JPH03189610A - プラスチックポリゴンミラーおよびその成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチックポリゴンミラーおよびその成形
用金型に関する。

（従来の技術） 従来、ポリゴンミラーのミラー面は研磨されたガラスや
超精密旋盤でカットされたアルミニウム等の金属により
構成されていたが、近年、コストの低減を目的としてプ
ラスチックにより構成されるものが提案されている。プ
ラスチックからなるポリゴンミラーにおいては、回転軸
や回転軸の一部をポリゴンミラーと一体成形するように
したものがある。

従来のこの種のプラスチックポリゴンミラーとしては、
例えば特開昭６３−１４３５２２号公報記載のものが知
られており、第８．９図のように示される。

第８図のプラスチックポリゴンミラー１は射出成形によ
り一体成形されたミラー本体２および回転軸３から構成
され、回転軸３はモータ４の駆動軸４ａの凹部に係合さ
れ両者は接着剤で結合されている。また第９図はプラス
チックポリゴンミラー１の他の態様を示しており、この
場合、回転軸３に凹部を形成し、該凹部にモータ４の駆
動軸４ａを係合させて上述同様に接着剤で両者を結合さ
せるよ・うにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のポリゴンミラーにあっ
ては、上述のような理由により、コストが増大するとい
った問題点があった。

すなわち、回転軸３と駆動軸４ａが接着剤で結合されて
いるので、結合時、回転軸３が駆動軸４ａに対して偏心
し易くなる。回転軸３の軸線と駆動軸４ａの軸線とは高
精度に一致させる必要があるので、回転軸３を駆動軸４
ａに対して位置決め調整するのに労力および時間を要し
、コストが増大する。

また、回転軸３が第８．９図のような形状である場合、
ミラー本体２を単体で成形する場合と異なり、プラスチ
ックポリゴンミラー１の一部の肉厚が非常に厚くなり、
形状も複雑になるので、プラスチックポリゴンミラーｌ
の成形時、不良品が発生し易くなる。このような不具合
はプラスチックポリゴンミラー１を成形する金型の温度
を上昇させ、冷却時には冷却温度を非常に遅くすること
により、ある程度解消することができるが、このように
成形すると、成形サイクルが長くなり、コストが増大す
る。

（発明の目的） そこで第１の発明は、ミラー本体とともに一体成形され
る回転軸の端部に球状部材を取付け、すなわちインサー
トすることにより、回転軸を支持する場合の支持構造を
簡素化して、コストを低減することができるプラスチッ
クポリゴンミラーを提供することを目的としている。

また、第２の発明は、上述のプラスチックポリゴンミラ
ーの成形を容易にして、コストを低減することができる
プラスチックポリゴンミラーの成形用金型を提供するこ
とを目的としている。

（発明の構成） 第１の発明によるプラスチックポリゴンミラーは、上記
目的を達成するため、樹脂からなる回転軸と、樹脂から
なり、回転軸の一端部に一体成形され、円周面に複数の
ミラー面を有するミラー本体と、を備えたプラスチック
ポリゴンミラーにおいて、前記回転軸の他端部に取付け
られ、回転軸の軸線に一致する中心を有する球状部材を
設けたことを特徴とするものである。

また第２の発明によるプラスチックポリゴンミラーの成
形用金型は、上記目的達成のため、回転する軸を成形す
る第１キャビティと、第１キャビティの一端部に連通し
、円周面に複数のミラー面を有するミラー本体を成形す
る第２キャビティと、第１キャビティの他端部に連通ず
るスプルーと、を備え、該スプルーを介して第１キャビ
ティおよび第２キャビティに溶融樹脂を射出し、回転軸
およびミラー本体からなるプラスチックポリゴンミラー
を射出成形するプラスチックポリゴンミラーの成形用金
型において、球状部材からなり、前記第１キャビティの
他端部の近傍に遊挿された弁体と、第１キャビティおよ
び第２キャビティにスプルーを介して溶融樹脂が射出さ
れたとき、溶融樹脂を通過させつつ弁体を支承するよう
に、第１キャビティ内に設けられた支承部材と、第１キ
ャビティの他端部に形成されるとともに、第１キャビテ
ィの軸線に一致する軸線を有し、第１キャビティ内の溶
融樹脂の圧力がスプルー内の溶融樹脂の圧力より高くな
ったとき、第１キャビティ内の溶融樹脂の圧力により弁
体を着座させる弁座と、を設け、前記弁体が弁座に着座
したとき、第１キャビティおよびスプルーの連通が遮断
されるとともに、弁体の中心が第１キャビティの軸線に
一致し、プラスチックポリゴンミラーが成形されたとき
、弁体が弁座に着座した位置で回転軸に取付けられるこ
とを特徴とするものである。

以下、第１および第２の発明の実施例に基づいて具体的
に説明する。

第１〜５図は第１および第２の発明に係るプラスチック
ポリゴンミラーおよびその成形用金型の第１実施例を示
す図である。

まず、構成を説明する。

第１．２図において、１０はプラスチックポリゴンミラ
ーであり、プラスチックポリゴンミラー１０は樹脂から
なる回転軸１１および樹脂からなるミラー本体１２から
構成される。ミラー本体１２は回転軸１１の一端部１１
ａに一体成形され、円周面１２ａに複数のミラー面１２
ｂを有する０回転軸１１の他端部１１ｂには球状部材１
３が取付けられ、すなわちインサートされており、球状
部材１３には例えばボールベアリングのボールを用いる
とよい０球状部材工３の中心は回転軸１１の軸線に一致
する中心を有し、球状部材１３の一部は回転軸１１の他
端部１１ｂの先端から露出している。

一方、第１〜３図において、１４は成形用金型であり、
成形用金型１４は第１キャビティ１５、第２キャビティ
１６およびスプルー１７を有している。第１キャビティ
１５は回転軸１１を成形し、第２キャビティ１６は第１
キャビティ１５の一端部１５ａに連通し、ミラー本体１
２を成形する。スプルー１７はゲート１８を介して第１
キャビティ１５の他端部１５ｂに連通している。射出ノ
ズル（図示しない）からスプルー１７を介して第１キャ
ビティ１５および第２キャビティ１６に溶融樹脂を射出
することにより、プラスチックポリゴンミラー１０が射
出成形される。

ここで、第１キャビティ１５の他端部１５ｂの近傍には
弁体１３ａが遊挿されており、弁体１３ａは球状部材１
３と同一のものである。また第１キャビティ１５内には
支承部材１９が設けられており、支承部材１９は、第１
キャビティ１５および第２キャビティ１６にスプルー１
７を介して溶融樹脂が射出されたとき、溶融樹脂を通過
させつつ弁体１３ａを支承する。また第１キャビティ１
５の他端部１５ｂには弁座２０が形成されており、弁座
２０は第１キャビティ１５の軸線に一致する軸線を有す
る。弁座２０は、第１キャビティ１５内の溶融樹脂の圧
力がスプルー１７内の溶融樹脂の圧力より高くなったと
き、第１キャビティ１５内の溶融樹脂の圧力により弁体
１３ａを着座させる。弁体１３ａが弁座２０に着座した
とき、第１キャビティ１５およびスプルー１７の連通が
遮断され、すなわちゲート１８が封止される。またこの
とき同時に、弁体１３ａの中心は第１キャビティ１５の
軸線に一致する。すなわち、弁座２０の軸線と第１キャ
ビティ１５の軸線は一致しているので、弁体１３ａの着
座時には弁体１３ａの中心が第１キャビティ１５の軸線
に一致する。

次に、成形用金型１４によるプラスチックポリゴンミラ
ー１０の成形手順を説明する。

射出ノズルからスプルー１７を介して第１キャビティ１
５および第２キャビティ１６に溶融樹脂が射出されると
、溶融樹脂により弁体１３ａが第３図の右方向に押圧さ
れ、支承部材１９により支承されながら、第１キャビテ
ィ１５および第２キャビティ１６に溶融樹脂が射出充填
される。第１キャビティ１５および第２キャビティ１６
内の溶融樹脂に所定圧力が加えられた後、射出ノズルか
らの射出圧力が除去される。このとき、第１キャビティ
１５および第２キャビティ１６内の溶融樹脂の圧力がス
プルー１７内の溶融樹脂の圧力より高くなり、弁体１３
ａが第１キャビティ１５内の溶融樹脂の圧力により弁座
２０に着座し、ゲート１８が封止され、第１キャビティ
１５および第２キャビティ１６内の溶融樹脂の圧力が所
定圧力に保持される。この後、第１キャビティ１５およ
び第２キャビティ１６内の溶融樹脂が所定温度まで冷却
されると、プラスチックポリゴンミラーｌＯが成形され
る。

また一方、第４図において、２１はスキャナユニットで
あり、スキャナユニット２１はプラスチックポリゴンミ
ラー１０、マグネット２２、駆動コイル２３、軸受け２
４、ハウジング２５、軸受は部材２６および板ばね２７
等から構成される。プラスチックポリゴンミラーｌＯは
、球状部材１３を第４図の下方にして、ハウジング２５
に支持された軸受は部材２６に載置されており、軸受は
部材２６の球状部材１３との当接面は凹形状の所定の曲
率を有する軸受面２６ａである。

またプラスチックポリゴンミラー１０の回転軸１１は軸
受け２４を介してハウジング２５により回転自在に支持
されており、軸受は部材２６の軸線と軸受け２４の軸線
は一致している。したがって、球状部材１３の中心は軸
受は部材２６の軸線に一致し、プラスチックポリゴンミ
ラー１０は、ずれたり、倒れたりすることなく、軸受け
２４および軸受は部材２６を介してハウジング２５に回
転自在に支持される。なお、スキャナユニット２１にお
いては、プラスチックポリゴンミラー１０の回転速度は
比較的遅いので、軸受は部材２６の軸受面２６ａをテフ
ロンコートやイオン容射等により表面処理することによ
り、球状部材１３と軸受は部材２６との摺動による摩耗
等には対応することができ、プラスチックポリゴンミラ
ー１０を高精度に回転させることが可能である。マグネ
ット２２はプラスチックポリゴンミラー１０のミラー本
体１２の第４図の下方に取付けられており、駆動コイル
２３はマグネット２２に対向するようにハウジング２５
に取付けられている。マグネット２２および駆動コイル
２３により駆動モータ２８が構成され、駆動モータ２８
によりプラスチックポリゴンミラー１０は回転駆動され
る。板ばね２７の一端はハウジング２５に支持され、他
端はプラスチックポリゴンミラー１０の軸中心に当接し
ており、プラスチックポリゴンミラー１０の浮き上がり
は板ばね２７の付勢力により防止されるようになってい
る。

前述のようなプラスチックポリゴンミラー１０の構成に
よれば、プラスチックポリゴンミラー１０をスキャナユ
ニット２１に組込む場合、プラスチックポリゴンミラー
１０を軸受は部材２６に載置して、ラジアル方向を軸受
け２４を介して支持するだけで、プラスチックポリゴン
ミラー１０を回転自在に容易に支持することができ、ス
キャナユニット２１の回転支持構造を簡素化することが
できる。また、プラスチックポリゴンミラー１０を駆動
モータ２８により回転駆動させているので、回転軸１１
をモータの駆動軸に結合していた従来のものに比較する
と、応力によるミラー面１２ｂの変形を防止することが
できる。すなわち、回転軸１１をモータの駆動軸に結合
させるとき、プラスチックポリゴンミラー１０に力が加
わったり、応力が発生して、ミラー面１２ｂが変形する
が、本実施例の場合にはこのような不具合を解消するこ
とができる。さらに、モータの駆動軸等との結合部がな
（なるので、信転性を向上することもできる。またさら
に、前述したようにスキャナユニット２１の回転支持構
造の簡素化に加え、スキャナユニット２１の部品点数お
よび組立て工程の数を減少することができ、コストを低
減することができる。

一方、前述のような成形用金型１４の構成によれば、回
転軸１１に球状部材１３がインサートされた状態で回転
軸１１およびミラー本体１２が射出成形により一体成形
されるので、成形を容易にすることができ、成形サイク
ルを短縮することができる。したがってコストを低減す
ることができる。また、回転軸１１の回転中心となる第
１キャビティ１５の軸線方向を中心として、射出および
ゲート１８が封止されるので、溶融樹脂の収縮のバラン
スを取ることができ、プラスチックポリゴンミラー１０
を高精度に成形することができる。さらに、成形後、ゲ
ート１８を封止する弁体１３ａが成形により自動的に回
転軸１１にインサートされた球状部材１３になるので、
ゲート１８を封止しながら、球状部材１３の中心を常に
回転軸１１の軸線に確実に一致させることができ、球状
部材１３の回転軸１１に対する位置ずれを防止すること
ができる。したがって、プラスチックポリゴンミラ−１
０をスキャナユニット２１に組込む際の回転軸１１の偏
心を確実に防止することができる。

なお、回転軸１１が第５図に示されるような形状になる
ように第１キャビティ１５の形状を設定してもよく、こ
の場合、溶融樹脂を均一にキャビティ内に充填すること
ができ、また成形品の取り出しを容易にすることができ
る。

第６．７図は第１および第２の発明に係るプラスチック
ポリゴンミラーおよびその成形用金型の第２実施例を示
す図である。なお、第６．７図において、第１〜５図に
示した第１実施例の構成部材と同一の構成部材には同じ
符号を付してその説明を省略する。

第６図において、プラスチックポリゴンミラー３０の回
転軸１１の延在方向と反対の方向には回転軸３１が延在
しており、回転軸３１の先端にも球状部材１３と同様の
球状部材３２が球状部材１３と同様にインサートされ゛
ている。回転軸３１の軸線と球状部材３２の中心は一致
しており、回転軸３１の軸線と回転軸１１の軸線も一致
している。そして、回転軸３１は回転軸１１およびミラ
ー本体１２とともに射出成形により一体成形される。プ
ラスチックポリゴンミラー３０を射出成形する成形金型
（図示しない）は、第３図の成形用金型１４にさらに回
転軸３１を成形する第３キャビティを形成して、この第
３キャビティ内に球状部材３２を遊挿し、射出時、溶融
樹脂の圧力により球状部材３２を第６図のように回転軸
３１にインサートするようにしている。

また、第７図において、スキャナユニット３３にはプラ
スチックポリゴンミラー３０が組込まれており、球状部
材３２は軸受は部材２６に対向するように軸線を一致さ
せて設けられた軸受は部材３４に当接して、回転軸３１
は軸受は部材３４を介して回転自在に支持されている。

上述のような構成によれば、前述した第１実施例と同様
の効果を得ることができ、また、第４図の板ばね２７を
なくすことができる。さらに、スキャナユニット３３の
支持構造において、十分な精度を得ることができるので
あれば、ラジアル方向に支持する軸受け２４をなくすこ
とができる。

（効果） 第１の発明によれば、ミラー本体とともに一体成形され
る回転軸の端部に球状部材を取付け、すなわちインサー
トしているので一回転軸を支持する場合の支持機構を簡
素化することができ、コストを低減することができる。

また、第２の発明によれば、上述の球状部材を射出成形
のゲート封止構造を利用して回転軸にインサートしてい
るので、上述のプラスチックポリゴンミラーの成形を容
易にすることができ、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１〜５図は本発明に係るプラスチックポリゴンミラー
およびその成形用金型の第１実施例を示す図であり、第
１図はそのプラスチックポリゴンミラーの正面図、第２
図はそのプラスチックポリゴンミラーの上面図、第３図
はその成形用金型の断面図、第４図はそのスキャナユニ
ットの断面図、第５図はそのプラスチックポリゴンミラ
ーの他の実施態様を示す正面図、第６．７図は本発明に
係るプラスチックポリゴンミラーおよびその成形用金型
の第２実施例を示す図であり、第６図はそのプラスチッ
クポリゴンミラーの正面図、第７図はそのスキャナユニ
ットの断面図、第８図は従来のプラスチックポリゴンミ
ラーの正面図、第９図は従来の他のプラスチックポリゴ
ンミラーの正面図である。 １０．３０・・・・・・プラスチックポリゴンミラー１
１．３１・・・・・・回転軸、 １２・・・・・・ミラー本体、 １２ａ・・・・・・円周面、 １２ｂ・・・・・・ミラー面、 １３・・・・・・球状部材、 １３ａ・・・・・・弁体、 １４・・・・・・成形用金型、 １５・・・・・・第１キャビティ、 １６・・・・・・第２キャビティ、 １７・・・・・・スプルー １９・・・・・・支承部材、 ２０・・・・・・弁座。 代 理 人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂からなる回転軸と、樹脂からなり、回転軸の
   一端部に一体成形され、円周面に複数のミラー面を有す
   るミラー本体と、を備えたプラスチックポリゴンミラー
   において、前記回転軸の他端部に取付けられ、回転軸の
   軸線に一致する中心を有する球状部材を設けたことを特
   徴とするプラスチックポリゴンミラー。
2. （２）回転軸を成形する第１キャビティと、第１キャビ
   ティの一端部に連通し、円周面に複数のミラー面を有す
   るミラー本体を成形する第２キャビティと、第１キャビ
   ティの他端部に連通するスプルーと、を備え、該スプル
   ーを介して第１キャビティおよび第２キャビティに溶融
   樹脂を射出し、回転軸およびミラー本体からなるプラス
   チックポリゴンミラーを射出成形するプラスチックポリ
   ゴンミラーの成形用金型において、球状部材からなり、
   前記第１キャビティの他端部の近傍に遊挿された弁体と
   、第１キャビティおよび第２キャビティにスプルーを介
   して溶融樹脂が射出されたとき、溶融樹脂を通過させつ
   つ弁体を支承するように、第１キャビティ内に設けられ
   た支承部材と、第１キャビティの他端部に形成されると
   ともに、第１キャビティの軸線に一致する軸線を有し、
   第１キャビティ内の溶融樹脂の圧力がスプルー内の溶融
   樹脂の圧力より高くなったとき、第１キャビティ内の溶
   融樹脂の圧力により弁体を着座させる弁座と、を設け、
   前記弁体が弁座に着座したとき、第１キャビティおよび
   スプルーの連通が遮断されるとともに、弁体の中心が第
   １キャビティの軸線に一致し、プラスチックポリゴンミ
   ラーが成形されたとき、弁体が弁座に着座した位置で回
   転軸に取付けられることを特徴とするプラスチックポリ
   ゴンミラーの成形用金型。