JPH0654022U

JPH0654022U - ポリゴンミラー

Info

Publication number: JPH0654022U
Application number: JP9199092U
Authority: JP
Inventors: 初一武安
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】成形時に各反射面の表面光沢と平面性とを同
時に得ることの出来るポリゴンミラーを提供する事であ
る。【構成】所定粒径以下の球状物質を分散・混練したプ
ラスチック材から成形したミラー本体と、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、従来、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】

しかしながら、上述の様にプラスチック材を用いてポリゴンミラーを成形する場合には、その反射面は光を効率よく反射する様になす為に、その表面粗さを少なくとも０．１μｍ以下の光沢のある面に仕上げなければならない。更に、光を正確に反射させる為に、反射面の平面精度は、少なくとも光の波長の１／２以下の精度にしなければならない。

【０００６】従来より、これらの条件を満足させるべく、種々の成形技術が提案されているが、プラスチック材自体の物性、特に、成形収縮率を大きく変えることは出来ず、成形収縮による面変形を要求精度内に押えることが困難であった。例えば、従来において、プラスチック材に他の材質、例えば、炭素繊維や硝子繊維等を混入し、プラスチック材の強化と成形寸法の安定化を図る方法が採用されている。しかしながら、この様な繊維物を混入する従来方法では、反射鏡として使用するに際して必要となる表面光沢や平面性を得ることが出来ないのが現状である。

【０００７】この考案は、上述した事情に鑑みなされたもので、この考案の目的は、成形時に各反射面の表面光沢と平面性とを同時に得ることの出来るポリゴンミラーを提供する事である。

【０００８】

【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、請求項１の記載に従えば、所定粒径以下の球状物質を分散・混練したプラスチック材から成形したミラー本体と、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ことを特徴としている。

【０００９】

【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。

【００１０】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、プラスチック材としてポリカーボネイト（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。

【００１１】ここで、この一実施例においては、この考案の特徴をなす点であるが、射出成形時の射出成形材料としては、プラスチック材としてのポリカーボネイトに、精密球状物質としての０．５μｍの平均粒径を有する金属珪素粉末が、重量比で４０％だけ分散・混練されてている。尚、この一実施例では、金属珪素粉末として、具体的にはシリカ（ＳｉＯ₂ ）が採用されている。

【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、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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】特に、この一実施例においては、上述した様に、プラスチック材としてのポリカーボネイトに精密球状物質としての平均粒径０．５μｍのシリカ球状体（粉末体）を重量比で４０％だけ分散・混練したものを射出成形する様にしている。この結果、成形されたポリゴンミラー１０の本体１２の成形収縮率が効果的に抑制され、この本体１２の側面に形成された反射面１８ａ〜１８ｆの各々の表面光沢と平面性とが、共に、安定的に設定され、この様にして、反射鏡として使用するに充分なものとなる。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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、精密球状物質としての平均粒径０．５μｍのシリカ球状体（粉末体）を重量比で４０％だけ分散・混練したものを射出成形することにより達成される各々のミラー反射面１８ａ〜１８ｆの平面性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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】また、上述した一実施例においては、精密球状体としてシリカ球状体（粉末体）を用いる様に説明したが、この考案はこの様な構成に適用されることなく、例えば、硝子球状態であっても良い。

【００２８】また、上述した一実施例においては、精密球状体としてのシリカ球状体（粉末体）の混入比を重量比で４０％と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、この混入比は、各反射面１８ａ〜１８ｆの表面光沢及び平面性を損なわない範囲で任意に変更することが出来ることは言うまでもない。

【００２９】また、上述した一実施例においては、精密球状体としてのシリカ球状体（粉末体）の平均粒径を０．５μｍと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、精密球状態の平均粒径は、０．５μｍ以下であれば何でも良い。

【００３０】

【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、請求項１の記載に従えば、所定粒径以下の球状物質を分散・混練したプラスチック材から成形したミラー本体と、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ことを特徴としている。

【００３１】従って、この考案によれば、成形時に各反射面の表面光沢と平面性とを同時に得ること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】所定粒径以下の球状物質を分散・混練した
プラスチック材から成形したミラー本体と、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ことを特徴とするポリゴン
ミラー。
【請求項２】前記ミラー本体は、射出成形により形成さ
れること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】前記球状物質は、その粒径を０．５μｍ以
下の硝子球から構成されることを特徴とする請求項１に
記載のポリゴンミラー。
【請求項４】前記球状物質は、その粒径を０．５μｍ以
下の金属珪素粉末から構成されることを特徴とする請求
項１に記載のポリゴンミラー。
【請求項５】前記金属珪素粉末は、シリカを含むことを
特徴とする請求項４に記載のポリゴンミラー。
【請求項６】前記各反射面には、反射層が添着されるこ
とを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラー。
【請求項７】前記反射層は、メッキ処理により形成され
ることを特徴とする請求項６に記載のポリゴンミラー。