JPH062332U

JPH062332U - ポリゴンミラー

Info

Publication number: JPH062332U
Application number: JP4666992U
Authority: JP
Inventors: 初一武安
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】回転時においても、ミラー反射面の変形を効
果的に抑制する事の出来るポリゴンミラーを提供する事
である。【構成】ミラー本体と、このミラー本体の側面に形成
された複数の反射面と、前記ミラー本体の上下両面に夫
々一体形成され、このミラー本体の外周よりも少なくと
も外方に突出する外周を有する補強リブとを具備してい
る。このミラー本体を回転することにより入射光線は、
反射面によって偏向走査される事になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、レーザビームプリンタ等に於いて入射光線を偏向走査させる為のポリゴンミラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば、レ−ザビームにより感光ドラム表面の感光層を軸方向に走査（主走査）すると共に、感光ドラムを回転（副走査）させ、感光ドラム表面の感光層に画像に対応した潜像を形成させ、現像装置によりこの潜像にトナーを付着させてトナー像を形成（現像）し、転写装置により記録用紙上にトナー像を転写し、定着装置によりトナー像を記録用紙上に定着させるようにした所謂電子写真法を利用したレーザビームプリンタや、感光材表面をレーザビームで走査してプリント基板等の原板を作成するレーザフォトプロッタ等が知られている。これらレーザビームプリンタやレーザフォトプロッタ等においては、固定設置されたレーザダイオードからのレーザビームを線形に走査させる為に、正多角形の平面形状を有する多角柱状体の複数の側面を偏向ミラーとした回転多面鏡、所謂ポリゴンミラーを使用している。

【０００３】このポリゴンミラーは、光学ガラス又はアルミニュウム合金を素材として所定の多角柱形状に加工成形し、その側面（鏡面形成面）を所定の精度（表面荒さ・平面度）に研磨した後、銀或はアルミニュウムのコーティングを施して鏡面となる様に構成されている。

【０００４】このポリゴンミラーの材料としては、最近は、加工が容易なアルミニュウム合金素材を用いることが多くなっている。しかし、加工が容易とはいうものの、多角柱の個々の側面の面精度を必要な精度に加工することは極めて困難である為に長い加工時間を要し、従って製造コストが上昇するものであった。この為、ポリゴンミラーの素材をプラスチックとすると共に、金型を用いて射出成形によって一体成形することが考えられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述の様にプラスチックを用いて射出成形によってポリゴンミラーを一体成形すると、形状が多面形であることからミラー反射面の形成部に肉厚の不均一によるヒケが発生して必要な面精度が確保出来ない問題や、また、微妙な成形条件（圧力・温度・時間・操作速度）の違いによっても成形収縮率が異なって許容精度範囲をオーバーしてしまうという問題もあり、現実には使用不能なものとなり、所謂歩留が悪い問題点が指摘されている。

【０００６】更に、ポリゴンミラーの回転時に、この回転により発生する遠心力により、ミラー反射面が変形して、反射レーザ光の走査方向が異なる虞がある。また、ポリゴンミラーの側面が全て反射面から構成されているので、加工作業において反射面を作業者が掴む事が出来ずに、その取扱に多くの神経を使い、作業能率が悪く、作業者の負担になっている問題点も指摘されている。

【０００７】この考案は、上述した事情に鑑みなされたもので、この考案の主たる目的は、回転時においても、ミラー反射面の変形を効果的に抑制する事の出来るポリゴンミラーを提供する事である。

【０００８】また、この考案の他の目的は、その加工作業時において、作業能率の向上を図る事の出来るポリゴンミラーを提供する事である。

【０００９】また、この考案の別の目的は、歩留を向上させる事の出来るポリゴンミラーを提供する事である。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】

上述した課題を解決し、目的を達成する為、この考案に係るポリゴンミラーは、ミラー本体と、このミラー本体の側面に形成された複数の反射面と、前記ミラー本体の上下両面に夫々一体形成され、このミラー本体の外周よりも少なくとも外方に突出する外周を有する補強リブとを具備し、前記ミラー本体を回転することにより入射光線を前記反射面によって偏向走査させる事を特徴としている。

【００１１】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記ミラー本体は、多角柱形状に形成され、前記反射面は、この多角柱形状のミラー本体の各側面に形成される事を特徴としている。

【００１２】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記多角柱形状のミラー本体の平面形状を規定する多角形は、正多角形である事を特徴としている。

【００１３】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記各補強リブは、前記正多角形の外接円よりも大きく形成されている事を特徴としている。

【００１４】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記各補強リブは、前記外接円の半径よりも大きな半径を有する円板状に形成されている事を特徴としている。

【００１５】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記各補強リブは、前記外接円と同軸に配設されている事を特徴としている。

【００１６】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記ミラー本体と両補強リブとは、プラスチックから一体成形される事を特徴としている。

【００１７】

【実施例】

以下に、この考案に係わるポリゴンミラーの一実施例の構成を、添付図面を参照して、詳細に説明する。

【００１８】第１乃至４図は、レ−ザビ−ムプリンタ装置に用いられる六面の反射面を有するポリゴンミラー１０を示している。このポリゴンミラー１０は、この一実施例においては、ポリカーボネイト（ＰＣ）により金型を用いて射出成形法により一体成形されるものであり、概略的には、ミラー本体１２とこのミラー本体１２の上下両面に一体形成された補強リブ１４，１６とにより構成されている。

【００１９】このミラー本体１２は、この一実施例においては、平面形状が正六角形の薄い六角柱形状に形成されており、正六角形の対向する平行辺間の距離は２６_mm、厚さ（即ち、軸方向距離）は３_mmに形成されている。そして、六角中形状を構成する六面の側面を、夫々所定の面精度に設定して、互いに同一形状に設定されたミラー反射面１８ａ〜１８ｆとしている。即ち、このポリゴンミラー１０においては、周囲を、互いに隣接する同士が１２０度の角度を構成する６面のミラー反射面１８ａ〜１８ｆにより取り囲まれた状態に設定されている。この一実施例においては、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆは、ポリゴンミラー１０の回転軸線に平行に規制されている。

【００２０】一方、各補強リブ１４，１６は、図２に示す様に、ミラー本体１２の平面形状を規定する正六角形の外接円の半径ｒ１より大径に設定された半径ｒ２を有する薄厚円板状に形成されており、この一実施例においては、各々の直径は３１_mm、厚さは１_mmに設定されている。そして、ミラー本体１２の軸方向に沿う各端面（即ち、回転軸線を鉛直方向に沿う様に設定した場合に、上下各端面）に、このミラー本体１２と連続した状態で一体成形されているものである。

【００２１】また、一方の補強リブ１４の外周面１４ａは、所定精度（平面度・ミラー本体１２迄の距離及びミラー反射面１８ａ〜１８ｆとの直角度）として設置の際の基準面とするよう構成されている。更に、このポリゴンミラー１０には、これを図示しない使用装置（即ち、レーザビームプリンタ）に設置する為の直径１５_mmの取付け穴２０が軸方向に沿って貫通して形成されている。即ち、各補強リブ１４の端面には、この取り付け穴２０が解放されている。尚、取付け穴２０の中心（即ち、ポリゴンミラー１の回転中心）は、ミラー本体１２の各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆと所定の精度内で等距離であるように（偏心の無いように）、また、その直径も所定の精度となるよう形成されるものである。

【００２２】この様に、上記の如き形状とし、射出成形時に、ランナ（又はスプ−ル）を取付け穴２０の中央部に接続される様に設定し、このランナ（又はスプール）から複数のゲート又はディスクゲート等を連接する事により、ゲートから補強リブ１４，１６外周面（即ち、このポリゴンミラー１０の最大外形）までが等距離に維持する事が出来ると共に、ミラー本体１２を単独で成形する場合に比較して、均一に近い肉厚形状となりミラー反射面１８ａ〜１８ｆ及びその他の部分でもヒケの発生が防止されると共に、成形性が大幅に改善されるものである。この結果、成形されたポリゴンミラー１０の歩留が向上して、生産性が改善される事になる。換言すれば、このポリゴンミラー１０は、ポリカーボネイト等のプラスチックから形成されると共に、その生産性を改善される事により、全体として、安価に形成される事になる。

【００２３】また、この様に射出成形した後において、ミラー本体１２のミラー反射面１８ａ〜１８ｆに銀或はアルミニュウムによりコーティングを施して鏡面とし、ポリゴンミラー１０が最終的に完成されることになる。

【００２４】以上の様に構成されるポリゴンミラー１０は、上述した様に、図示しないレーザビームプリンタに装着されて、回転駆動された状態で使用に供される事になる。そして、近年、走査時間の短縮等を目的として、このポリゴンミラー１０の回転速度を高速化する傾向にある。この様にポリゴンミラー１０の回転速度が高速化されると、これに伴い、回転時に発生する遠心力も大きく作用する事になる。ここで、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆに作用する遠心力は、所定回転速度につき一定の値となるが、この遠心力の作用により変形するミラー反射面１８ａ〜１８ｆの変形量は、ミラー反射面１８ａ〜１８ｆの回転中心からの距離に応じて（具体的には、比例して）異なる事になる。

【００２５】詳細には、ミラー反射面１８ｆを代表として説明すると、図５に示す様に、これの回転中心からの距離は、両端における距離ｄ１（即ち、上述した外接円の半径ｒ１と同一）が最大となり、また、中央における距離ｄ２が最小となる。この結果、ポリゴンミラー１０の高速回転に伴い、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆにおいては、各々の両端部分が中央部分よりも半径方向外方に膨出する様に変形する傾向が発生する。換言すれば、ポリゴンミラー１０の高速回転に伴い、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆの平面度が損なわれる傾向が発生する。

【００２６】しかしながら、この一実施例においては、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆの上下両端部分が、上下の補強リブ１４，１８により夫々強度を補強されているので、上述した様な、遠心力に基づく変形に対する対抗力が強化され、変形しにくい状態となされている。この様にして、この一実施例によれば、例え、ポリゴンミラー１０が高速回転したとしても、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆの遠心力に基づく変形は、両補強リブ１４，１６の存在により効果的に抑制され、各々の平面度は良好に維持される事になる。この結果、このポリゴンミラー１０を用いたレーザビームプリンタにおいて画像成形速度を高速化したとしても、このポリゴンミラー１０の回転による走査方向にぶれが発生せず、良質な画像が得られる事になる。

【００２７】この考案は、上述した一実施例の構成に限定されることなく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形可能である事は言うまでも無い。例えば、上述した一実施例に於いては、ミラー反射面１８ａ〜１８ｆを六面、即ち、ミラー本体１２の平面形状を正六角形とするように説明したが、この考案は、この様な構成に限定されることなく、例えば、ミラー本体１２の平面形状を正三角形としてミラー反射面を三面としたり、正方形として四面としたり、正五角形として五面としたり、正七角形として七面としたり、また、正八角形として八面とする等、何面に構成しても良いことは勿論である。また、ミラー本体１２の平面形状を正多角形に設定することなく、任意の多角形形状としても良いし、更に、ミラー反射面を二面に設定して、多角形を構成しないものでも良いし、１面のみを備えるものであっても良い。要は、少なくとも一面のミラー反射面を備える構成であれば良い。

【００２８】また、上述した一実施例においては、各ミラー反射面１８ａ〜１８ｆは、ポリゴンミラー１０の回転軸線に対して平行になる様に説明したが、この考案は、この様な構成に限定されることなく、例えば、この回転軸線に対して、所定角度で傾斜する様に設定しても、換言すれば、ミラー本体１２を裁頭多角錐形状に形成しても良いものである。

【００２９】また、上述した一実施例においては、ポリゴンミラー１０の材質をポリカーボネイト等のプラスチックとする様に説明したが、この考案は、この様な素材に限定されることなく、強度や成形性等により適宜変更可能であることは言うまでも無い。

【００３０】また、上述した一実施例においては、各補強リブ１４，１６を円板状に形成する様に説明したが、この考案は、この様な構成に限定されることなく、ミラー本体１２の平面形状に応じて、各補強リブ１４，１６の外周が、ミラー本体１２の外周よりも少なくとも外方に突出する形状であれば、何でも良い。

【００３１】また、上述した一実施例においては、射出成形法を用いてポリゴンミラー１０を一体成形する様に説明したが、この考案は、この様な成形方法に限定されることなく、圧縮成形法により一体成形する様にしても良いものである。

【００３２】

【考案の効果】

以上詳述した様に、この考案に係るポリゴンミラーは、ミラー本体と、このミラー本体の側面に形成された複数の反射面と、前記ミラー本体の上下両面に夫々一体形成され、このミラー本体の外周よりも少なくとも外方に突出する外周を有する補強リブとを具備し、前記ミラー本体を回転することにより入射光線を前記反射面によって偏向走査させる事を特徴としている。

【００３３】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記ミラー本体は、多角柱形状に形成され、前記反射面は、この多角柱形状のミラー本体の各側面に形成される事を特徴としている。

【００３４】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記多角柱形状のミラー本体の平面形状を規定する多角形は、正多角形である事を特徴としている。

【００３５】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記各補強リブは、前記正多角形の外接円よりも大きく形成されている事を特徴としている。

【００３６】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記各補強リブは、前記外接円の半径よりも大きな半径を有する円板状に形成されている事を特徴としている。

【００３７】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記各補強リブは、前記外接円と同軸に配設されている事を特徴としている。

【００３８】また、この考案に係わるポリゴンミラーにおいて、前記ミラー本体と両補強リブとは、プラスチックから一体成形される事を特徴としている。

【００３９】従って、この考案によれば、回転時においても、ミラー反射面の変形を効果的に抑制する事の出来るポリゴンミラーが提供される事になる。

【００４０】また、この考案によれば、その加工作業時において、作業能率の向上を図る事の出来るポリゴンミラーが提供される事になる。

【００４１】また、この考案によれば、歩留を向上させる事の出来るポリゴンミラーが提供される事になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係るポリゴンミラーの一実施例の構
成を示す斜視図である。

【図２】図１に示すポリゴンミラーの上面形状を示す平
面図である。

【図３】図２に示すポリゴンミラーを矢印Ａで示す方向
から見た正面図である。

【図４】図２に示すポリゴンミラーをＢ−Ｂ先に沿って
切断した状態で示す断面図である。

【図５】この一実施例における各ミラー反射面への回転
時の遠心力の作用状態を説明する為に、図４のＣ−Ｃ線
に沿って切断した状態で示す平面断面図である。

【符号の説明】

１０ポリゴンミラー１２ミラー本体１４；１６補強リブ１８ａ〜１８ｆミラー反射面２０取付け穴である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ミラー本体と、このミラー本体の側面に形成された少なくとも一面の反
射面と、前記ミラー本体の上下両面に夫々一体形成され、このミ
ラー本体の外周よりも少なくとも外方に突出する外周を
有する補強リブとを具備し、前記ミラー本体を回転することにより入射光線を前記反
射面によって偏向走査させるポリゴンミラー。
【請求項２】前記ミラー本体は、多角柱形状に形成
され、前記反射面は、この多角柱形状のミラー本体の各側面に
形成される事を特徴とする請求項１に記載のポリゴンミ
ラー。
【請求項３】前記多角柱形状のミラー本体の平面形
状を規定する多角形は、正多角形である事を特徴とする
請求項２に記載のポリゴンミラー。
【請求項４】前記各補強リブは、前記正多角形の外
接円よりも大きく形成されている事を特徴とする請求項
３に記載のポリゴンミラー。
【請求項５】前記各補強リブは、前記外接円の半径
よりも大きな半径を有する円板状に形成されている事を
特徴とする請求項４に記載のポリゴンミラー。
【請求項６】前記各補強リブは、前記外接円と同軸
に配設されている事を特徴とする請求項５に記載のポリ
ゴンミラー。
【請求項７】前記ミラー本体と両補強リブとは、プ
ラスチックから一体成形される事を特徴とする請求項１
に記載のポリゴンミラー。