JPH0677106B2

JPH0677106B2 - ポリゴンミラー

Info

Publication number: JPH0677106B2
Application number: JP62082607A
Authority: JP
Inventors: 初一武安; 憲一坂田; 文敏由良
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS63249120A; DE3811122C2; US4884856A; DE3811122A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、レーザビームプリンタ等に於いて、回転に
ともない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。

（従来の技術）従来、例えば、レーザビームにより感光ドラム表面の感
光体を軸方向に走査（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体に潜像を
形成し、この潜像にトナーを付着させて現像し、記録用
紙にトナーを転写すると共に定着器によって定着させる
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に於て、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
査させるには、正多角形の平面形状を有する柱状体の複
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。

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形形状に加工成形し、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
として構成されている。

最近は、加工が容易なアルミニュウム合金素材とするこ
とが多くなっている。しかし、加工が容易とはいうもの
の、多面体の個々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のもであった。

この為、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。

（従来技術の問題点）しかし乍ら、上記の如く射出成形によって一体成形する
と、形状が多面形であることから鏡面形成部に肉厚の不
均一によるヒケが発生したり、ウェルドラインが生じて
必要な面精度が確保出来ないという問題点があった。

又、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
なものであった。

更に、プラスチック成形品に限るものでは無いが、外周
が全てミラー面である為、メッキ時及びメッキ終了後の
取扱いに注意を要し、工数がかかって製造コストが上昇
するという問題もある。

（発明の目的）この発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、この
発明の目的は、射出成形時にヒケやウェルドライン等の
成形不良の発生を防止出来、多少の成形条件の変化に拘
らず、反射面の面精度の保持が可能であると共に、成形
性が良く、取扱いが容易で低コスト化が可能なポリゴン
ミラーを提供する事である。

（問題点を解決する為の手段）上記目的達成の為、この発明に係るポリゴンミラーは、
所定の回転軸線回りに回転可能に配設され、複数の側面
を有する正多角柱状に形成されたミラー部と、このミラ
ー部の前記回転軸線方向一端に、該回転軸線と直交する
面内で延出するように形成され、その多角形平面形状の
外接円以上の大きさを有し、前記ミラー部の回転軸線を
中心とする平面円板状のフランジ部とを具備し、前記ミ
ラー部とフランジ部とは射出成型により樹脂で一体成形
され、前記各側面には、このフランジ部から離れるに従
い、前記回転軸線に近接するように、この回転軸線に対
して傾斜し、前記ミラー部の回転に応じて、入射光線を
偏向走査する為の反射面が形成されている事を特徴とし
ている。

（発明の実施例）以下に、この発明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。

この一実施例のポリゴンミラー１は、第１図及び第２図
に示すように、例えばレーザビームプリンタ装置におけ
るレーザビームの偏向走査用として備えられる様に構成
され、六角の反射面を有する様に形成されている。この
ポリゴンミラー１は、この一実施例においては、ポリカ
ーボネイト（PC）により射出成形金型を用いて射出成形
により一体成形されるものであり、大きくはミラー部２
とフランジ部３とにより構成され、自身の中心軸線を回
転軸線として、この回転軸線回りに回転可能に、レーザ
ビームプリンタ装置内に配設される。

ミラー部２は、平面形状が正六角形の薄い正六角柱形状
であり、その対向する平行辺間の距離は26mm、厚さは3m
mに形成されている。そして、側面の六面を所定の面精
度として夫々ミラー面2A…としたものである。これらミ
ラー面2A…は、ミラー部２の回転に応じて、ポリゴンミ
ラー１に入射してくるレーザビーム（入射光線）を偏向
走査する為に形成されている。

フランジ部３は、このミラー部２の外周に、これの回転
軸線と直交する面内で延出するように形成され、且つ、
その多角形平面形状の外接円以上の大きさ有し、ミラー
部の回転軸線を中心とする平面円板状に形成されてい
る。具体的には、このフランジ部３の直径は、ミラー部
２の平面形状（正六角形）の外接円より大径とした円板
状であり、直径は31mm、厚さは1mmに設定されている。
そして、ミラー部２の一端側に、このミラー部２と連続
した状態で一体成形されているものである。

また、第２図に示す様に、フランジ部３の下面には、フ
ランジ部３の外径より小径である直径28mmの円形の突出
部31がフランジ部３と同軸に、突出高さ1mmで図中下方
に向けて突設されている。この突出部31の端面（下面）
31Aは所定精度（平面度・ミラー部２迄の距離及びミラ
ー面2A…との直角度）を有し、このポリゴンミラー１の
設置の際の設置基準面となるよう構成されている。

尚、第２図に示す様に、この突出部31の外周面は、後述
する射出成形時における金型からの抜きを容易にする為
に、所定の角度で内方傾斜した（即ち、フランジ部３か
ら離れるに従って回転軸線に近づく様に傾斜した）テー
パ面から構成されている。

更に、このポリゴンミラー１の平面中央には、ポリゴン
ミラー１を使用装置（レーザビームプリンタ）に設置す
る為の直径15mmの取付け穴４を縦方向に貫通して構成さ
れている。

尚、取付け穴４の中心（即ちポリゴンミラー１の回転中
心）は、ミラー部２の各ミラー面2A…と所定の精度内で
等距離であるよう（偏心の無いよう）、又、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。

また、上述したミラー部２の各側面に形成されたミラー
面2Aは、後述する射出成形時における金型からの抜きを
容易にする為に、所定の角度で内方傾斜した（即ち、フ
ランジ部３から離れるに従って回転軸線に近づく様に傾
斜した）テーパ面から構成されている。

以上の様に構成されるポリゴンミラー１においては、上
記の如き形状とし、取付け穴４中央部のランナ（又はス
プルー）から複数のゲート又はディスクゲート等として
構成する事により、ゲートからフランジ部３の外周面
（即ち、このポリゴンミラー１の最大外径部）までを等
距離に構成出来ると共に、ミラー部２の単独で成形する
場合に比較して、均一に近い肉厚形状となり、ミラー面
2A…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。

また、射出成形金型の構成（型分割）は、非常一般的に
考えられる構成とすれば良いものである。特に、第３図
に示す様に、フランジ部３の外周面に、固定金型及び可
動金型の分割面（パーティングライン、以下P.Lと略
す）を設定する事により、光学機能面を構成するミラー
面2Aに、ウェルドラインの発生が確実に防止される事に
なる。

この一実施例においては、このパーティングラインP.L
を、図示する様に、フランジ部３とミラー部２との境界
位置にもたらされる様に規定し、各ミラー面2A…を中心
軸に対して正確に所定角度（例えば２度）だけ内方傾斜
させる構成を達成する事により、フランジ部３、突出部
31及び取付け穴４を固定側（コア側）、ミラー部２を可
動側（キャビティ側）とした割り型構造（スプリットモ
ールド）を採用することが出来る事になる。

このように、ミラー部２の外周面、即ち、各ミラー面2A
に、フランジ部３から離れるに従って回転軸線に近づく
様に内方に傾斜するテーパを、抜き勾配として付けるこ
とにより、成形品の型抜き動作が容易に行われる事とな
り、この結果、生産性の向上を図ることが出来る事にな
る。また、このように構成することにより、スプリット
モールドやスライドコアを使用する必要が無く、金型の
製作及び高精度化が比較にならない程容易となる。ま
た、金型の摺動面の摩耗による精度の狂いも大幅に減少
し、品質が安定するものである。

尚、この形状のポリゴンミラー１を使用するに当って
は、このミラー面2A…により偏向される光線の走査は非
直線形となるが、これを打消す方向で設計された補正光
学系を介することにより通常の結像状態に補正可能なも
のである。

更に、言う迄も無いことではあるが、取付け穴４は、コ
ア又はキャビティの何れの側により形成するよう構成し
ても良いものである。この取付け穴４の内周面4Aには当
然抜き勾配が付されるが、型抜きを含む成形条件やこの
ポリゴンミラー１の設置に都合の良い抜き勾配方向とな
る側に設定すれば良い。また、ミラー面2A…程の面精度
を必要としない突出部31の外周面における抜き勾配は、
型抜き及び所要精度維持に必要な最小限以上であれば、
特に限定されるもので無いことは勿論である。

上記の如き構成として射出成形により成形した後、ミラ
ー部２のミラー面2A…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、完成されるものである。

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
である事はいうまでもない。

例えば、上述した一実施例に於いては、ミラー面2Aを六
面、即ち、ミラー部２を構成する正六角柱形状の各側面
に形成する様に構成したが、例えばミラー部２を正八角
柱形状としてミラー面2Aを八面とする等、ミラー部２を
正多角柱状とし、ミラー面を何面に構成しても良いこと
は勿論である。

また、上述した一実施例においては、このポリゴンミラ
ー１はポリカーボネイト（PC）により射出成形金型を用
いて射出成形により一体成形される様に説明したが、そ
の素材は射出成形に適する樹脂であれば、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。

また、この一実施例の変形例として第４図に示す様に、
ミラー部２の上下両端面2B,31Aの取付け穴４の開口部の
周縁に段付き部41を夫々設けるように構成しても良い。
このように段付き部41を設けて、その内周壁面部を設置
基準面とする事により、高精度を要する基準面の面積を
フランジ部底面全域を使った場合に比べより小さくする
と共に、取付け穴４の軸方向長さを小さくする事が出
来、金型製作及び成形を容易とすることが出来る事にな
る。また、離型の為の突出しピンによる突出し位置を得
ることも出来るものである。

（発明の効果）この発明に係るポリゴンミラーは、所定の回転軸線回り
に回転可能に配設され、複数の側面を有する正多角柱状
に形成されたミラー部と、このミラー部の前記回転軸線
方向一端に、該回転軸線と直交する面内で延出するよう
に形成され、その多角形平面形状の外接円以上の大きさ
有し、前記ミラー部の回転軸線を中心とする平面円板状
のフランジ部とを具備し、前記ミラー部とフランジ部と
は射出成型により樹脂で一体成形され、前記各側面に
は、このフランジ部から離れるに従い、前記回転軸線に
近接するように、この回転軸線に対して傾斜し、前記ミ
ラー部の回転に応じて、入射光線を偏向走査する為の反
射面が形成されている事を特徴としている。

従って、この発明によれば、射出成形時にヒケやウェル
ドライン等の成形不良の発生を防止出来、多少の成形条
件の変化に拘らず、反射面の面積度の保持が可能である
と共に、成形性が良く、取扱いが容易で低コスト化が可
能な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】

第１図はこの発明に係るポリゴンミラーの構成を示す斜
視図、第２図は第１図に示すポリゴンミラーの断面形状を示す
縦断面図、第３図は第１図及び第２図に示すポリゴンミラーを射出
成形する為の金型構造を示す断面図、そして第４図はこの発明に係るポリゴンミラーの変形例の構成
を示す断面図である。図中、参照符号１…ポリゴンミラー、２…ミラー部、 2A…ミラー面（反射面）、 2B…端面、３…フランジ部、 31…突出部、 31A…突出部の端面、４…取付け穴、 4A…内周面、 41…段付き部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者由良文敏東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (56)参考文献実開昭61−56624（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−173021（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の回転軸線回りに回転可能に配設さ
れ、複数の側面を有する正多角柱状に形成されたミラー
部と、このミラー部の前記回転軸線方向一端に、該回転軸線と
直交する面内で延出するように形成され、その多角形平
面形状の外接円以上の大きさ有し、前記ミラー部の回転
軸線を中心とする平面円板状のフランジ部とを具備し、前記ミラー部とフランジ部とは射出成型により樹脂で一
体成形され、前記各側面には、このフランジ部から離れるに従い、前
記回転軸線に近接するように、この回転軸線に対して傾
斜し、前記ミラー部の回転に応じて、入射光線を偏向走
査する為の反射面が形成されている事を特徴とするポリ
ゴンミラー。
【請求項２】前記フランジ部の前記ミラー部と前記回転
軸線方向反対側に、該フランジ部より小径の突出部が一
体的に形成されている事を特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のポリゴンミラー。
【請求項３】前記突出部の端面は、このポリゴンミラー
の設置時の設置基準面となる様に設定される事を特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載のポリゴンミラー。
【請求項４】前記突出部の外周面は、前記フランジ部か
ら離れるに従い、前記回転軸線に近接するように、この
回転軸線に対して傾斜している事を特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載のポリゴンミラー。