JP6601120B2 - ポリゴンミラー、画像形成装置およびポリゴンミラーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形によって形成されたポリゴンミラー、当該ポリゴンミラーを備えた画像形成装置およびポリゴンミラーの製造方法に関する。

従来、中央が貫通孔により貫通した樹脂製のポリゴンミラーを成形する方法として、金型のキャビティ内に複数のゲートから樹脂を注入して成形する方法が知られている。そして、例えば、特許文献１には、複数のゲート（ゲート跡）が、ポリゴンミラーの回転軸方向から見て、ポリゴンミラーの中心と各反射面の中心とを結ぶ線上に配置されているものが開示されている。

特開２００５−２１５５１６号公報

ところで、ポリゴンミラーにおいて、反射面は、設計形状にできるだけ近い形状に成形されることが望まれる。しかしながら、従来技術では、ゲートがポリゴンミラーの中心と反射面の中心とを結ぶ線上に配置されている。すなわち、ゲートが貫通孔と反射面の中心との間に配置されているので、ゲートと反射面との距離が近くなる。そうすると、成形の際に金型の貫通孔の形成するコアと反射面を形成する面とで挟まれた狭い場所に樹脂が注入されることになるので、反射面の中央部での樹脂の圧力が高くなり、反射面の面精度が低下しやすいという問題がある。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、反射面の面精度を向上させることができるポリゴンミラー、画像形成装置およびポリゴンミラーの製造方法を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明のポリゴンミラーは、樹脂成形によって形成されたポリゴンミラーであって、複数の反射面と、複数の反射面と交差する一方側の面である第１面と、複数の反射面と交差する他方側の面である第２面と、を有し、第１面と第２面は、貫通孔で貫通されており、樹脂成形の際に樹脂が流れ込んだ跡である複数のゲート跡が、貫通孔の貫通方向から見て、当該ポリゴンミラーの中心と第１面の頂点とを通る直線上で、かつ、ポリゴンミラーの中心に対して回転対称となる位置に配置されている。

また、前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、光ビームを出射する光源と、樹脂成形によって形成されたポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転させるモータと、ポリゴンミラーで反射された光ビームを像面に結像する走査光学系と、を備える。
ポリゴンミラーは、複数の反射面と、複数の反射面と交差する一方側の面である第１面と、複数の反射面と交差する他方側の面である第２面と、を有し、第１面と第２面は、貫通孔で貫通されており、樹脂成形の際に樹脂が流れ込んだ跡である複数のゲート跡が、貫通孔の貫通方向から見て、当該ポリゴンミラーの中心と第１面の頂点とを通る直線上で、かつ、ポリゴンミラーの中心に対して回転対称となる位置に配置されている。

このような構成によれば、ゲート跡に対応するゲートと反射面との距離を大きくすることができる。これにより、成形時にゲートから樹脂を注入した際に、反射面の中央部での樹脂の圧力を軽減することができるため、反射面の中央部と端部とで成型後の残留応力の差を小さくすることができ、反射面の面精度を向上させることができる。

また、前記した目的を達成するため、本発明のポリゴンミラーの製造方法は、複数の反射面と、複数の反射面と交差する一方側の面である第１面と、複数の反射面と交差する他方側の面である第２面と、を有し、第１面と第２面が、貫通孔で貫通されているポリゴンミラーの製造方法である。
ポリゴンミラーの製造方法は、ポリゴンミラーの形状に対応して形成されたキャビティに、樹脂を注入するための複数のゲートを有する型を準備する工程と、複数のゲートから樹脂を注入して成形する工程と、を含む。
複数のゲートは、ポリゴンミラーを貫通孔の貫通方向から見て、当該ポリゴンミラーの中心と第１面の頂点とを通る直線上で、かつ、ポリゴンミラーの中心に対して回転対称となる位置に対応して設けられている。

このような方法によれば、ゲートと反射面との距離を大きくすることができる。これにより、成形時にゲートから樹脂を注入した際に、反射面の中央部での樹脂の圧力を軽減することができるため、反射面の中央部と端部とで成型後の残留応力の差を小さくすることができ、反射面の面精度を向上させることができる。

本発明によれば、成形の際の反射面の中央部への樹脂の圧力の影響を小さくできるので、反射面の面精度を向上させることができる。

一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 スキャナの平面図である。 ポリゴンミラーを第１面側から見た斜視図（ａ）と、第２面側から見た斜視図（ｂ）である。 ポリゴンミラーを第１面側から見た図（ａ）と、図（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）と、図（ａ）のＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。 光偏向装置の断面図である。 ポリゴンミラーを成形するための金型の概略構成を示す図である。 ポリゴンミラーを成形する工程を示す図（ａ）と、ポリゴンミラーを金型から離型する工程を示す図（ｂ）である。 成形の際の樹脂の流れを説明する図である。 第１の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図である。 第２の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図である。 第３の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図である。 第４の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図である。 第５の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図である。 第６の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図（ａ）と、図（ａ）のＤ−Ｄ断面図（ｂ）である。 第７の変形例に係るポリゴンミラーを第１面側から見た図である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の全体構成を説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明する。

以下の説明において、方向は、図１における紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、図１における紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２と、フィーダ部３と、光走査装置としてのスキャナ４と、プロセスカートリッジ５と、定着装置８とを主に備えている。

装置本体２は、装置本体２に対して回動可能なフロントカバー２３を備えている。このフロントカバー２３を前側に開いて差込口２１Ｂを開放することで、差込口２１Ｂから装置本体２に用紙３３を挿入可能となっている。

フィーダ部３は、装置本体２の下部に位置し、用紙３３を載置するための給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１上の用紙３３を給紙する給紙機構３２とを備えている。
給紙トレイ３１は、装置本体２の下部に配置される載置台３１Ａと、前述したフロントカバー２３とによって構成されている。給紙機構３２は、給紙ローラ３２Ａと、分離ローラ３２Ｂと、分離パッド３２Ｃとを主に備えている。

フィーダ部３では、給紙トレイ３１上に載置された用紙３３は、給紙ローラ３２Ａにより送り出され、分離ローラ３２Ｂと分離パッド３２Ｃとの間で１枚ずつに分離され、プロセスカートリッジ５に向けて搬送される。

スキャナ４は、装置本体２内の前側に設けられており、光ビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に走査する。スキャナ４の構成の詳細は後述する。

プロセスカートリッジ５は、装置本体２の後側中央部付近に位置しており、給紙機構３２の上方に設けられている。プロセスカートリッジ５は、装置本体２に回動可能に設けられたトップカバー２４を開いたときに形成される開口２１Ａを通して装置本体２に対して上側前方に向かって着脱可能な構成となっており、ドラムユニット６と、現像装置としての現像カートリッジ７とを備えている。

ドラムユニット６は、感光体としての感光ドラム６１、帯電器６２および転写ローラ６３を備えている。現像カートリッジ７は、現像ローラ７１および供給ローラ７２を備えている。

現像カートリッジ７内では、トナー収容室内に収容されているトナーが、供給ローラ７２により現像ローラ７１に供給され、正に摩擦帯電されて、現像ローラ７１上に担持される。ドラムユニット６内では、回転する感光ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、スキャナ４からの光ビームの走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がり、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、この静電潜像に現像カートリッジ７からのトナーが供給され、感光ドラム６１の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６３の間で用紙３３が搬送されることで、感光ドラム６１の表面に担持されているトナー像が用紙３３上に転写される。

定着装置８は、装置本体２の上部後方に位置し、プロセスカートリッジ５の上方に配置されている。定着装置８は、主に、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とを備えている。

そして、このように構成される定着装置８では、用紙３３上に転写されたトナーを、用紙３３が加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着している。なお、定着装置８で熱定着された用紙３３は、定着装置８の下流側に配設される排出ローラ９に搬送され、この排出ローラ９からトップカバー２４上に排出される。

図１および図２に示すように、スキャナ４は、半導体レーザ４１、カップリングレンズ４２、開口絞り４３、シリンドリカルレンズ４４、光偏向装置１００、走査光学系の一例としての走査レンズ４５などを備えている。なお、半導体レーザ４１およびカップリングレンズ４２は、光ビームを出射する光源の一例である。これらの各素子は、筐体４Ａに支持されている。半導体レーザ４１から出射されるレーザ光は、鎖線で示すように、カップリングレンズ４２、開口絞り４３、シリンドリカルレンズ４４を通過し、光偏向装置１００で偏向され、さらに走査レンズ４５を通過して感光ドラム６１の表面に結像される。

図２に示すように、半導体レーザ４１は、拡散するレーザ光を発する装置である。半導体レーザ４１の発光素子は、図示しない制御装置により、感光ドラム６１の表面に露光すべき画像に対応して明滅される。カップリングレンズ４２は、半導体レーザ４１から出射されたレーザ光を光ビームに変換するレンズである。

開口絞り４３は、カップリングレンズ４２により光ビームに変換されたレーザ光の径を規定する。シリンドリカルレンズ４４は、開口絞り４３を通過した光ビームを後述するポリゴンミラー１１０上において副走査方向（図２の紙面に垂直な方向）に結像させるレンズである。

光偏向装置１００は、ポリゴンミラー１１０と、モータ１２０と、押圧部材１３０とを備えている。光偏向装置１００の詳細については後述する。

走査レンズ４５は、ポリゴンミラー１１０で反射されることで偏向された光ビームを像面の一例としての感光ドラム６１の表面に結像するレンズである。また、走査レンズ４５は、ポリゴンミラー１１０で等角速度で偏向された光ビームを、感光ドラム６１の表面上に等速で走査するようなｆθ特性を有している。

次に、光偏向装置１００の詳細について説明する。
ポリゴンミラー１１０は、樹脂成形によって形成されており、モータ１２０の回転軸１２１を中心に一定速度で回転することで、シリンドリカルレンズ４４を通過した光ビームを主走査方向に偏向する部材である。ポリゴンミラー１１０は、表面にアルミ等の反射膜が蒸着されており、略正方形の底面を有する角柱形状をなしている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、ポリゴンミラー１１０は、複数、具体的には４つの反射面１１１と、４つの反射面１１１と交差する一方側の面である第１面１１２Ａと、４つの反射面１１１と交差する他方側の面である第２面１１２Ｂとを有している。言い換えると、角柱形状のポリゴンミラー１１０は、角柱の側面を構成する４つの反射面１１１と、角柱の底面を構成する第１面１１２Ａおよび第２面１１２Ｂとを有している。

４つの反射面１１１は、長方形の平面として構成されている。なお、ここでいう平面は、完全な平面でなく曲率半径が十分大きい凸面または凹面を含むものとする。４つの反射面１１１は、反射面１１１Ａと、反射面１１１Ａと隣り合う反射面１１１Ｂと、反射面１１１Ｂと反対側で反射面１１１Ａと隣り合う反射面１１１Ｃと、反射面１１１Ａと反対側で反射面１１１Ｂおよび反射面１１１Ｃと隣り合う反射面１１１Ｄとを有している。すなわち、４つの反射面１１１は、図３（ａ）の反時計回りに、反射面１１１Ａ、反射面１１１Ｂ、反射面１１１Ｄ、反射面１１１Ｃの順に隣り合って配置されている。

第１面１１２Ａおよび第２面１１２Ｂは、その輪郭が正方形をなす平面として構成されている。第１面１１２Ａおよび第２面１１２Ｂの中央部には、第１面１１２Ａおよび第２面１１２Ｂに直交する方向に貫通する貫通孔１１３が設けられている。言い換えると、第１面１１２Ａと第２面１１２Ｂは、貫通孔１１３で貫通されている。図４（ａ）に示すように、貫通孔１１３は、その貫通方向から見て、円形に形成されている。

図３（ａ），（ｂ）に戻って、ポリゴンミラー１１０は、ゲート跡１１４と、凸部の一例としての第１凸部１１５と、凹部１１６と、第２凸部１１７とを有している。

ゲート跡１１４は、ポリゴンミラー１１０の樹脂成形の際にできる、後述する金型２００のゲート２２４から樹脂が注入された跡であり、第１面１１２Ａから突出していることで第１面１１２Ａ上に位置している。本実施形態において、ポリゴンミラー１１０は、ゲート跡１１４（１１４Ａ，１１４Ｂ）を２つ有している。

図４（ａ）に示すように、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、それぞれ、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃと、正方形の第１面１１２Ａの対角線上に位置する２つの頂点１１９Ａ，１１９Ｄとを通る直線Ｌ１上に配置されている。これに加え、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃに対して互いに回転対称となる位置に配置されている。すなわち、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、一方が他方に対し、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃを中心として１８０°回転させた位置に配置されている。さらに説明すれば、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、中心１１０Ｃを通る直線Ｌ１上であって、かつ、中心１１０Ｃを挟んで互いに反対側で、中心１１０Ｃからの距離が等距離となる位置に配置されている。

ゲート跡１１４Ａは、直線Ｌ１上であって、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃと、隣接する反射面１１１Ａ，１１１Ｃ同士の接続部に位置する頂点１１９Ａとの間に配置されている。また、ゲート跡１１４Ｂは、直線Ｌ１上であって、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃと、隣接する反射面１１１Ｂ，１１１Ｄ同士の接続部に位置する頂点１１９Ｄとの間に配置されている。

また、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂ同士を結ぶ線分ＬＳの垂直二等分線ＰＢが、正方形の第１面１１２Ａの対角線上に位置する２つの頂点１１９Ｂ，１１９Ｃを通る位置に配置されている。また、ゲート跡１１４Ａは、第１面１１２Ａの頂点１１９Ａよりも貫通孔１１３の周縁１１３Ａに近い位置に配置されており、ゲート跡１１４Ｂは、第１面１１２Ａの頂点１１９Ｄよりも貫通孔１１３の周縁１１３Ａに近い位置に配置されている。

第１凸部１１５は、ポリゴンミラー１１０のゲート跡１１４を有する面、すなわち、第１面１１２Ａに設けられた凸部であり、第１面１１２Ａから突出している（図３（ａ）参照）。第１凸部１１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃを中心とする円弧状に形成されている。第１凸部１１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ゲート跡１１４とずれた位置、言い換えれば、ゲート跡１１４と重ならない位置に配置されている。

本実施形態において、第１凸部１１５は、４つの反射面１１１と同数、すなわち、４つ設けられている。４つの第１凸部１１５は、反射面１１１Ａに対応する第１凸部１１５Ａと、反射面１１１Ｂに対応する第１凸部１１５Ｂと、反射面１１１Ｃに対応する第１凸部１１５Ｃと、反射面１１１Ｄに対応する第１凸部１１５Ｄとを有している。各第１凸部１１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、対応する反射面１１１と貫通孔１１３の周縁１１３Ａとの間で、対応する反射面１１１と向かい合うように配置されている。

また、４つの第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄは、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃに対して回転対称に配置されている。言い換えると、４つの第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄは、貫通孔１１３の周方向に９０°ピッチで配置されている。また、４つの第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄとゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂとは、中心１１０Ｃを中心とする円周方向において重なる位置に配置されている。

また、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、４つの第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄは、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂよりも高くなるように突出している。一例として、第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄは、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂの最大高さよりも０．５ｍｍ程度高くなるように形成することができる。なお、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂの高さは、ばらつきがあるが、最大高さは一定以下に管理される。

凹部１１６は、モータ１２０のロータ部１２２が嵌入される部分であり、第２面１１２Ｂの中央部から第１面１１２Ａ側に向けて凹むように設けられている。詳しくは、凹部１１６は、貫通孔１１３の周縁１１３Ａに沿って貫通孔１１３の周縁１１３Ａを取り囲むように、第２面１１２Ｂから第１面１１２Ａに向けて凹む形状に設けられている。これにより、凹部１１６は、その底面が、貫通孔１１３の周縁１１３Ａに沿った円環状をなしている。なお、貫通孔１１３には、モータ１２０の回転軸１２１が通るようになっている。

第２凸部１１７は、第２面１１２Ｂに設けられた凸部であり、第２面１１２Ｂから突出している。詳しくは、第２凸部１１７は、凹部１１６の外周縁に沿って貫通孔１１３および凹部１１６を取り囲むように、第２面１１２Ｂから突出する円筒状に形成されている（図３（ｂ）参照）。言い換えると、第２凸部１１７は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃを中心とする円状に形成されている。また、第２凸部１１７は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄと重なる位置に形成されている。

図５に示すように、モータ１２０は、ポリゴンミラー１１０を回転させる部材であり、回転軸１２１と、回転軸１２１と一体に回転するロータ部１２２とを有している。

モータ１２０は、ロータ部１２２に固定された永久磁石１２３と、永久磁石１２３に対面したステータ側のコイル１２４とを有している。モータ１２０は、コイル１２４に通電されることで、永久磁石１２３が力を受けてロータ部１２２が回転するように構成されている。

ロータ部１２２は、ポリゴンミラー１１０側を向くロータ面１２２Ａから突出し、回転軸１２１と同軸の外周面を持つロータ凸部１２２Ｂを有している。このロータ凸部１２２Ｂの外周面がポリゴンミラー１１０の凹部１１６に嵌ることで、ポリゴンミラー１１０がモータ１２０に心合わせされるようになっている。

ロータ部１２２は、ロータ凸部１２２Ｂが凹部１１６に嵌め込まれるとロータ面１２２Ａが第２凸部１１７に接触するようになっている。つまり、ロータ面１２２Ａは、第２凸部１１７の部分でのみポリゴンミラー１１０と接触するようになっており、第２凸部１１７以外の部分では、ポリゴンミラー１１０とロータ面１２２Ａは間隔を隔てている。

押圧部材１３０は、バネ性を有する部材であり、ポリゴンミラー１１０の第１面１１２Ａに被さるように配置されている。押圧部材１３０は、中央部が図示上側に凸となるように構成されており、図示左右両端において、４つの第１凸部１１５に接触するようになっている。押圧部材１３０は、中央部において、ポリゴンミラー１１０の貫通孔１１３を通されたモータ１２０の回転軸１２１が圧入される程度の大きさに形成された孔１３１が設けられている。押圧部材１３０は、この孔１３１が回転軸１２１に圧入されることにより、第１凸部１１５と孔１３１との間の部分で撓み、図示下方への付勢力を発生するようになっている。そして、押圧部材１３０は、ポリゴンミラー１１０を第１凸部１１５の位置で、モータ１２０のロータ部１２２に向けて軸方向に押圧するようになっている。

次に、ポリゴンミラー１１０の製造方法について説明する。
本実施形態に係るポリゴンミラー１１０の製造方法では、図６に示すような、型の一例としての金型２００が用いられる。金型２００は、ポリゴンミラー１１０の形状に対応したキャビティ２０１を形成している。

金型２００は、一例として、可動側型板２１０と、固定側型板２２０と、ストリッパプレート２３０とを有している。
可動側型板２１０は、４つの反射面１１１を成形する反射面成形面２１１と、第２面１１２Ｂや第２凸部１１７を成形する第２面成形面２１２と、貫通孔１１３や凹部１１６を成形する貫通孔成形面２１３とを有している。また、可動側型板２１０には、複数のエジェクタピン２４０が配置されている。

固定側型板２２０は、第１面１１２Ａや第１凸部１１５を成形する第１面成形面２２１を有している。第１面成形面２２１は、可動側型板２１０の反射面成形面２１１、第２面成形面２１２および貫通孔成形面２１３とともに、キャビティ２０１を形成している。また、固定側型板２２０は、金型２００に注入された樹脂が流れ込むランナー２２３と、キャビティ２０１内に樹脂を注入するための複数、具体的には２つのゲート２２４とを有している。

図８に示すように、２つのゲート２２４は、ポリゴンミラー１１０を貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃと第１面１１２Ａの頂点１１９Ａ，１１９Ｄとを通る直線Ｌ１上で、かつ、中心１１０Ｃに対して回転対称となる、前述したゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂの位置に対応して設けられている。また、２つのゲート２２４は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ゲート２２４，２２４同士を結ぶ線分ＬＳの垂直二等分線ＰＢが第１面１１２Ａの頂点１１９Ｂ，１１９Ｃを通る位置に対応して設けられている。

図６に戻って、ストリッパプレート２３０は、成形品であるポリゴンミラー１１０から、ランナー２２３に流れ込んだ樹脂を切り離して取り出すための部材である。

ポリゴンミラー１１０を製造する際には、まず、図６に示したような金型２００を準備する工程、具体的には可動側型板２１０と、固定側型板２２０とを型締めしてキャビティ２０１を形成する工程を実行する。

次に、図７（ａ）に示すように、キャビティ２０１内に、２つのゲート２２４から樹脂を注入してポリゴンミラー１１０を成形する工程を実行する。その後、樹脂が固まったら、図示は省略するが、ストリッパプレート２３０と、固定側型板２２０および可動側型板２１０とを離型してランナー２２３に流れ込んだ樹脂を成形品から切り離し、さらに、固定側型板２２０と可動側型板２１０とを離型する工程を実行する。

そして、図７（ｂ）に示すように、複数のエジェクタピン２４０で成形品であるポリゴンミラー１１０の第２面１１２Ｂ（ゲート跡１１４を有する面とは反対側の面）を押して、ポリゴンミラー１１０を可動側型板２１０から離型する工程を実行する。

本実施形態の製造方法では、キャビティ２０１内に樹脂を注入してポリゴンミラー１１０を成形する工程で、ポリゴンミラー１１０に貫通孔１１３が同時に成形されるので、成形品を可動側型板２１０から離型した後に穴あけ加工を行う必要はない。

以上説明した本実施形態によれば、樹脂を注入するゲートがポリゴンミラーの中心と反射面の中心とを結ぶ線上に配置されるような構成と比較して、ゲート跡１１４に対応するゲート２２４と反射面１１１との距離を大きくすることができる。これにより、成形時にゲート２２４から樹脂を注入した際に、反射面１１１の中央部での樹脂の圧力を軽減することができるため、反射面１１１の中央部と端部とで成型後の残留応力の差を小さくすることができ、反射面１１１の面精度を向上させることができる。つまり、本実施形態によれば、成形の際の反射面１１１の中央部への樹脂の圧力の影響を小さくできるので、反射面１１１の面精度を向上させることができる。

また、図８に示すように、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、互いを結ぶ線分ＬＳの垂直二等分線ＰＢが第１面１１２Ａの頂点１１９Ｂ，１１９Ｃを通る位置に配置されている。これにより、隣接するゲート２２４から注入された樹脂は、キャビティ２０１内で、図８の二点鎖線で示すように広がりながらキャビティ２０１内に充填され、垂直二等分線ＰＢ上で合流する。そのため、面精度を低下させる原因となるウェルドラインは、垂直二等分線ＰＢ上にできることとなるため、反射面１１１に影響を及ぼす可能性は小さい。これにより、成形の際の反射面１１１への樹脂の流れの影響をより小さくできるので、反射面１１１の面精度をより向上させることができる。

また、貫通孔１１３が円形であるので、貫通孔が例えば四角形であるような構成と比較して、成形の際の樹脂の流れを均一にすることができる。これよっても、成形の際の反射面１１１への樹脂の流れの影響をより小さくすることができるので、反射面１１１の面精度をより向上させることができる。

また、ゲート跡１１４が第１面１１２Ａの頂点１１９Ａ，１１９Ｄよりも貫通孔１１３の周縁１１３Ａに近い位置に配置されているので、ゲート跡１１４に対応するゲート２２４と反射面１１１との最短距離をより大きくすることができる。これによっても、成形の際の反射面１１１への樹脂の流れの影響をより小さくすることができるので、反射面１１１の面精度をより向上させることができる。

また、ゲート跡１１４が第１面１１２Ａ上に位置するので、ゲート２２４の配置の自由度を高めることができる。これにより、金型２００の設計自由度を向上させることができる。

また、ゲート跡１１４を有する第１面１１２Ａにゲート跡１１４よりも突出する第１凸部１１５が設けられているので、成形後に、ポリゴンミラー１１０を積み重ねて置く際や、ポリゴンミラー１１０の表面に反射膜を蒸着する際など、ポリゴンミラー１１０を取り扱う際に、ゲート跡１１４が邪魔になることを抑制することができる。

また、第１凸部１１５が反射面１１１と同数設けられて、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃに対して回転対称に配置されているので、第１凸部１１５を有するポリゴンミラー１１０を成形する際の樹脂の流れを均一にすることができる。これにより、各反射面１１１に対する樹脂の流れの影響を全体として小さくすることができる。

また、貫通孔１１３の周縁１１３Ａに沿って第２面１１２Ｂから第１面１１２Ａに向けて凹む凹部１１６を有するので、この凹部１１６を、モータ１２０のロータ部１２２が嵌合する部分として利用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、前記実施形態において、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、第１面１１２Ａの頂点１１９Ａ，１１９Ｄよりも貫通孔１１３の周縁１１３Ａに近い位置に配置されていたが、さらに貫通孔１１３の周縁１１３Ａに近い位置に配置されていてもよい。例えば、図９に示すように、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、貫通孔１１３の周縁１１３Ａと反射面１１１との最短距離Ｄ１よりも反射面１１１から離れた位置に配置されていてもよい。言い換えると、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂは、反射面１１１からの最短距離Ｄ２が、貫通孔１１３の周縁１１３Ａと反射面１１１との最短距離Ｄ１よりも大きくなる位置に配置されていてもよい。

これによれば、ゲート跡１１４Ａ，１１４Ｂに対応するゲート２２４と反射面１１１との最短距離を一層大きくできるので、成形の際の反射面１１１への樹脂の流れの影響を一層小さくすることができる。これにより、反射面１１１の面精度を一層向上させることができる。

また、前記実施形態では、４つの反射面１１１を有するポリゴンミラー１１０において、ゲート跡１１４が２つであったが、複数のゲート跡は、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、４つの反射面１１１を有するポリゴンミラー１１０において、ゲート跡１１４は、４つの反射面１１１と同数の４つ（１１４Ａ〜１１４Ｄ）であってもよい。図１０に示す形態において、ゲート跡１１４Ｃ，１１４Ｄは、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃと第１面１１２Ａの頂点１１９Ｂ，１１９Ｃとを通る直線Ｌ２上で、かつ、中心１１０Ｃに対して回転対称となる位置に配置されている。

また、前記実施形態では、第１凸部１１５Ａ〜１１５Ｄが、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃを中心とする円弧状に形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、第１凸部２１５は、円筒状をなすように１つだけ設けられていてもよい。図１１に示す形態において、第１凸部２１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ゲート跡１１４と貫通孔１１３の径方向にずれた位置に配置されている。

また、前記実施形態では、ゲート跡１１４が、第１面１１２Ａから突出していることで第１面１１２Ａ上に位置していたが、これに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、ゲート跡３１４Ａ，３１４Ｂは、貫通孔１１３の内周面１１３Ｂから突出していることで貫通孔１１３の内周面１１３Ｂ上に位置していてもよい。図１２に示す形態において、ゲート跡３１４Ａ，３１４Ｂは、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃと第１面１１２Ａの頂点１１９Ａ，１１９Ｄとを通る直線Ｌ１上で、かつ、中心１１０Ｃに対して回転対称となる位置に配置されている。

これによれば、成形の際にゲートからキャビティ内に樹脂を注入すると、樹脂は、貫通孔１１３の径方向外側に向けて注入されることになるので、貫通孔１１３の径方向外側への樹脂の流れを良好にすることができる。

また、図１２に示す形態では、ゲート跡３１４Ａ，３１４Ｂを有する面、すなわち、貫通孔１１３の内周面１１３Ｂにゲート跡３１４Ａ，３１４Ｂよりも突出する凸部３１５Ａ〜３１５Ｄが、前記実施形態の第１凸部１１５の代わりに、設けられている。凸部３１５Ａ〜３１５Ｄは、４つの反射面１１１Ａ〜１１１Ｄと同数の４つ設けられており、ポリゴンミラー１１０の中心１１０Ｃに対して回転対称に配置されている。

このように、凸部３１５Ａ〜３１５Ｄがゲート跡３１４Ａ，３１４Ｂとともに貫通孔１１３の内周面１１３Ｂに位置する場合には、凸部３１５Ａ〜３１５Ｄを、例えば、貫通孔１１３に嵌合するモータのロータ部や、成形後にポリゴンミラー１１０を回転させながら反射膜を蒸着する際などに貫通孔１１３に挿入される軸の位置決めなどとして利用することができる。

また、前記実施形態では、角柱の底面である第１面１１２Ａおよび第２面１１２Ｂが正方形のポリゴンミラー１１０を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、ポリゴンミラー４１０は、角柱の底面である第１面４１２Ａおよび図示しない第２面が正六角形をなし、角柱の側面である反射面４１１を６つ有する構成であってもよい。

図１３に示す形態において、ポリゴンミラー４１０は、３つのゲート跡４１４を有している。３つのゲート跡４１４は、ポリゴンミラー４１０の中心４１０Ｃと、第１面４１２Ａの対角線上に位置する２つの頂点４１９，４１９とを通る直線Ｌ３上で、かつ、中心４１０Ｃに対して回転対称となる位置に配置されている。また、３つのゲート跡４１４は、隣接するゲート跡４１４，４１４同士を結ぶ線分ＬＳの垂直二等分線ＰＢが第１面４１２Ａの対角線上に位置する別の２つの頂点４１９，４１９を通る位置に配置されている。

ここで、図４（ａ）および図１３を参考にして、別の言い方をすると、直線Ｌ１，Ｌ３上で、かつ、中心１１０Ｃ，４１０Ｃに対して回転対称となる位置にある複数のゲート跡１１４，４１４は、反射面１１１，４１１の数が偶数であるポリゴンミラー１１０，４１０で、隣接するゲート跡１１４，１１４または４１４，４１４の間に位置する、中心１１０Ｃ，４１０Ｃと頂点１１９，４１９とを結ぶ線分の数が奇数となるように配置されている。

なお、図１３に示す形態において、ゲート跡４１４は、２つであってもよいし、６つの反射面４１１と同数の６つであってもよい。

また、図１３に示す形態において、ポリゴンミラー４１０は、ゲート跡４１４を有する第１面４１２Ａに、ゲート跡４１４よりも突出する円弧状の第１凸部４１５を有している。第１凸部４１５は、６つの反射面４１１と同数の６つ設けられており、ポリゴンミラー４１０の中心４１０Ｃに対して回転対称に配置されている。

また、例えば、ポリゴンミラーは、角柱の底面である第１面および第２面が正八角形をなし、角柱の側面である反射面を８つ有する構成などであってもよい。

また、前記実施形態では、ポリゴンミラー１１０は、ゲート跡１１４を有する第１面１１２Ａに凸部の一例としての第１凸部１１５を有していたが、これに限定されるものではない。例えば、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、ポリゴンミラー５１０は、第２面１１２Ｂに凸部５１５を有していてもよい。凸部５１５の突出量Ｐ１は、第１面１１２Ａに形成されたゲート跡１１４の突出量Ｐ２よりも大きくなっている。

図１４に示す形態において、凸部５１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ポリゴンミラー５１０の中心１１０Ｃを中心とする円弧状に形成されている。また、凸部５１５は、４つの反射面１１１と同数の４つ設けられており、ポリゴンミラー５１０の中心１１０Ｃに対して回転対称に配置されている。また、４つの凸部５１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ゲート跡１１４とずれた位置、言い換えれば、ゲート跡１１４と重ならない位置に配置されている。

これによれば、成形の際にゲートからキャビティ内に樹脂を注入すると、樹脂は、凸部５１５が設けられた側に向けて注入されることになるので、樹脂が凸部５１５を成形するキャビティの凹部に良好に流れ込み、凸部５１５を有するポリゴンミラー５１０を良好に成形することができる。また、凸部５１５はゲート跡１１４よりも突出しているので、例えば、成形後にポリゴンミラー５１０を積み重ねて置く際に、ゲート跡１１４が隣接するポリゴンミラー５１０の第２面１１２Ｂに接触することを抑制することができる。

なお、凸部は、ゲート跡１１４とずれた位置に配置されていれば、複数ではなく、例えば、図１５に示すように、凸部６１５は、円筒状をなすように１つだけ設けられていてもよい。図１５に示す形態において、凸部６１５は、貫通孔１１３の貫通方向から見て、ゲート跡１１４と貫通孔１１３の径方向にずれた位置に配置されている。

ちなみに、図１４に示した形態のように、凸部５１５が、円周方向に連続する円筒状ではなく、円周方向に断続的に設けられていることで、ポリゴンミラー５１０の凹部１１６にモータ１２０のロータ凸部１２２Ｂ（図５参照）を嵌め込んで凸部５１５とロータ面１２２Ａとを接触させた場合には、凸部５１５とロータ面１２２Ａとの接触面積を小さくすることができる。これにより、モータ１２０からポリゴンミラー５１０への伝熱を抑制する効果を期待することができる。

また、前記実施形態では、貫通孔１１３が、その貫通方向から見て、円形であったが、これに限定されず、例えば、貫通孔は、多角形状などであってもよい。

また、前記実施形態では、キャビティ２０１内に樹脂を注入してポリゴンミラー１１０を成形する工程で、ポリゴンミラー１１０に貫通孔１１３が同時に成形されたが、これに限定されるものではない。例えば、中央に貫通しない凹部を有するポリゴンミラーを成形する場合であっても同等の効果を得ることができる。

また、前記実施形態では、ポリゴンミラーで反射された光ビームを像面に結像する走査光学系として、走査レンズ４５を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、走査光学系は、複数のレンズやミラーなどから構成されていてもよい。また、像面は、感光ドラム６１の表面に限定されず、例えば、ベルト状の感光体の表面などであってもよい。

また、前記実施形態で説明した金型２００の構成は一例であり、本発明における型の構成を限定するものではない。例えば、前記実施形態では、可動側型板２１０と、固定側型板２２０と、ストリッパプレート２３０とを有する３プレートの金型２００を例示したが、これに限定されず、２プレートの金型であってもよい。

また、前記実施形態では、画像形成装置として、モノクロ画像を形成するレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、カラー画像を形成するプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

１ レーザプリンタ
４１ 半導体レーザ
４２ カップリングレンズ
４５ 走査レンズ
６１ 感光ドラム
１１０ ポリゴンミラー
１１０Ｃ 中心
１１１ 反射面
１１２Ａ 第１面
１１２Ｂ 第２面
１１３ 貫通孔
１１３Ａ 周縁
１１４ ゲート跡
１１５ 第１凸部
１１６ 凹部
１１９Ａ 頂点
１１９Ｂ 頂点
１１９Ｃ 頂点
１１９Ｄ 頂点
１２０ モータ
２００ 金型
２０１ キャビティ
２２４ ゲート

Claims (12)

1. 樹脂成形によって形成されたポリゴンミラーであって、
   複数の反射面と、前記複数の反射面と交差する一方側の面である第１面と、前記複数の反射面と交差する他方側の面である第２面と、を有し、
   前記第１面と前記第２面は、貫通孔で貫通されており、
   樹脂成形の際に樹脂が流れ込んだ跡である複数のゲート跡が、前記貫通孔の貫通方向から見て、当該ポリゴンミラーの中心と前記第１面の頂点とを通る直線上で、かつ、前記ポリゴンミラーの中心に対して回転対称となる位置に配置され、
   前記ゲート跡は、前記第１面に位置し、
   前記ポリゴンミラーは、前記第１面に前記ゲート跡よりも突出する凸部を有し、
   前記凸部は、前記貫通方向から見て、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円弧状に形成され、
   前記ゲート跡は、前記貫通方向から見て前記凸部とずれた位置であって、かつ、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円の半径方向において前記凸部が設けられた範囲と重なる位置に配置されていることを特徴とするポリゴンミラー。
2. 前記ゲート跡は、前記貫通方向から見て、隣接する前記ゲート跡同士を結ぶ線分の垂直二等分線が前記第１面の頂点を通る位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラー。
3. 前記貫通孔は、前記貫通方向から見て、円形であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポリゴンミラー。
4. 前記ゲート跡は、前記第１面の頂点よりも前記貫通孔の周縁に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のポリゴンミラー。
5. 前記ゲート跡は、前記貫通孔の周縁と前記反射面との最短距離よりも当該反射面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のポリゴンミラー。
6. 前記凸部は、前記複数の反射面と同数設けられており、前記貫通方向から見て、前記ポリゴンミラーの中心に対して回転対称に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のポリゴンミラー。
7. 前記貫通孔の周縁に沿って前記第２面から前記第１面に向けて凹む凹部を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のポリゴンミラー。
8. 前記第２面から突出する第２凸部を有し、
   前記第２凸部は、前記貫通方向から見て、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円環状に形成され、
   前記ゲート跡は、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円の半径方向において前記第２凸部が設けられた範囲と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のポリゴンミラー。
9. 光ビームを出射する光源と、
   樹脂成形によって形成されたポリゴンミラーと、
   前記ポリゴンミラーを回転させるモータと、
   前記ポリゴンミラーで反射された光ビームを像面に結像する走査光学系と、を備え、
   前記ポリゴンミラーは、複数の反射面と、前記複数の反射面と交差する一方側の面である第１面と、前記複数の反射面と交差する他方側の面である第２面と、を有し、前記第１面と前記第２面は、貫通孔で貫通されており、樹脂成形の際に樹脂が流れ込んだ跡である複数のゲート跡が、前記貫通孔の貫通方向から見て、当該ポリゴンミラーの中心と前記第１面の頂点とを通る直線上で、かつ、前記ポリゴンミラーの中心に対して回転対称となる位置に配置され、
   前記ゲート跡は、前記第１面に位置し、
   前記ポリゴンミラーは、前記第１面に前記ゲート跡よりも突出する凸部を有し、
   前記凸部は、前記貫通方向から見て、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円弧状に形成され、
   前記ゲート跡は、前記貫通方向から見て前記凸部とずれた位置であって、かつ、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円の半径方向において前記凸部が設けられた範囲と重なる位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
10. 前記モータは、前記貫通孔に通される回転軸と、前記回転軸と一体に回転するロータ部と、を有し、
    前記画像形成装置は、前記回転軸に取り付けられることで前記ロータ部との間で前記ポリゴンミラーを挟むように配置され、前記凸部を前記ロータ部に向けて押圧する押圧部材を備えることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記ポリゴンミラーは、前記第２面から突出する第２凸部を有し、
    前記第２凸部は、前記貫通方向から見て、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円環状に形成され、
    前記ゲート跡は、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円の半径方向において前記第２凸部が設けられた範囲と重なる位置に配置され、
    前記第２凸部は、前記ロータ部に接触することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 複数の反射面と、前記複数の反射面と交差する一方側の面である第１面と、前記複数の反射面と交差する他方側の面である第２面と、前記第１面に位置する複数のゲート跡と、前記第１面に位置し、前記ゲート跡よりも突出する凸部と、を有し、前記第１面と前記第２面が、貫通孔で貫通されているポリゴンミラーの製造方法であって、
    前記ポリゴンミラーの形状に対応して形成されたキャビティに、樹脂を注入するための複数のゲートを有する型を準備する工程と、
    前記複数のゲートから樹脂を注入して成形する工程と、を含み、
    前記複数のゲートは、前記ポリゴンミラーを前記貫通孔の貫通方向から見て、当該ポリゴンミラーの中心と前記第１面の頂点とを通る直線上で、かつ、前記ポリゴンミラーの中心に対して回転対称となる位置に対応して設けられ、
    前記型の前記凸部を形成する部分は、前記凸部を前記貫通方向から見て前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円弧状に形成し、
    前記ゲートは、前記貫通方向から見て前記凸部を形成する部分とずれた位置であって、かつ、前記ポリゴンミラーの中心を中心とする円の半径方向において前記凸部を形成する部分と重なる位置に配置されていることを特徴とするポリゴンミラーの製造方法。

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