JPH0654021U - ポリゴンミラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形動作後にランナを切断しても、取付け穴
の内径寸法精度や回転中心から各反射面までの等距離精
度を損なうことの無い様になされたポリゴンミラーを提
供する事である。 【構成】 射出成形されるポリゴンミラーにおいて、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、前記ミラー本体を厚さ方向に貫通
した状態で形成され、駆動軸が挿通される貫通穴とを具
備し、この貫通穴は、前記駆動軸の外周面に摺接する内
周面を前記ミラー本体の中心軸線と同軸に有する取付穴
部と、前記駆動軸が遊挿される遊挿穴部とを備え、この
遊挿穴部の内周面に、射出成形時のゲートの接続部が形
成されることを特徴としている。

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、特に、このポリゴンミラーを射出成形する際のゲートの接続位 置に特徴を有する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（反射面）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メッキ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】

ここで、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 一体成形しようとすると、射出成形時に金型のキャビティ内に、溶融したプラス チックをランナ・ゲートを介して所定圧力で注入される。このランナ・ゲートは 、一般的な方法としては、ポリゴンミラーの中心部を厚さ方向に貫通して形成さ れる取付穴部内に位置する様に配置される。この場合、ランナ・ゲート内で冷却 ・固化したプラスチックは不要物であるので、後工程で切断しなければならない 。しかしながら、この切断工程において、少しでも不要部分が残ると、取付け穴 の内径寸法や、回転中心から各反射面までの距離を一定の値に保持する為の精度 の確保が困難になる問題がある。

【０００６】 この為、金型内でランナ・ゲートを切断する方法や、ゲートをピンゲートとす る方法等が考えられるが、何れにしろ、金型構成の複雑化と成形工程の困難化を 招き、改善が要望されていた。

【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、 成形動作後にランナを切断しても、取付け穴の内径寸法精度や回転中心から各反 射面までの等距離精度を損なうことの無い様になされた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、ランナ内で固化したプラスチックの取り除き動 作の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】

【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 、射出成形されるポリゴンミラーにおいて、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、前記ミラー本体を厚さ方向に貫通し た状態で形成され、駆動軸が挿通される貫通穴とを具備し、この貫通穴は、前記 駆動軸の外周面に摺接する内周面を前記ミラー本体の中心軸線と同軸に有する取 付穴部と、前記駆動軸が遊挿される遊挿穴部とを備え、この遊挿穴部の内周面に 、射出成形時のゲートの接続部が形成されることを特徴としている。

【００１０】

【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。

【００１１】 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。

【００１２】 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。

【００１３】 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、各補強リブ１４，１６は、ミラー本体１ ２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。ここで、一方の補強リブ１４の外周面１４ａは、所定精度を有して形 成され、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 直角度を規定する際の基準面とするよう構成されている。

【００１４】 更に、このポリゴンミラー１０には、これを使用装置（即ち、レーザビームプ リンタ）の図６に示す駆動モータ２０の駆動軸２２に装着する為の、直径１５_mm の貫通穴２４が軸方向に沿って（即ち、厚さ方向に貫通した状態で）貫通して形 成されている。即ち、各補強リブ１４の端面には、この貫通穴２４が開放されて いる。尚、貫通穴２４の中心（即ち、ポリゴンミラー１０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。

【００１５】 上述した駆動軸２２は、この一実施例においては、軸本体２２ａと、この軸本 体２２ａの駆動モータ２０側の基端部の外周に一体的に同軸に設けられた円板状 の取付部２２ｂとを備えて構成されている。即ち、この駆動軸２２は、軸本体２ ２ａと取付部２２ｂとが互いに一体に回転する様に構成されると共に、取付部２ ２ｂの外径は、軸本体２２ａの外径よりも径大に（換言すれば、取付部２２ｂの 外周は、軸本体２２ａの外周よりも半径方向外方に位置する様に）、形成されて いる。

【００１６】 一方、ミラー本体１２に形成された貫通穴２４は、図４にその断面形状を示す 様に、駆動モータ２０が配設される側の端面に一体形成された補強リブ１６に開 口し、上述した取付部２２ｂの外周に緊密に摺接した状態で嵌入されれる取付穴 部２４ａと、駆動モータ２０が配設される側とは反対側の端面に一体形成された 補強リブ１４に開口し、テーパ状の内周面を有するテーパ穴部２４ｂと、取付穴 部２４ａとテーパ穴部２４ｂとの間に介設され、上述した軸本体２２ａが遊挿さ れる遊挿穴部２４ｃとを備えて構成されている。

【００１７】 尚、この一実施例においては、取付穴部２４ａの内径は遊挿穴部２４ｃの内径 よりも径大に（換言すれば、取付穴部２４ａの内周は、遊挿穴部２４ｃの内径よ りも半径方向外方に位置する様に）、形成されている。即ち、この一実施例にお いては、この様に構成されたポリゴンミラー１０が駆動モータ２０の駆動軸２２ に装着された状態で、図７に示す様に、遊挿穴部２４ｃの内周面は駆動軸２２の 対向する軸本体２２ａの外周面から半径方向に沿って離間した状態を維持される ことになる。尚、図中、参照符号２８はポリゴンミラー１０の上面を押える為の ワッシャ（押え板）を、また、参照符号３０はワッシャ２８を駆動軸２２に係止 する為の、換言すれば、ポリゴンミラー１０を駆動軸２２に係止する為のクリッ プ（Ｃリング）を夫々示している。

【００１８】 ここで、本願考案の特徴をなす点であるが、図８に示す様に、射出成形時にお いて、成形金型２６のミラー本体１２に対応するキャビティ３２の遊挿穴部２４ ｃの内周面に対応する端面３２ａに開口した状態で、溶融されたプラスチックを キャビティ３２内に注入する為のゲート３４が接続されている。尚、このゲート ３４にはランナ３６が連接され、このランナ３６には図示しないスプールを介し て、溶融されたプラスチックが所定の圧力で注入されるように設定されている。

【００１９】 このように、この一実施例においては、図９に示す様に、射出成形終了時にお いて、型開き動作後、駆動モータ２０への装着状態で駆動軸２２の軸本体２２ａ の外周面から離間する様に設定された遊挿穴部２４ｃの内周面に、ランナ３６内 で固化したプラスチックが不要部品３８として連接されていることになる。

【００２０】 従って、この不要部品３８を通常の取り除き動作、例えば、図示しないカッタ で切断する等により取り除いた際に、例え、遊挿穴部２４ｃの内周面に不要部品 が僅かに残ったとしても、図７に示す様に、ポリゴンミラー１０が駆動モータ２ ０の駆動軸２２に装着された状態で、ポリゴンミラー１０の駆動軸２２への位置 決め精度（即ち、駆動軸２２が挿通される貫通穴２４の穴径精度や、駆動軸２２ の回転中心から各反射面１８ａ〜１８ｆまでの距離精度）は貫通穴２４の取付穴 部２４ａと駆動軸２２の取付部２２ｂとの互いの嵌合により規定されることにな るので、この不要部品３８の残りが、これら位置決め精度に悪影響を及ぼすこと が確実に防止されることになる。

【００２１】 また、従来の不要部品３８の取り除き動作では、この不要部品３８が完全に取 り除かれる様に作業しなければならず、その作業性が悪かったことと比較して、 この一実施例では、単に、不要部品３８が実質的に取り除かれる様に作業すれば 良いので、ランナ３４内で固化した不要部品３８の取り除き動作の作業能率の向 上を図る事が出来ることになる。

【００２２】 この様に、上記の如き形状とし、射出成形時に、ゲート３４を貫通穴２４の遊 挿穴部２４ｃに接続される様に設定しているので、ゲート３４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）までを等距離に維持 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１８ ａ〜１８ｆに銀或はアルミニュウムによりメッキを施して鏡面とし、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〜１ ８ｆ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。

【００２８】 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。

【００２９】 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。

【００３０】 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。

【００３１】 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。

【００３２】 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。

【００３３】 また、上述した一実施例においては、図４に示す様に、取付穴部２４ａの内周 面が遊挿穴部２４ｃの内周面よりも径大に設定される様に説明したが、この考案 は、このような構成に限定されることなく、例えば、図１０に第１の変形例とし て示す様に、取付穴部２４ａと遊挿穴部２４ｃとの互いの内径を等しく設定し、 両者を面一に設定する様に構成しても、上述した一実施例の効果と同様の効果を 奏することが出来るものである。

【００３４】 また、図１１に第２の変形例として示す様に、駆動軸２２を均一な断面形状を 有する１本のシャフトから構成し、遊挿穴部２４ｃの内径を取付穴部２４ａの内 径よりも径大に形成する様に構成しても、上述した一実施例の効果と同様の効果 を奏することが出来るものである。

【００３５】 要は、貫通穴２４が、駆動軸２２の取付部２２ｂの外周面に摺接する内周面を ミラー本体１２の中心軸線と同軸に有する取付穴部２４ａと、駆動軸２２の軸本 体２２ａが遊挿される遊挿穴部２４ｃとを備える様に構成し、この遊挿穴部２４ ｃの内周面に、射出成形時のゲートの接続穴を形成する様に構成すれば、上述し た一実施例の効果と同様の効果を奏することが出来ることになる。

【００３６】

【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、射出成形されるポリゴ ンミラーにおいて、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、前記ミラー本体を厚さ方向に貫通した状態で形成され、駆動 軸が挿通される貫通穴とを具備し、この貫通穴は、前記駆動軸の外周面に摺接す る内周面を前記ミラー本体の中心軸線と同軸に有する取付穴部と、前記駆動軸が 遊挿される遊挿穴部とを備え、この遊挿穴部の内周面に、射出成形時のゲートの 接続部が形成されることを特徴としている。

【００３７】 従って、この考案によれば、成形動作後にランナを切断しても、取付け穴の内 径寸法精度や回転中心から各反射面までの等距離精度を損なうことの無い様にな されたポリゴンミラーが提供されることになる。

【００３８】 また、この考案によれば、ランナ内で固化したプラスチックの取り除き動作の 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。

【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。

【図６】この一実施例のポリゴンミラーが装着される駆
動軸を有した駆動モータの構成を示す正面図である。

【図７】この一実施例のポリゴンミラーが駆動モータの
駆動軸に装着された状態で示す正面図である。

【図８】この一実施例のポリゴンミラーを射出成形する
為の成形金型の内部構成を概略的に示す縦断面図であ
る。

【図９】射出成形終了時において、型開き動作後のポリ
ゴンミラーへの不要部品３８の連接状態を示す正面図で
ある。

【図１０】この考案に係わるポリゴンミラーの第１の変
形例の構成を示す断面図である。

【図１１】この考案に係わるポリゴンミラーの第２の変
形例の構成を示す断面図である。

【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 駆動モータ ２２ 駆動軸 ２２ａ 軸本体 ２２ｂ 取付部 ２４ 貫通穴 ２４ａ 取付穴部 ２４ｂ テーパ穴部 ２４ｃ 遊挿穴部 ２６ 成形金型 ２８ ワッシャ ３０ クリップ ３２ キャビティ ３２ａ 端面 ３４ ゲート ３６ ランナ ３８ 不要部品である。

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形されるポリゴンミラーにおいて、 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、 前記ミラー本体を厚さ方向に貫通した状態で形成され、
   駆動軸が挿通される貫通穴とを具備し、 この貫通穴は、前記駆動軸の外周面に摺接する内周面を
   前記ミラー本体の中心軸線と同軸に有する取付穴部と、
   前記駆動軸が遊挿される遊挿穴部とを備え、 この遊挿穴部の内周面に、射出成形時のゲートの接続部
   が形成されることを特徴とするポリゴンミラー。
2. 【請求項２】前記駆動軸は、軸本体と、この軸本体の外
   周に一体回転する様に設けられた取付部とを備え、 前記取付穴部の内周面は、前記取付部の外周面に摺接
   し、 前記遊挿穴部の内周面は、前記軸本体の外周面から離間
   し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. 【請求項３】前記取付穴部と遊挿穴部とは、互いの内周
   面が面一に形成されていることを特徴とする請求項２に
   記載のポリゴンミラー。
4. 【請求項４】前記取付穴部は遊挿穴部より大径に形成さ
   れていることを特徴とする請求項２に記載のポリゴンミ
   ラー。
5. 【請求項５】前記取付穴部の内周面は、前記駆動軸の外
   周面に摺接し、 前記遊挿穴部の内周面は、前記駆動軸の外周面から離間
   し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。
6. 【請求項６】前記駆動軸は、均一な断面形状を有する１
   本のシャフトから構成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。
7. 【請求項７】前記遊挿穴部は前記取付穴部よりも径大に
   形成されていることを特徴とする請求項５に記載のポリ
   ゴンミラー。