坦な
形状であっても、転写板側の樹脂が山型であるので、両
樹脂の接触を１カ所からとすることができる。

【００３８】なお使用する光硬化性樹脂の粘度は５０〜
１５０００ｃｐｓが好ましい。この粘度にしておくこと
により、樹脂は転写板と基台との間に良好にひろがり、
他の部分に垂れることなく収まりバリがでないなど、作
業性に大きな影響を与える。

【００３９】膜状樹脂の厚みは、あまり厚いと光硬化性
樹脂を硬化するための必要光量は急速に大きくなり硬化
に時間がかかる。また光が十分深部まで到達しにくくな
って部分的に未硬化状態が生じやすくなる。また、膜厚
が厚くなるほど熱膨張による寸法変化が大きくなるため
薄い方が好ましく５〜３００μｍが望ましい。

【００４０】また、光硬化性樹脂硬化用光の初期の照度
を小さくすることにより、樹脂の硬化層の平面度を良好
とすることができる。光硬化性樹脂は硬化用光を受けた
部分から硬化が始まるので、回転鏡の精度（平面度）に
最も影響を与える転写板側から硬化が始まり急速に硬化
させると歪みが残りやすいため初期平面度が悪化し、各
種温度状況に置かれた場合に変化も生じやすくなるため
である。しかし、生産の能率を上げるためには短時間で
硬化を終了させる必要がある。よって、短時間で良好な
平面度を得るためには初期の照度は小さくし、かつ短時
間で樹脂の硬化の必要積算光量に達することが有効とな
る。例えば図１１（ａ）に示すように、初期の照度はあ
る程度小さくしておき、樹脂表面部分がほぼ硬化した時
点で照度を大きくし、深部までを短時間で硬化させる。
この時の積算光量は図１１（ｂ）のようになり、トータ
ル時間を短縮することができる。また照度は１次関数
的，２次関数的に大きくしても良い。

【００４１】次に、樹脂が硬化した後に転写板を樹脂か
ら剥離するが、基台にカップリング剤，転写板に剥離剤
を使用していても樹脂硬化面・転写板転写面ともに高精
度の平面であり、ある程度の密着力が働き転写板の剥離
方法が悪いと樹脂層は欠けやすくなる。また、樹脂は引
っ張り強度よりも剥離強度の方が弱いものである。

【００４２】よって図１２（ａ）の状態にある転写板９
１を剥離するには、図１２（ｃ）のような樹脂９２の引
っ張り強度を引き出す樹脂層垂直上方への力でなく、図
１２（ｂ）のように剥離強度にとどまる斜め上方、また
はテコのように一端を回転中心として回転するような方
向への力で剥がすと転写板９１は小さい力で剥離させる
ことができ、欠けのないものとすることができる。

【００４３】基台については、６面鏡では六角柱部分を
有する基台は樹脂成形品または金属または合金が用いら
れる。基台に樹脂成形品を用いる場合、ツーリングプラ
スチック（ポリカーボネート，ポリアミド，ポリアセタ
ール，ポリフェニレンオキサイド，ポリエチレンテレフ
タレート，ポリブチレンテレフタレート）など単体、も
しくは剛性，熱特性，硬化収縮などを改善するために添
加物（シリカ，木粉，炭酸カルシウム，ガラス繊維，金
属粉など）を配合した樹脂、あるいは最近脚光を浴びて
いる液晶ポリマーなどが利用できる。一方、金属または
合金を用いる場合は、Ａｌ，Ｃｕなどの金属またはその
合金が使用可能である。なぜなら、この中心に置かれる
基台は反射鏡面を形成するに十分な面積およびロータへ
精度よく位置決め装着できるに十分な面積を有し、回転
軸が固定でき、回転時にバランスを精度よくとれる体積
・重量があり、回転時の遠心力などの外力に十分耐え、
樹脂層・反射膜を保持する剛性を有し、樹脂層・反射膜
へのモータ側からの熱の影響を少なくするものであっ
て、表面の加工精度や表面の加工し易さはあまり問題と
ならない。

【００４４】この構造では回転鏡の基台としては、十分
な剛性と熱的に安定な基材を有しているので高速回転に
もまた熱に対しても十分安定な回転鏡を提供することが
でき、極めて安価な素材の組合せで製作可能であるか
ら、製造コストも低廉化することができる。

【００４５】なお基台には、例えば図１３に示したよう
な回転方向の位置決めをするための溝を付けておくと、
シャフトへ取り付ける際の位置決めを容易にすることが
できる。基台はシャフトに取り付ける時に、樹脂の層厚
がほぼ均一になるように、定位置に設置する転写板との
間にほぼ平行な隙間ができている状態でなければならな
い。よって、取り付けた段階である程度の位置決めを行
うが、この時に基台１０１の一定部位に溝や穴１０２な
どがあると、その溝や穴の位置をあわせることで、基台
の位置決めができる。

【００４６】その他の治具に関しては、シャフトの受け
部分と転写板の支え台部分とを一体ものにしておくこと
が精度確保上重要である。特に図１４に示したように、
シャフト１１１の回転制御にシャフトと接続したエンコ
ーダ１１２を用いている場合では、さらにエンコーダの
取り付け台までを一体もの１１３とすることが望まれ
る。シャフトの回転軸と転写板の平行度は、回転鏡の面
倒れに直接影響を与えるものであり、一方、シャフとエ
ンコーダの回転軸がずれているとシャフトの回転が正確
にエンコーダに伝達されず、エンコーダの読み取り精度
に誤差を生じるものとなり、これらは角度にして数秒〜
数１０秒以内に設定されなければならない。シャフトの
受け部分，転写板の支え台部分，エンコーダの取り付け
台が個々のものであると、一度これらの位置関係を必要
精度以内に設定しても組み替え，組み直し，微調整など
の必要が生じる度に再設定が必要であり、その度に若干
のズレも発生する。これが一体治具であると、治具全体
を動かしてもシャフト回転軸や転写板支え台の平行度，
エンコーダの回転軸のなどの位置関係は動かず、実際の
製造においては非常に有効である。

【００４７】また、回転位置計測・検出についてはＡ
面，Ｂ面，Ｃ面，Ｄ面…の順に６０°ずつの分割を行い
樹脂硬化面を作製するとした場合、まずＡ面を作製し、
次のＢ面はＡ面から６０°の位置を測定することにより
作製し、その次のＣ面はＢ面を作製した位置からの６０
°の位置を測定することにより作製し、Ｄ面はまたＣ面
を作製した位置からの６０°の位置とするというよう
に、一段階前に形成した樹脂層の位置からの回転角度を
もって各面の位置を検出，設定するとＡ−Ｂ面間，Ｂ−
Ｃ面間，Ｃ−Ｄ面間の分割精度を良好にすることができ
る。よって、Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄが隣接面である
と、隣接面間の分割精度をより良好にできることとな
る。これは、エンコーダやオートコリメータといった角
度検出器は主に振動などにより誤差が生じることがある
が、その場合にも面間角度は毎回新たにリセットしなが
ら測定するようになるので誤差を消去することができる
ものである。

【００４８】ただし、毎面間の誤差が常にプラス方向、
または常にマイナス方向に偏って出た場合、最後に作製
するＦ面と最初に作製したＡ面との角度はこれらの誤差
の累積分の誤差を生じる。例えば、Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，…
Ｅ−Ｆがすべて＋５秒の誤差で分割されたとすると、Ｆ
−Ａ間はその累積の＋２５秒を受けて−２５秒になって
しまう。

【００４９】これに対し、同じくＡ面，Ｂ面，Ｃ面，Ｄ
面…の順に樹脂硬化面を作製するとし、まずＡ面を作製
しそのＡ面を作製した位置を基準とし、以後Ｂ面はＡ面
から６０°の位置、Ｃ面は同じくＡ面から１２０°の位
置、Ｄ面はＡ面から１８０°の位置というように、基準
としたＡ面からの角度をもって各面の位置を検出，設定
すると、各面の位置は常にＡ面に対するものであるの
で、各面作製時の誤差は次の面に累積されることはな
い。しかし、途中で生じる誤差などを消去することはで
きない。よって、重視する項目により上記方法との選択
となる。

【００５０】多数個を一度に製造する方法としては、同
一シャフトに基台を複数取り付ける方法もあるが、図１
５（ａ）に示したように複数個の基台に相当する柱状の
基台棒１２１をシャフトに取り付け、これを先に述べた
のと同様の製造方法によって周囲を鏡平面に仕上げ、そ
の後図１５（ｂ）のように複数個の回転鏡に切り分ける
ことも有効である。この切断には精密さが要求され、切
断時に樹脂の欠けがおこらないように注意しなければな
らない。樹脂の欠けを防ぐには、例えば周囲の樹脂によ
る鏡平面を作製した後にそのさらに周囲に別の水溶性の
光硬化性樹脂などを塗布硬化させておき、その水溶性樹
脂をも含めて切断し、その後に水洗浄にて水溶性樹脂を
取り除くことができる。これに用いる水溶性樹脂として
は、ガラスの切断・研磨時にガラスの固定などに用いら
れている光硬化性樹脂などを使うことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
より、反射鏡面とすべき複数の面を有する基台をシャフ
トに取り付け、前記基台の反射鏡面とすべき面のうちの
１または複数の面上に光硬化性樹脂層を形成した後、シ
ャフトを精度良く回転し、前記基台の反射鏡面とすべき
残りの面の１または複数の面上に光硬化性樹脂層を形成
することを繰り返すことにより、すべての反射鏡面とす
べき面に光硬化性樹脂による樹脂層を形成した後、前記
硬化樹脂層上に光を反射する反射膜を形成することによ
り精度良好な回転鏡を安価に製造できるものである。

【００５２】また、前記製造方法においてシャフトを回
転させる時の回転制御にエンコーダもしくはオートコリ
メータを用いることにより、良好な精度を確保するもの
である。

【００５３】また、上記製造方法では成形用金型を用い
て作製する必要がなく開放型の治具で製作できるもの
で、また成形時に高温高圧を要しないので、必要な精度
を確保する条件決定が容易になる。

【００５４】特に塗膜形成樹脂として光硬化樹脂を用い
ることにより樹脂を秒単位で硬化させることができ、製
造効率を上げることができ、また成形時に高温高圧を要
しないので、必要な精度を確保する条件決定が容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により作製した６面回転鏡の
実施例の一部断面図を含む斜視図

【図２】（ａ）６面回転鏡の製造例の第１面の樹脂を硬
化させている正面図 （ｂ）同上の側面図

【図３】（ａ）第２面めの樹脂を硬化させている正面図 （ｂ）同上の側面図

【図４】エンコーダを用いてシャフトの回転制御を行う
方法の説明図

【図５】オートコリメータを用いてマスターミラーを測
定することによりシャフトの回転制御を行う方法の説明
図

【図６】既に作製した隣接面をオートコリメータを用い
て測定することにより基台の回転の精度計測を行う方法
の説明図

【図７】（ａ）オートコリメータを用いて既に作製した
隣接面と、次の面を作製するために設置した転写板との
角度を測定することにより基台の回転の精度計測を行う
例（正面図） （ｂ）同上の側面図

【図８】（ａ）基台の上に塗布した樹脂を基台上方向か
ら見た一例の説明図 （ｂ）基台の上に塗布した樹脂を基台上方向から見た一
例の説明図 （ｃ）上記（ａ）を側面方向から見た図 （ｄ）上記（ｂ）を側面方向から見た図

【図９】（ａ）基台上に山型に塗布された樹脂に転写板
を近づけていく状態の側面図 （ｂ）基台上に山型に塗布された樹脂に転写板が接触し
た瞬間の側面図

【図１０】（ａ）基台上に平坦に塗布された樹脂に転写
板を近づけていく状態の側面図 （ｂ）基台上に平坦に塗布された樹脂に転写板が接触し
た瞬間の側面図

【図１１】（ａ）樹脂硬化用光の照度の時間変化の特性
図 （ｂ）（ａ）の場合の積算光量の特性図

【図１２】（ａ）樹脂硬化後、樹脂と転写板が接着して
いる状態を示す図 （ｂ）転写板を斜め上方へ剥離している状態を示す図 （ｃ）転写板を垂直上方へ剥離している状態を示す図

【図１３】位置決め用溝を付与した基台の一例を示す図

【図１４】シャフトの受け部分，転写板の支え台部分，
エンコーダの取り付け台を一体治具にした一例を示す図

【図１５】（ａ）棒状基台の１面に樹脂を塗布し転写板
を載せた説明図 （ｂ）周囲を鏡平面に仕上げた棒状基台を複数個に切断
する一例を示す図

【図１６】従来のレーザビームプリンターの光学系の概
略構成を示す説明図

【符号の説明】 １１，２１ 基台 １２ 樹脂硬化層 １３ 金属反射膜 ２２ シャフト ２３ 光硬化性樹脂 ２４，６５，７３，９１ 転写板 ２８，６１ 既に形成された樹脂硬化面 ３３ エンコーダ ４３ マスターミラーとなる回転鏡 ４４，５２，６６ オートコリメータ ５５ 第１面め樹脂硬化面 ７２ 塗布樹脂 ９２ 硬化樹脂層 １０１，１２１ 基台 １０２ 溝，穴 １１３ 一体治具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−87748（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−293313（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−171269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 26/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、前記複数の面を有する基台の回転中心と
   同軸になるように、前記シャフトに各部精度の明らかで
   ある回転鏡を取り付け、前記回転鏡の位置をオートコリ
   メータで計測することによりシャフトの回転位置を設定
   する回転鏡の製造方法。
2. 【請求項２】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 前記複数の面を有する基台を取り付ける
   シャフトの一部が、各部精度の明らかな回転鏡の形状を
   有し、前記回転鏡形状部分の位置をオートコリメータで
   計測することにより、シャフトの回転位置を設定する回
   転鏡の製造方法。
3. 【請求項３】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、 前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 前記複数の面を有する基台の、１または複数の面上に光
   硬化性樹脂層を形成した後、前記既成面を計測すること
   により、シャフトの回転位置を設定する回転鏡の製造方
   法。
4. 【請求項４】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 前記複数の面を有する基台の、１または複数の面上に光
   硬化性樹脂層を形成した後、前記既成面と次の硬化面作
   製用の転写板との角度を計測することにより、シャフト
   の回転位置を設定する回転鏡の製造方法。
5. 【請求項５】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 前記複数の面へ樹脂を塗布し、前記塗布樹脂上に転写板
   を戴置する時に、樹脂塗布部分に接触する転写板の部分
   に戴置する前に前記樹脂と同樹脂を塗布しておく回転鏡
   の製造方法。
6. 【請求項６】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写 板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 光硬化性樹脂を硬化させる硬化用光の照
   度が樹脂硬化開始時から樹脂硬化終了までの間に大きく
   なるように変化する回転鏡の製造方法。
7. 【請求項７】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 前記基台を取り付けるシャフトがエンコーダに接続され
   ており、前記エンコーダによりシャフトの回転が制御さ
   れ、前記基台を取り付けるシャフトの軸受け，転写板の
   位置決めとなる転写板支え台，エンコーダの取り付け位
   置決め治具を一体の治具にする回転鏡の製造方法。
8. 【請求項８】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 反射鏡面となるように形成した樹脂硬化面Ａからの回転
   角度を計測することにより回転の位置の検出を行い、Ｂ
   面を形成し、次に樹脂硬化面Ｂを形成した位置からの回
   転角度を計測することにより回転位置の検出を行い、Ｃ
   面を形成するというように一段階前に樹脂層を形成した
   時の位置からの回転角度をもって回転を検出する回転鏡
   の製造方法。
9. 【請求項９】 複数の面を有する基台をシャフトに取り
   付け、前記複数の面のうちの１または複数の面上に光硬
   化性樹脂を塗布し、塗布された樹脂の上に転写板を戴置
   し、この転写板上部から光硬化性樹脂硬化用光を照射
   し、前記光硬化性樹脂を硬化させた後、前記転写板を前
   記樹脂から剥離し、基台表面に樹脂硬化層を形成し、こ
   の後、前記シャフトを精度良く回転し、前記複数の面の
   残りの面の１または複数の面上に同様に樹脂硬化層を形
   成することを繰り返すことにより、前記複数の面のすべ
   てに樹脂層を形成した後、前記硬化樹脂層上に光を反射
   する反射膜を形成し、反射鏡面を作製する回転鏡の製造
   方法であって、 回転の位置を制御するために計測する回転角度を初期の
   測定値を基準とし、以後反射鏡面としたい面全面の樹脂
   層を形成する間、この基準値からの角度をもって回転を
   検出する回転鏡の製造方法。