JPH085946A - 多面鏡の製造方法並びに多面鏡の型及び型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は多面鏡の製造方法並びに多面鏡の型
及び型の製造方法に関し、製造コストを安価とし、鏡面
との倒れ角の精度を高めることを目的とする。 【構成】 回転多面鏡１を樹脂成形する際に使用される
回転多面鏡１の型において、上記回転多面鏡１の各鏡面
１ａ同士の交線である各稜１ｃに対応する箇所２０ａ〜
２０ｅを分離可能にし、第１の入子２１と第２の入子２
２と第３の入子２３と第４の入子と第５の入子とを組み
合わせる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に、一定の速度、繰
り返しで高速の偏向を必要とするレーザービームプリン
タ、ファクシミリ、バーコード読み取りのＰＯＳスキャ
ナなどの光学装置の重要部品であり、画像の読み取り、
または、記録を行う際に用いられ光を走査する多面鏡の
製造方法、ならびに、この多面鏡の型、および、この型
の製造方法に関するものである。

【０００２】近年、多面鏡の製造方法には、安価な製造
コストおよび製造した多面鏡の鏡面の高度の面精度が要
求され、型を用いて樹脂製の多面鏡の製造が行われてい
る。上記要求を満足するため、多面鏡の鏡面に対応する
型の面精度を高くする必要がある。

【０００３】

【従来の技術】従来の回転多面鏡を図６に示す。この回
転多面鏡１には、多角形状の周方向の各外面に鏡面１
ａ、各鏡面１ａ同士の交線である稜１ｃおよび上面１ｂ
が形成されている。この回転多面鏡１を用いる光学装置
を図７に示す。

【０００４】この光学装置は、光源２と、この光源２か
ら発する光を反射するミラー３と、このミラー３から反
射された光を集光する集光レンズ４と、この集光レンズ
４により集光された光を走査（一方向偏向）する上記回
転多面鏡１と、この回転多面鏡１を回転させる回転機構
９と、回転多面鏡１により走査された光を反射する固定
ミラー５、６、７と、各固定ミラー５、６、７で反射さ
れた光を読み取る読取窓８と、で構成される。

【０００５】そして、光を走査する回転多面鏡１には、
上面１ｂに対する鏡面１ａの角度である倒れ角１０の精
度を高めることが重要である。

【０００６】鏡面１ａとの倒れ角１０の精度を高めた回
転多面鏡の製造方法として、アルミニウム合金の母材を
多角形状に作製し、周方向の各外面をダイヤモンドバイ
トの研削により鏡面１ａを形成し、鏡面１ａとの倒れ角
１０の精度を高める第１の方法が知られている。

【０００７】しかし、この回転多面鏡の第１の製造方法
は、鏡面１ａとの倒れ角１０の精度を高めることができ
るが、ダイヤモンドバイトの研削を要するため、製造コ
ストが高価となるものであった。

【０００８】そこで、製造コストを安くするため、樹脂
を金型に充填して多角形状に成形し、周方向の各外面を
鏡面化する回転多面鏡の第２の製造方法が知られてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転多
面鏡の第２の製造方法にあっては、金型の精度を高める
ことが難しく、製造された回転多面鏡の倒れ角の精度が
低くなるものであった。

【００１０】一般に、樹脂を充填する金型には、回転多
面鏡の倒れ角の精度の１０倍以上が求められている。

【００１１】例えば、回転多面鏡の倒れ角の角度を４５
゜±０．０５゜以下の高精度にするためには、対応する
金型の角度を４５゜±０．００５゜以下にしなけらばな
らない。

【００１２】そして、樹脂を充填し、薄肉の回転多面鏡
を製造する金型には、凹部を有する金型と、凸部を有す
る金型とが必要である。この凹部を有する金型を図８に
示す。

【００１３】図８に示すように、凹部を有する金型１０
には、回転多面鏡１の鏡面１ａに対応する面１０ａが形
成される。この面１０ａの仕上げには、図９に示すよう
に、回転する砥石１１が用いられる。

【００１４】しかしながら、各面１０ａ同士の交線であ
る稜１０ｃ付近の面１０ｂは、砥石１１の回転面と接触
し難い。この理由は、砥石１１を凹部に挿入しながら、
面１０ａを高精度に仕上げるとき、稜１０ｃ付近の面１
０ｂに砥石１１の回転面を当接させ難いからである。こ
のため、稜１０ｃ付近の面１０ｂを仕上げる際の面精度
を上げることが困難となる。

【００１５】この結果、稜１０ｃ付近の面１０ｂの面精
度が低くなる。稜１０ｃ付近の面１０ｂと底面１０ｄと
の角度の精度が悪くなる。

【００１６】このため、回転多面鏡の第２の製造方法で
は、回転多面鏡の倒れ角の精度が、例えば、４５゜±
１．５゜の範囲に広がり、４５゜±０．５゜以下の高精
度を満足することができなかった。

【００１７】そして、一般的に、回転多面鏡１の稜１ｃ
で光は方向を変えるが、上面１ｂと稜１ｃとの倒れ角の
精度は、鏡面１ａとの倒れ角１０より低くてもよい。

【００１８】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、鏡面との倒れ角の精度より高精度を要しない稜
に対応する箇所で型を分離可能とすることにより、製造
コストを安価とし、鏡面との倒れ角の精度を高めた多面
鏡の製造方法ならびに多面鏡の型および型の製造方法を
提供することを、その目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の発明
の構成で解決される。

【００２０】請求項１の発明は、多面鏡の各鏡面同士の
交線である各稜に対応する箇所で分離可能な型内に形成
された空間に樹脂を射出する射出工程と、この射出した
樹脂を固化する固化工程と、この固化した樹脂を上記型
から取り出す取出工程と、を含む構成としたことを特徴
とする多面鏡の製造方法である。

【００２１】また、請求項２の発明は、多面鏡を樹脂成
形する際に使用される多面鏡の型において、上記多面鏡
の各鏡面同士の交線である各稜に対応する箇所を分離可
能にする構成としたことを特徴とするものである。

【００２２】また、請求項３の発明は、多面鏡の鏡面の
面数に応じた数の入子を作製する入子作製工程と、各入
子において、上記多面鏡の一鏡面に対応する面をそれぞ
れ平面加工する平面加工工程と、上記多面鏡の各稜に対
応する箇所を設けるように、上記面が平面加工された各
入子を組み合わせる組合せ工程と、を含む構成としたこ
とを特徴とする型の製造方法である。

【００２３】

【作用】上述のように、請求項１の発明の多面鏡の製造
方法は、多面鏡の各鏡面同士の交線である各稜に対応す
る箇所で分離可能な型内に形成された空間に樹脂を射出
する射出工程を含む構成としたので、多面鏡の各鏡面に
対応する型の面の精度に応じて、鏡面の面精度を高めた
樹脂製の多面鏡を製造するように作用する。

【００２４】また、請求項２の発明の多面鏡の型は、多
面鏡の各鏡面同士の交線である各稜に対応する箇所を分
離可能にする構成としたので、多面鏡の鏡面の面数に応
じて型を分離可能とするように作用する。

【００２５】また、請求項３の発明の型の製造方法は、
多面鏡の鏡面の面数に応じた数の入子を作製する入子作
製工程と、各入子において、上記多面鏡の一鏡面に対応
する面をそれぞれ平面加工する平面加工工程と、上記多
面鏡の各稜に対応する箇所を設けるように、上記面が平
面加工された各入子を組み合わせる組合せ工程と、を含
む構成としたので、多面鏡の各鏡面に対応する面の精度
を高めた型を製造するように作用する。

【００２６】

【実施例】図１に、本発明の一実施例に係るＰＯＳスキ
ャナ用回転多面鏡の製造方法に用いる金型の斜視図を示
す。

【００２７】この金型２０は凹部を有するもので、後述
する凸部を有する金型４０と対をなして、図６に示す回
転多面鏡１の製造に使用される。

【００２８】この凹部を有する金型２０は、第１の入子
２１と第２の入子２２と第３の入子２３と第４の入子２
４と第５の入子２５とを組み合わせて構成される。

【００２９】各入子２１〜２５には、回転多面鏡１の鏡
面に対応する高精度面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４
ａ、２５ａがそれぞれ形成されている。なお、第３の高
精度面２３ａは、図示されていない。

【００３０】第１の高精度面２１ａと第２の高精度面２
２ａとの交線は第１の稜２０ａ、第２の高精度面２２ａ
と第３の高精度面２３ａとの交線は第２の稜２０ｂ、第
３の高精度面２３ａと第４の高精度面２４ａとの交線は
第３の稜２０ｃ、第４の高精度面２４ａと第５の高精度
面２５ａとの交線は第４の稜２０ｄ、第５の高精度面２
５ａと第１の高精度面２１ａとの交線は第５の稜２０ｅ
となる。

【００３１】各稜２０ａ〜２０ｅは、回転多面鏡１の各
稜１ｃにそれぞれ対応する。なお、第２の稜２０ｂおよ
び第３の稜２０ｃは、図示されていない。

【００３２】組み合わせた凹部を有する金型２０は、各
稜線２０ａ〜２０ｂに沿って、５個の入子２１〜２５に
分離可能である。

【００３３】また、各入子２１〜２５の底面２１ｂ〜２
５ｂを組合わせて、回転多面鏡１の上面１ｂと対応する
底面が構成される。

【００３４】さらに、各入子２１〜２５の外周面には、
組み合わせる際の位置決めに使用される平面２１ｃ〜２
５ｃが形成されている。また、図示されないが、入子２
１〜２５の下面には、各入子２１〜２５を一意的に組み
合わせるための穴が形成されている。

【００３５】各入子２１〜２５の代表例として、第１の
入子２１の斜視図を図２（Ａ）に示す。この入子２１の
作製し上記凹部を有する金型２０の製造方法を、以下
に、説明する。

【００３６】この金型２０の製造方法は、入子作製工程
と平面加工工程と組合せ工程とを含む構成とした。

【００３７】入子作製工程では、金属製の部材を放電加
工し、入子２１の形状に形成する。このときの加工精度
は、±０．０２μｍ〜±０．０３μｍであった。

【００３８】次に、平面加工工程では、入子２１に高精
度面２１ａを形成するため、図２（Ｂ）に示すように、
砥石１１の回転による平面研削加工を施す。この結果、
高精度面２１ａの加工精度は、±０．００３μｍ〜±
０．００５μｍとなり、底面２１ｂと高精度面２１ａと
の角度は４５゜±０．００５゜以下となった。

【００３９】上記平面研削加工は、高精度面２１ａを形
成する際に、面２１の端から端まで、砥石１１を面２１
と接触させ続ける。このため、上記のような高精度が可
能となる。

【００４０】同様に、第２の入子２２、第３の入子２
３、第４の入子２４および第５の入子２５を作製し、平
面加工を施す。

【００４１】次いで、組合せ工程では、回転多面鏡１の
各稜１ｃに対応する箇所となる稜２０ａ〜２０ｅを設け
るように、平面加工工程後の入子２１〜２５を組み合わ
せる。

【００４２】この結果、図１に示す凹部を有する金型２
０が製造される。

【００４３】したがって、各入子２１〜２５を組み合わ
せて、各稜２０ａ〜２０ｅを構成する各高精度面２１ａ
〜２５ａにおいて、稜２０ａ〜２０ｅ付近の箇所の面精
度が従来のように低くなることがない。

【００４４】次に、図３に、凹部を有する金型２０を用
いた回転多面鏡１の製造装置を示す。

【００４５】凹部を有する金型２０は、図１に示す状態
から上下反転させて、この回転多面鏡１の製造装置に組
み込まれる。

【００４６】詳しくは、図４に示すように、凹部を有す
る金型２０はベース板３０の金型用孔３１に嵌入され
る。

【００４７】このとき、各入子２１〜２５は、ベース板
３０に形成された位置決めピン３２によって組合せの際
の位置決めされる。また、各入子２１〜２５を組み合わ
せた凹部を有する金型２０は、平面２３ｃと、ベース板
３０に形成されたキー３３とによって位置決めされる。

【００４８】また、ベース板３０には、棒ヒーター用温
調孔３４、３４が形成されている。各棒ヒーター用温調
孔３４内には、図示しない棒ヒーターがそれぞれ設けら
れている。

【００４９】次に、図３に戻って、凹部を有する金型２
０の下方には、凸部を有する金型４０が設けられてい
る。このとき、凹部を有する金型２０の下面と凸部を有
する金型４０の上面とで構成される空間５５が形成され
る。

【００５０】凸部を有する金型４０は、図５に示すよう
に、棒ヒーター用温調孔４４、、４４が形成されたベー
ス板４０の金型用孔４１に嵌入される。各棒ヒーター用
温調孔４４内には、図示しない棒ヒーターがそれぞれ設
けられている。

【００５１】この凸部を有する金型４０は、回転多面鏡
１の裏面に対応する。このため、凸部を有する金型４０
の精度があまり必要でない。この場合、放電加工による
凸部を有する金型４０の一体加工が可能である。

【００５２】また、図３に戻って、凹部を有する金型２
０の中央部の孔２０ｆ内にはスプルー５１が設けられ、
このスプルー５１下にはディスクゲート５４が設けら
れ、凸部を有する金型４０の下面には圧縮ばね５２が係
止され、凸部を有する金型４０の中央部の孔内にはエジ
ェクトピン５３が設けられている。

【００５３】次に、この回転多面鏡１の製造装置を用い
た回転多面鏡１の製造方法を説明する。

【００５４】この回転多面鏡の製造方法は、射出工程と
固化工程と取出工程などとを含む構成とした。

【００５５】まず、上記図示しない４個の棒ヒーターを
駆動して、凹部を有する金型２０と凸部を有する金型４
０とを、従来の８０゜より高温の１２０℃まで加熱す
る。これは、製造装置に注入される樹脂に対し、凹部を
有する金型２０と凸部を有する金型４０との転写性を向
上させるためである。

【００５６】次に、射出工程を行う。

【００５７】この射出工程では、ＧＦを２０％混入した
ポリカーボネート（ＰＣ）の樹脂を溶融する。この溶融
した樹脂を、図示しない成形機側のノズルに通して、ス
プルー５１へ注入する。

【００５８】注入した樹脂は、スプルー５１の貫通孔を
通って、ディスクゲート５４を介して、凹部を有する金
型２０と凸部を有する金型４０とで形成される空間５５
に射出される。

【００５９】次の固化工程では、射出された樹脂が完全
に固化する前にあっては、圧縮ばね５２の復元力で、固
化する前の樹脂に対し保圧がかけられる。この結果、製
造する回転多面鏡１のヒゲ、反りを防止することができ
る。そして、保圧をかけた樹脂が固化する。

【００６０】この後、取出工程では、ベース板４０から
ベース板３０を切り離し、凹部を有する金型２０と凸部
を有する金型４０との型開きを行う。さらに、エジェク
トピン５３などにより、製造した回転多面鏡１を凸部を
有する金型４０から取り出す。

【００６１】この結果、回転多面鏡１の完成品を得るこ
とができる。

【００６２】次いで、この回転多面鏡１の上面１ｂに対
する各鏡面１ａの倒れ角を測定すると、全ての鏡面１ａ
において４５゜±０．０５゜の高精度を満足していた。

【００６３】したがって、本実施例の回転多面鏡の製造
方法は、回転多面鏡１の各鏡面１ａの交線である各稜１
ｃに対応する金型２０の稜２０ａ〜２０ｅで分離可能な
凹部を有する金型２０と凸部を有する金型４０とで形成
された空間５５に樹脂を射出する射出工程を含む構成と
したので、回転多面鏡１の各鏡面１ａに対応する型２０
の高精度面２２ａ〜２５ａの精度に応じて、各鏡面１ａ
の面精度を高めた樹脂製の回転多面鏡１を製造すること
ができる。

【００６４】製造された回転多面鏡１は樹脂製であるの
で、製造コストを安価とすることができ、各鏡面１ａの
面精度を高めたので、上面１ｂと鏡面１ａとの倒れ角の
精度を高めることができる。

【００６５】また、本実施例の凹部を有する金型２０
は、回転多面鏡１の各鏡面１ａの交線である各稜１ｃに
対応する稜２０ａ〜２０ｅを分離可能にする構成とした
ので、回転多面鏡１の鏡面１ａの面数に応じて型２０を
分離可能とすることができる。さらに、分離した入子２
１〜２５の修正およびメンテナンスを従来の一体の金型
より容易に行うことができる。

【００６６】また、本実施例の型の製造方法は、回転多
面鏡１の鏡面１ａの面数に応じた数の入子２１〜２５を
作製する入子作製工程と、各入子２１〜２５において、
上記回転多面鏡１の一鏡面１ａに対応する高精度面２１
ａ〜２５ａをそれぞれ平面加工する平面加工工程と、回
転多面鏡１の各稜１ｃに対応する箇所となる稜２０ａ〜
２０ｅを設けるように、上記高精度面２１ａ〜２５ｅが
平面加工された各入子２１〜２５を組み合わせる組合せ
工程と、を含む構成としたので、回転多面鏡１の各鏡面
１ａに対応する面の精度を高めた高精度面２１ａ〜２５
ａを有する金型２０を製造することができる。

【００６７】なお、本実施例の回転多面鏡の製造方法で
は、凸部を有する金型４０から取り出した段階で、凹部
を有する金型２０の高精度面２１〜２５に対応する面
が、鏡面化しているが、金型から取り出した後に、凹部
を有する金型２０の高精度面２１〜２５に対応する面に
対し、鏡面仕上げの研磨を施したり、金属膜を蒸着させ
たり、鏡を貼着させてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
多面鏡の各鏡面同士の交線である各稜に対応する箇所で
分離可能な型内に形成された空間に樹脂を射出する射出
工程を含む構成としたので、多面鏡の各鏡面に対応する
型の面の精度に応じて、鏡面の面精度を高めた樹脂製の
多面鏡を製造することができる。

【００６９】製造された多面鏡は樹脂製であるので、製
造コストを安価とすることができ、鏡面の面精度を高め
たので、鏡面との倒れ角の精度を高めることができる。
また、請求項２の発明によれば、多面鏡の各鏡面同士
の交線である各稜に対応する箇所を分離可能にする構成
としたので、多面鏡の鏡面の面数に応じて型を分離可能
とすることができる。分離した型の修正およびメンテナ
ンスを従来の一体の型より容易に行うことができる。

【００７０】また、請求項３の発明によれば、多面鏡の
鏡面の面数に応じた数の入子を作製する入子作製工程
と、各入子において、上記多面鏡の一鏡面に対応する面
をそれぞれ平面加工する平面加工工程と、上記多面鏡の
各稜に対応する箇所を設けるように、上記面が平面加工
された各入子を組み合わせる組合せ工程と、を含む構成
としたので、多面鏡の各鏡面に対応する面の精度を高め
た型を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転多面鏡の製造方法
に用いる金型を示す斜視図である。

【図２】図１の金型の入子の斜視図および入子の製造方
法を説明するための図である。

【図３】回転多面鏡の製造装置を示す縦断面図である。

【図４】図１の金型の入子の位置決めを示す図である。

【図５】凹部を有する金型を示す図である。

【図６】回転多面鏡を示す斜視図である。

【図７】光学装置の構成を示す図である。

【図８】従来の凹部を有する金型を示す斜視図である。

【図９】従来の金型の製造方法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 １ａ 鏡面 １ｂ 上面 １ｃ 稜 １０ 倒れ角 １１ 砥石 ２０ 凹部を有する金型 ２０ａ〜２０ｅ 稜 ２１〜２５ 入子 ２１ａ〜２５ａ 高精度面 ３０ ベース板 ３１ 金型用穴 ３２ 位置決めピン ３３ キー ３４ 棒ヒーター用温調孔 ４０ 凸部を有する金型 ４１ ベース板 ４２ 金型用孔 ４４ 棒ヒーター用温調孔 ５１ スプルー ５２ 圧縮ばね ５３ エジェクトピン ５４ ディスクゲート ５５ 空間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多面鏡（１）の各鏡面（１ａ）同士の交
   線である各稜（１ｃ）に対応する箇所（２０ａ〜２０
   ｅ）で分離可能な型（２０、４０）内に形成された空間
   （５５）に樹脂を射出する射出工程と、 この射出した樹脂を固化する固化工程と、 この固化した樹脂を上記型（２０、４０）から取り出す
   取出工程と、を含む構成としたことを特徴とする多面鏡
   の製造方法。
2. 【請求項２】 多面鏡（１）を樹脂成形する際に使用さ
   れる多面鏡（１）の型において、 上記多面鏡（１）の各鏡面（１ａ）同士の交線である各
   稜（１ｃ）に対応する箇所（２０ａ〜２０ｅ）を分離可
   能にする構成としたことを特徴とする多面鏡の型。
3. 【請求項３】 多面鏡（１）の鏡面（１ａ）の面数に応
   じた数の入子（２１〜２５）を作製する入子作製工程
   と、 各入子（２１〜２５）において、上記多面鏡（１）の一
   鏡面（１ａ）に対応する面（２１ａ〜２５ａ）をそれぞ
   れ平面加工する平面加工工程と、 上記多面鏡（１）の各稜（１ｃ）に対応する箇所（２０
   ａ〜２０ｅ）を設けるように、上記面（２１ａ〜２５
   ａ）が平面加工された各入子（２１〜２５）を組み合わ
   せる組合せ工程と、を含む構成としたことを特徴とする
   型の製造方法。