JPH11142765A - ポリゴンミラー及びポリゴンミラーブランクの保持装置及び保持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】反基準面を高精度に加工することなく、ミラー
面の必要精度が確保できるポリゴンミラーを提供する。 【解決手段】外周面に複数の反射面を有するポリゴンミ
ラー１において、反射面１ａと直交する２つの平らな端
面１ｃ，１ｄのうちの少なくとも一方の面に、外周面の
やや内周側に、リング状の溝１ｆを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像の読み取り等に
おいて、光学的走査に用いられるポリゴンミラー並びに
ポリゴンミラーブランクの保持装置及び保持方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、ポリゴンミラーのレーザー光を反
射する面は画像読み取り精度、すなわち集光スポット精
度、走査光の真直度、走査ピッチ精度等を得るために、
十分な表面粗さ、平面度、各反射面の基準面（すなわち
ポリゴンミラーをその駆動用のモータの回転軸に取り付
けるための基準面）に対する面倒れ精度、隣接する反射
面相互の面倒れ精度などが要求されるものである。

【０００３】高精度な反射面を有するポリゴンミラーを
安価に製造するために、現在はアルミニウム材を単結晶
ダイヤモンド切削工具で切削加工する方法が一般的にな
っている。

【０００４】図２０はポリゴンミラーの製造方法として
従来一般的に行われている工程を示した図である。以下
に従来一般的に行われているポリゴンミラーの切削加工
工程について説明する。

【０００５】まず最初にアルミニウム素材を旋削し、フ
ライス切削、歪み取り等の工程を経て概略のポリゴンミ
ラー形状にブランク取りをする。次に基準面の反対面に
当たる面を切削加工した後、基準面の切削を行う。基準
面は、次工程で加工される反射面の測定基準となり、ま
たポリゴンミラー駆動用モータの取り付け基準面となる
ため、入／４（入＝６３２．８ｎｍ）程度の平面度が必
要となる。基準面並びに基準面の反対面の加工は図２１
に示すように通常反対面を真空チャック等により保持し
て精密切削を行う。

【０００６】次に図２２に示すように、本願出願人が既
に出願している特許開平３−２７７４３９号公報に開示
されているような方法で反射面の切削を行う。先に加工
した基準面を、角度割り出し機構を有する割り出し治具
上に設けられた保持治具に取り付ける。通常、この保持
治具は基準面と同等以上の良好な平面度の保持面と、こ
の保持面に対向する面に切削加工力に耐え得る保持力を
作用させる押圧具とから構成されている。ブランクを取
り付けた後、押圧具を空気等の力により保持面の方向へ
押し付けてブランクを保持する、そしてダイヤモンド切
削工具が取り付けられた回転工具により反射面をフライ
カット方式で切削加工する。１面の反射面の切削加工が
終了した後、割り出し治具が回転し、他の反射面を順次
切削加工する。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】ポリゴンミラーと
して最終的な精度を要求される反射面の切削加工は上記
のように行われるが、ブランクの保持によりブランクが
弾性変形を生じ、加工終了後ブランクの保持解除後に弾
性回復によって精度劣化、特に面倒れ精度の劣化が発生
していた。この現象を詳細に調べた結果、基準面の反対
面（以後反基準面と称す）の平面精度及び基準面と反基
準面の平行度の低いブランクにおいて精度劣化が顕著に
発生していることが明らかになった。このことは、従来
より反射面の高精度な面倒れ精度を得るためには反基準
面も基準面と同等の精度に切削加工しなければならない
という経験則として知られている。従って高度な平面精
度並びに面倒れ精度のポリゴンミラーを製造するために
は、基準面の高精度な切削加工に加え、裏面を高精度に
切削加工する必要があり、加工工程数の増大、検査工程
数の増大等により製造コストが高くなるという問題が発
生していた。

【０００８】したがって、本発明は上述した課題に鑑み
てなされたものであり、その目的は、反基準面を高精度
に加工することなく、ミラー面の必要精度が確保できる
ポリゴンミラー及びポリゴンミラーブランクの保持装置
及び保持方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手投】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるポリゴンミラー
は、外周面に複数の反射面を有するポリゴンミラーにお
いて、前記反射面と直交する２つの平らな端面のうちの
少なくとも一方の面に、前記外周面のやや内周側に、リ
ング状の溝を有することを特徴としている。

【００１０】また、この発明に係わるポリゴンミラーに
おいて、前記リング状の溝は、前記２つの端面の双方に
形成されていることを特徴としている。

【００１１】また、この発明に係わるポリゴンミラーに
おいて、前記リング状の溝は、断面四角形状の溝である
ことを特徴としている。

【００１２】また、この発明に係わるポリゴンミラーに
おいて、前記ポリゴンミラーは、その複数の反射面を鏡
面加工されるときに治具によって前記２つの端面を挟む
ことにより固定され、前記リング状の溝の内側を前記治
具によって挟持されることを特徴としている。

【００１３】また、この発明に係わるポリゴンミラーに
おいて、前記治具は前記治具は、前記２つの端面との接
触部分が輪帯状に形成されていることを特徴としてい
る。

【００１４】また、この発明に係わるポリゴンミラーに
おいて、前記リング状の溝は、断面略三角形状の溝であ
り、該溝と前記治具との間に弾性部材が挟まれることを
特徴としている。

【００１５】また、この発明に係わるポリゴンミラーに
おいて、前記リング状の溝は、断面半円状の溝であり、
該溝と前記治具との間に弾性部材が挟まれることを特徴
としている。

【００１６】また、本発明に係わるポリゴンミラーブラ
ンクの保持方法は、ポリゴンミラーブランクの外周面に
複数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられ
るポリゴンミラーブランクの保持方法において、前記反
射面と直交する２つの平らな端面のうちの少なくとも一
方の面にリング状の溝が形成された前記ポリゴンミラー
ブランクを、前記リング状の溝と前記２つの端面を挟持
する治具の間にリング状の弾性部材を挟んで押圧保持す
ることを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わるポリゴンミラーブ
ランクの保持方法において、前記リング状の溝は、断面
三角形状の溝であることを特徴としている。

【００１８】また、この発明に係わるポリゴンミラーブ
ランクの保持方法において、前記リング状の溝は、断面
半円状の溝であることを特徴としている。

【００１９】また、本発明に係わるポリゴンミラーブラ
ンクの保持装置は、ポリゴンミラーブランクの外周面に
複数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられ
るポリゴンミラーブランクの保持装置において、前記反
射面と直交する２つの平らな端面のうちの一方である第
１の面の周縁部に当接する輪帯状の支持部材と、前記２
つの端面のうちの他方である第２の面を前記支持部材に
向けて押圧する押圧具であって、前記第２の面の周縁部
に点または微少な平面で当接する複数の押圧部材と、前
記複数の押圧部材を前記支持部材に向けて押圧するべく
弾性的に支持するバネ部材とを備える押圧具とを具備す
ることを特徴としている。

【００２０】また、この発明に係わるポリゴンミラーブ
ランクの保持装置において、前記バネ部材は、前記複数
の押圧部材を円周上に等分割した位置に押圧することを
特徴としている。

【００２１】また、この発明に係わるポリゴンミラーブ
ランクの保持装置において、前記押圧部材は、前記輪帯
状の支持部材に対向する前記第２の面の部位を押圧する
ことを特徴としている。

【００２２】また、この発明に係わるポリゴンミラーブ
ランクの保持装置において、前記押圧部材の個数が３個
であることを特徴としている。

【００２３】また、この発明に係わるポリゴンミラーブ
ランクの保持装置において、前記押圧部材は球体からな
ることを特徴としている。

【００２４】また、本発明に係わるポリゴンミラーは、
外周面に複数の反射面を有するポリゴンミラーにおい
て、前記反射面と直交する２つの平らな端面のうち、ポ
リゴンミラー駆動用モータを取り付ける基準面のみを鏡
面加工したことを特徴としている。

【００２５】また、本発明に係わるポリゴンミラーブラ
ンクの保持方法は、ポリゴンミラーブランクの外周面に
複数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられ
るポリゴンミラーブランクの保持方法において、前記反
射面と直交する２つの平らな端面のうちの一方の面を支
持部材により支持し、前記２つの端面のうちの他方の面
に圧縮空気を噴射して、前記ポリゴンミラーブランクを
前記支持部材に向けて押圧することを特徴としている。

【００２６】また、本発明に係わるポリゴンミラーブラ
ンクの保持装置は、ポリゴンミラーブランクの外周面に
複数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられ
るポリゴンミラーブランクの保持装置において、前記反
射面と直交する２つの平らな端面のうちの一方である第
１の面に当接する支持部材と、前記２つの端面のうちの
他方である第２の面に圧縮空気を噴射して、前記ポリゴ
ンミラーブランクを前記支持部材に押圧する押圧手段と
を具備することを特徴としている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】（第１の実施形態）図１は、ポリゴンミラ
ー並びにポリゴンミラー反射面切削加工時の保持部の概
略構成の従来例と本実施形態のものを比較して示した図
である。押圧具の構成とポリゴンミラーの形状を除いた
その他の主要部の構成については従来例を示した図２２
と同じであり詳細説明は省略する。

【００２９】図１において、１は被加工物であるポリゴ
ンミラーブランクであり、１ｃは基準面、その反対側の
面１ｄは反基準面である。１ａで示す面はレーザ光を反
射する反射面であり同図では６面から構成される。２は
ポリゴンミラーブランク１を保持し反射面数分だけ割り
出し旋回させる保持割り出し機構で、中央部にシャフト
状の凸部２ｂを有している。凸部２ｂにポリゴンミラー
ブランク１の中心穴部１ｂを挿入し、ポリゴンミラーブ
ランク１の基準面１ｃをリング状のポリゴンミラー基準
面保持部２ｃに接しさせる。３はポリゴンミラーブラン
ク１を保持割り出し機構２へ押圧して保持する押圧治具
である。押圧治具３のポリゴンミラーブランク１に面し
た側には、保持割り出し機構２の凸部２ｂと勘合する穴
部３ｂと、ポリゴンミラーブランク１の反基準面１ｄを
押圧するリング状の保持部３ｄが設けられている。保持
割り出し機構２の凸部２ｂの先端の溝部２ｅにフック４
を取り付けて不図示の移動機構を作動させ、凸部２ｂを
図面上のＺ軸に沿って矢印Ａ方向へ移動させることによ
りポリゴンミラーブランク１は保持割り出し機構２と押
圧治具３の間で挟持される。

【００３０】さらに、図１（ｂ）に示す本実施形態のポ
リゴンミラーブランク１では、保持割り出し機構２のポ
リゴンミラー基準面保持部２ｃ及び押圧治具３の反基準
面押圧保持部３ｄと接する部分の外周部にリング状の溝
部１ｆが設けられている。５はポリゴンミラーブランク
１を鏡面切削するダイヤモンドバイトでありＸ軸回りに
回転する不図示の回転機構によりＮの回転をしながら、
更に不図示の移動機構によりＺ軸と平行なＢ方向への移
動を行い、ポリゴンミラー１の反射面１ａの加工を行
う。１反射面の切削加工が終了したら不図示の割り出し
機構を作動させ、他の反射面の切削を引き続き行う。

【００３１】次に、本実施形態の特徴的な部分であるポ
リゴンミラー１の外周部の溝１ｆの作用について図２及
び図３を参照して説明する。

【００３２】図２は本実施形態のポリゴンミラーブラン
ク１の押圧治具３により保持される部分から外周にかけ
てを拡大して示した図である。同図において、予め溝１
ｆのない状態での反射面１ａの平面精度をレーザー干渉
形状測定器で測定しておく。続いて溝１ｆの幅と溝１ｆ
の半径を設定して、所定の深さとなるようにダイヤモン
ドバイトを用いてリング状の溝１ｆを形成する。そして
図１に示した方法でポリゴンミラーブランク１を治具
２，３を用いてクランプし、先に測定した反射面１ａの
形状を再測定し、クランプ前の測定値との差異を求め
る。この作業を同一のポリゴンミラーについて溝深さを
徐々に深くして繰り返し行い、溝深さを０から１ｍｍま
で変化させた時の各溝深さでのクランプ前後の面形状の
差異をグラフ化したものが図３である。横軸に溝深さを
とり、縦軸に形状変化量をとると、右下がりのグラフ、
すなわち溝深さが深いほど初期形状との形状変化が少な
いという結果が得られた。

【００３３】この結果は、図４に示すようにポリゴンミ
ラーブランクの保持変形で説明できる。

【００３４】図４（ａ）に示したものは、従来の溝の無
いポリゴンミラーブランクの場合である。ポリゴンミラ
ーブランク１の保持面に平面度不良があると、治具で保
持した際にポリゴンミラーブランク１と治具３とが片当
たり状態となり、ポリゴンミラーブランク１は変形を起
こし反射面の形状並びに面倒れ精度が劣化する。

【００３５】一方、保持部の外周部に溝１ｆを形成した
本実施形態のポリゴンミラーブランクの場合は、図４
（ｂ）に示すように、保持部においては従来と同様片当
たり状態で変形を起こすがそのほとんどが溝部１ｆの内
周側で起き、溝１ｆの外周部の変形は大幅に少なくな
り、結果として反射面の平面精度並びに面倒れ精度は良
好な結果が得られる。

【００３６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ポリゴンミラーの保持面外周部にリング状の溝を設
けることにより、ポリゴンミラー保持面の精度がそれほ
ど高くなくても従来より高精度なポリゴンミラーの生産
が可能となる。

【００３７】（第２の実施形態）図５は、第２の実施形
態のポリゴンミラーの保持装置の構成を概略的に示した
図である。

【００３８】図５において、ポリゴンミラー５１は、反
射面を６面有するポリゴンミラーで、製品に組み込む際
の軸取り付け穴は５１ｂ、基準面は５１ｃ、基準面５１
ｃに対する反対面側の裏面は５１ｄで、裏面５１ｄに
は、外周部に軸穴５１ｂと同軸をなしＯリング５４と円
状に２ラインで接するＶ型断面形状のリング型溝５１ａ
を有する。

【００３９】図５には、本実施形態のポリゴンミラーの
反射面の切削加工に用いるポリゴンミラー保持装置の構
成概略が更に示されており、図６には、ポリゴンミラー
５１の形状を示す。

【００４０】図５において５１は前記した被加工物のポ
リゴンミラーブランクであり、５１ｃが基準面、５１ｄ
が裏面である。５２は従来と同一形状で輪帯状にポリゴ
ンミラーブランク５１を保持する輪帯押圧具で、ポリゴ
ンミラーブランク５１の軸取り付け穴５１ｂよりも微小
量小径の軸５２ｂと、ポリゴンミラーブランク５１の基
準面５１ｃと当接するところの軸５２ｂに対して直角な
平面５２ａと、軸５２ｂ部の先端部に形成され軸５２と
同径もしくは微小量小径の外形を有するおねじ部５２ｃ
とを有している。５３は本実施形態の主要構成部である
弾性リング型押圧具基体であり、中央部には輪帯押圧具
軸５２ｂよりも微小量大径の穴部を有し、軸５２ｂに嵌
合する構成となっている。ポリゴンミラーブランク５１
の保持面５１ｄに対応する面５３ｂにはポリゴンミラー
ブランク５１のＶ型のリング状溝５１ａに対応する部分
に溝５３ｃが形成されており、溝５３ｃ部にはゴム等の
ポリゴンミラーブランクよりも軟質弾性体のＯリング５
４が接着剤５５で固定されている。

【００４１】５６はバネワッシャー、５７は輪帯押圧具
５２の軸５２ｂのおねじ部５２ｃに対応するナットであ
る。

【００４２】ナット５７の締め付けによりワッシャー５
６、押圧具基体５３、Ｏリング５４を介してポリゴンミ
ラーブランク５１を輪帯押圧具５２側へ押圧保持できる
構成となっている。

【００４３】５８はダイヤモンドバイトでバイトホルダ
ー５９に不図示の固定手段により取り付けられる。ダイ
ヤモンドバイト５８およぴバイトホルダー５９は輪帯押
圧具５２の軸に対して直角な方向に回転軸を有し図中Ｎ
方向に高速回転し、更にバイトホルダー５９はその回転
軸と同じＡ方向に不図示の移動機構を有しポリゴンミラ
ーブランク５１に対し切り込み機構をなす。また、バイ
トホルダー５９は輪帯押圧具５２の軸と同軸をなすＢ方
向に移動可能な不図示の移動機構を有し、ポリゴンミラ
ーブランク５１の各反射面に対し切り込みを与え切削加
工を行う。

【００４４】なお、上記の説明では、ポリゴンミラーブ
ランクとして、裏面側から基準面側保持輪帯部と同一輪
帯部でＯリングで押圧保持できるＶ字形状の溝を有した
物としているが、切削抵抗の小さな場合においては、Ｖ
字形状でない溝でも高精度な加工が可能である。

【００４５】また、Ｏリングが装着される溝を溝中心に
向かってストレートなテーパー状のＶ字形状断面として
説明したが、Ｏリングと２ラインで接触する形状として
は、例えば図７（ａ）に示したような溝中心方向に向か
って凸状になっているものでもよい。またＶテーパー状
の先端交錯部は図７（ｂ）に示したような逃げのついた
形状でも構わない。

【００４６】またその他の溝形状としては図７（ｃ）に
示したように曲率中心が同一場所であれば使用するＯリ
ングの断面曲率よりも微小量大きな断面曲率を有する半
円状の溝であってもよい。

【００４７】次に、本実施形態のポリゴンミラー保持装
置の作用について従来例と比較して説明する。

【００４８】図８に一つのポリゴンミラーブランクを、
従来の２つの輪帯による押圧保持、そして本実施形態の
Ｏリング押圧保持の各場合で保持し、反射面を加工した
際の反射面の倒れ量相対差の一例を示す。図８から明ら
かなように、本実施形態のＯリング押圧保持の場合の方
が従来法より良好な結果を示している。

【００４９】この結果の理由及び本実施形態の作用を明
らかにするために、ポリゴンミラーブランク５１の裏面
の平面度を真円度測定器を用いて測定した。結果を図９
に示す。

【００５０】図９から、使用したポリゴンミラーブラン
ク５１の裏面は面番号１と４が低く２から３そして５か
ら６にかけてが高いという形状であることがわかり、こ
の結果と図８の加工後の面倒れ精度結果の面番号２から
３と５から６の倒れ精度との間に類似した関連性が認め
られた。しかし本実施形態の方法の場合は、このような
関連性は認められなかった。

【００５１】以上の結果を総合するとポリゴンミラーブ
ランクの裏面側の平面精度が良好でないがために、従来
の２輪帯押圧保持の場合は、図１０に示すように裏面側
の輪帯保持具とポリゴンミラーブランクが、輪帯保持具
にポリゴンミラーブランクよりも硬質の物を用いていた
ため片当たり的な状態となり、ポリゴンミラーブランク
が変形を起こした状態で保持・加工され平面精度が良好
でなかった。本実施形態のＯリング押圧保持の場合には
裏面側の面で接触するわけではなく、ポリゴンミラーブ
ランクに形成されたＶ断面溝で接触するので裏面形状の
影響は受けず片当たりによる変形はなく高精度な加工が
可能となった。また、本実施形態の方法では、弾性を持
ったＯリングで押圧しているためにＶ溝部が基準面に対
して多少平行になっていなかったりまたうねっていたと
してもＯリングの弾性でそれらを吸収する効果も合わせ
もつものと考えられる。切削抵抗が小さな場合には、こ
のようにＯリングを介して保持する方式で高精度加工が
可能である。

【００５２】以上説明したように裏面側にＶ断面のリン
グ状溝を形成したポリゴンミラーブランクのＶ溝部に対
応したＯリングでポリゴンミラーブランクを押圧保持し
加工するという方式を採ることにより、裏面側を高精度
加工してない（平面精度が良好でない）ポリゴンミラー
ブランクでも高精度な反射面加工が可能となり、裏面の
高精度加工工程が廃止でき、加工費の低コスト化を達成
することが可能となる。

【００５３】（第３の実施形態）図１１は、第３の実施
形態の、ポリゴンミラー反射面切削加工時に用いるポリ
ゴンミラーブランク及びポリゴンミラー保持装置の概略
構成を示した図である。

【００５４】図１１において、１０１は被加工物のポリ
ゴンミラーブランクであり、図面向かって左側面が保持
基準面、右側面が裏面である。１０２は、従来と同一形
状で輪帯状部でポリゴンミラーブランク１０１を保持す
る輪帯押圧具で、ポリゴンミラーブランク１０１の基準
面側を保持する。１０３は、本実施形態の主要構成部で
ある３点エコライズ押圧具であり、輪帯押圧具１０２の
中心雄ねじ部に螺合するナット４を締めつけることでバ
ネの力が作用し、ポリゴンミラーブランク１０１の図面
向かって右側の面に対し３つの球体１３６が当接し、エ
コライズしながらポリゴンミラーブランク１０１を輪帯
押圧具１０２側へと押し付け保持する。

【００５５】図１２を参照して、３点エコライズ押圧具
１０３についてさらに詳しく説明する。

【００５６】図１２（ａ）は、３点押圧具１０３をポリ
ゴンミラーブランク側から見た図であり、図１２（ｂ）
は、３点押圧具１０３の軸断面図である。

【００５７】図１２において、１３１は押圧具軸体でそ
の中央には輪帯押圧具１０２の中心部に突き出た軸部に
勘合する穴部を有する。１３２は押圧板バネで、その中
央部には押圧具軸体１３１の外周部に勘合する穴部を有
している。１３３は押圧板バネ１３２と同じく押圧具軸
体１３１の外周部に勘合する穴部を有するワッシャー
で、軸体１３１の外周部に設けられた雄ねじ部に螺合す
るナット１３４の締めつけ作用により、押圧板バネ１３
２は押圧具軸体１３１の外周部に固定される。押圧板バ
ネ１３２には、さらにポリゴンミラーブランク１０１を
保持する輪帯部の円周方向１２０度等分位置で球体１３
６の押圧ができるように、球体１３６の支持体１３５の
取り付け用穴部を有す。１３５はこの穴部に入る球体１
３６の支持体で、そのポリゴンミラーの保持面側中心部
には球体１３６を接着固定するための円錐状の座ぐり加
工が施されている。また、球体１３６を取り付ける側の
反対側には支持体１３５を板バネ１３２に取り付けるた
めの雄ねじ部が形成されており、ワッシャー１３７とナ
ット１３８により固定される。

【００５８】以上のような構成のものを３点エコライズ
押圧具として使用する。

【００５９】なお、本実施形態においては、３点エコラ
イズ押圧具の押圧をナット１０４で行うように説明した
が、従来例である図２２に示したように空気等の力を用
いてもよい。

【００６０】また、本実施形態ではポリゴンミラーブラ
ンクを押圧支持する球体をミラー反射面のエッジに対応
した位置に３個としているが、反射面数に対応した数で
ある６個で押圧保持してもよい。押圧保持する位置も反
射面のエッジに対応した位置だけでなく反射面の中央に
対応した位置としてもよい。また反射面が２面の場合に
は反射面に対応した位置に２個の球体で押圧保持するよ
うにしてもよい。

【００６１】次に、本実施形態のポリゴンミラーブラン
クの保持装置の作用について従来例と比較して説明す
る。

【００６２】図１３に従来の２輪帯での押圧保持、そし
て本実施形態の３点エコライズ押圧保持の各場合でのポ
リゴンミラーブランクの保持による変形状態を示す。

【００６３】ポリゴンミラーブランクの裏面側がシリン
ドリカル形状をしてる場合、従来の２輪帯にて保持する
と裏面側の輪帯保持具により片当たり的な状態となるた
め、ポリゴンミラーブランクが変形を起こした状態で保
持され反射面が加工されるので、加工後保持を解除する
と変形が戻り、結果として反射面に保持変形による倒れ
変化が発生する。本実施形態の方法では、３個の球体１
３６が独立して裏面側の形状にならってポリゴンミラー
ブランクを押圧保持するため従来例のような片当たり状
態にはならず、結果としてポリゴンミラーブランクの変
形による倒れ変化は発生せず、高精度な倒れ精度が実現
できる。

【００６４】図１４に、一つの６面ポリゴンミラーを従
来法の輪帯押圧保持で加工した場合と、本実施形態の３
点エコライズ押圧保持で加工した場合の反斜面の面倒れ
測定結果の一例を示す（基準面側の影響を排除するた
め、基準面側保持はいづれも同一部材による輪帯保持と
し、またポリゴンミラー側の保持基準面は同一加工面と
し、反射面の加工面と加工順番は合致させた）。従来法
で加工した場合には面倒れの絶対差が杓１４秒であった
のに対し本実施形態の方法では約７抄、と約半分の良好
な結果となった。今回３０個のポリゴンミラーについて
同様の比較測定を行ったが本実施形態の３点エコライズ
保持法の方が明らかに良好な結果を得ることができた。

【００６５】（第４の実施形態）図１５は、第４の実施
形態のポリゴンミラーの反射面切削加工装置の保持部の
概略構造を示した図である。押圧具の構成を除いたその
他の主要部位の構成については従来例である図２２と同
じであり詳細説明は省略する。

【００６６】図１５において、２０１は被加工物である
ポリゴンミラーブランクであり、２０１’で示す面は裏
面、その反対面側が基準面である。２０１”で示す面は
レーザ光を反射する反射面であり同図では４面から構成
されている。２０２はポリゴンミラーブランク２０１を
保持し反射面数分だけ割り出し旋回させる保持割り出し
機構である。保持割り出し機構２０２から突き出た凸部
２０２’にポリゴンミラー２０１の中心穴部を挿入し、
ポリゴンミラー基準面保持部２０２”にてポリゴンミラ
ー２０１を不図示の真空吸着機構で保持する。２０３は
本実施形態の特徴的な部分である空気をポリゴンミラー
２０１の裏面側からポリゴンミラー２０１へ向けて噴射
する機構を有した非接触押圧保持機構本体である。不図
示の圧縮空気発生機構から供給された空気がノズル２３
０を通り非接触押圧保持機構本体２０３のポリゴンミラ
ーブランク裏面側へ供給される構成となっている。

【００６７】２０４，２０４’は非接触押圧保持機構本
体２０３をポリゴンミラー裏面２０１’へ非接触状態直
近位置までＸ軸方向に移動させる位置決めスライダー機
構である。

【００６８】２０５，２０５’はポリゴンミラー反射面
２０１”を鏡面切削するダイヤモンドバイトであり粗加
工用が外周側に、仕上げ加工用が内周側に、それぞれバ
イトホルダー本体２０６に取り付けられている。バイト
ホルダー本体２０６はＹ軸回りに回転する不図示の回転
機構を有し、更にＹ軸切り込み方向へのスライド機構２
７０，２７０’、Ｘ軸方向へのスライド機構２０７，２
０７’を有し、これによりポリゴンミラーブランク２０
１のミラー面の切削加工を行う。

【００６９】２０８，２０８’は未加工のポリゴンミラ
ーブランクの供給並びに加工済みポリゴンミラーの排出
を行う吸着パッドで不図示の真空吸着装置のオン・オフ
によりポリゴンミラーを吸着・排出できる構成となって
いる。また吸着パッド２０８，２０８’はアーム２０９
に、更にアーム２０９はＸ軸回りに旋回する旋回モータ
２１０に、更に旋回モータ２１０はＸ軸方向に移動可能
なスライダー２１１，２１１’に取り付けられており、
未加工のポリゴンミラーブランクと加工済みのポリゴン
ミラーの脱着を行える構成となっている。２１２は切削
ミスト供給ノズルであり、不図示の切削液ミスト発生装
置により作られた圧縮加工液ミストを切削加工点に供給
する。

【００７０】図１６及び図１７を参照して、非接触押圧
保持機構本体２０３まわりの構成についてさらに詳細に
説明する。

【００７１】図１６及び図１７において、２０１はポリ
ゴンミラーブランクであり、その基準面側にはポリゴン
ミラー基準面保持部２０２”が配置されており、そこか
ら突き出た凸部２０２’でポリゴンミラーブランクの中
心穴部と勘合する。非接触押圧保持機構本体２０３の内
部にはポリゴンミラー基準面保持凸部２０２’と同軸の
勘合穴部２３１が形成されている。また、非接触押圧保
持機構本体２０３のポリゴンミラー裏面側にはその外周
側に輪帯状の溝２３２とその溝２３２にノズル２３０か
ら通じる数本の穴部２３３が形成されており、ノズル部
２３０に空気を供給することで輪帯状溝部２３２からポ
リゴンミラーの裏面に向けて空気が噴射できる構成とな
っている。

【００７２】次に上記構成における動作について説明す
る。

【００７３】説明の便宜上、初期状態は図１５でポリゴ
ンミラーブランク２０１がない状態とする。図１５にお
いて、まず初めに不図示の真空吸着装置を作動させ、吸
着パッド２０８’で未加工のポリゴンミラーブランク２
０１’を保持する。次に旋回モータ２１０を作動させ、
ポリゴンミラーブランク２０１’の中心穴部が軸２０
２’と同一となる様な位置まで旋回させる。次にスライ
ダー２１１，２１１’を起動し、未加工ポリゴンミラー
ブランク２０８’をポリゴンミラー基準面保持部２０
２”に接触させ、次にはポリゴンミラー基準面保持部２
０２”内の不図示の真空吸着機構を作動させてポリゴン
ミラー基準面保持部２０２”で未加工のポリゴンミラー
ブランク２０１’を吸着する。次に吸着パッド２０８’
側の真空吸着を解除し、スライダー２１１，２１１’を
作動させ、吸着パッド２０８’をポリゴンミラーブラン
ク２０１’から退避させる。

【００７４】次に旋回モータ２１０を作動させ吸着パッ
ド２０８’及びアーム２０９をＸ軸まわりに９０度旋回
させる。

【００７５】引き続きスライダー２０４，２０４’を起
動させ、非接触押圧保持機構本体２０３の輪帯溝２３２
のある端面がポリゴンミラー裏面と徹少量隙間（約５〜
２００ミクロン）を持つ位置へスライドされる。

【００７６】続いて不図示の圧縮空気発生装置を作動さ
せ、圧縮空気をノズル２３０から非接触押圧保持機構本
体内の穴部２３３を通し、輪帯溝２３２からポリゴンミ
ラー裏面へと噴射する、このようにして圧縮空気をポリ
ゴンミラー裏面側へ噴射することによりポリゴンミラー
ブランクをポリゴンミラー基準面保持部２０２”へ押圧
保持することが可能になる。次にポリゴンミラー基準面
保持部２０２”内の不図示のポリゴン吸着機構を解除す
る。

【００７７】この状態で不図示のモータを起動しダイヤ
モンドバイト２０５，２０５’が取り付けられているバ
イトホルダー本体２０６を回転させる、そして約５〜３
０ミクロンの所定切り込みとなるようにスライダー２７
０，２７０’を作動させる。不図示の切削液ミスト発生
装置を作動し、切削ミスト供給ノズル２１２から切削加
工点に圧縮ミストを供給し、スライダー２０７，２０
７’を作動させ、ポリゴンミラー反射面の切削加工を行
う。一反射面の切削加工が終わったらスライダー２７
０，２７０’及びスライダー２０７，２０７’の基準位
置戻し移動と不図示のポリゴン割り出し装置の作動を行
い、順次残りの反射面を加工する。

【００７８】なお、上記の説明では、説明の便宜上、ポ
リゴンの自動脱着機構に１８０度とんぼ方式の機構を用
いているが３自由度の移動機構を有したもの等でもよ
い。

【００７９】また本実施形態の特徴であるポリゴンミラ
ー裏面側へ圧縮空気を噴射する非接触押圧保持部につい
ては、前述した穴２３３と溝２３２から構成される物の
他に、図１８及び図１９に示すような穴２３３からグラ
ファイト等のリング状多孔質体２３５を介し噴射される
ような構成の物でも良い。

【００８０】以上説明したようなポリゴン裏面側から圧
縮空気を噴射し非接触状態で押圧保持するという方式を
採ることで、裏面の平面精度に影響されないポリゴン保
持変形のない状態での加工が可能となり、従来よりも高
精度かつ低コストでの安定した量産加工が可能となる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポリゴンミラー保持面の精度がそれほど高くなくても従
来より高精度なポリゴンミラーの生産が可能となる。

【００８２】

【図面の簡単な説明】

【図１】ポリゴンミラー並びにポリゴンミラー反射面切
削加工時の保持部の概略構成の従来例と本実施形態のも
のを比較して示した図である。

【図２】第１の実施形態のポリゴンミラーブランクの、
押圧治具により保持される部分から外周にかけてを拡大
して示した図である。

【図３】ポリゴンミラーブランクのクランプ前後の面形
状の差異をグラフ化した図である。

【図４】ポリゴンミラーブランクの保持による変形状態
を示した図である。

【図５】第２の実施形態のポリゴンミラーの保持装置の
構成を概略的に示した図である。

【図６】第２の実施形態のポリゴンミラーの形状を概略
的に示した図である。

【図７】ポリゴンミラーブランクに形成された溝の断面
形状の変形例を示した図である。

【図８】一つのポリゴンミラーブランクを、従来の２つ
の輪帯による押圧保持、そして第２の実施形態のＯリン
グ押圧保持の各場合で保持し、反射面を加工した際の反
射面の倒れ量相対差の一例を示した図である。

【図９】ポリゴンミラーブランクの裏面の平面度を真円
度測定器を用いて測定した結果を示した図である。

【図１０】従来の方法によるポリゴンミラーブランクの
保持状態を示した図である。

【図１１】第３の実施形態の、ポリゴンミラー反射面切
削加工時に用いるポリゴンミラーブランク及びポリゴン
ミラー保持装置の概略構成を示した図である。

【図１２】３点押圧具の概略構成を示した図である。

【図１３】従来の方法によるポリゴンミラーブランクの
保持状態と第３の実施形態の方法によるポリゴンミラー
ブランクの保持状態を示した図である。

【図１４】一つの６面ポリゴンミラーを従来法の輪帯押
圧保持で加工した場合と、第３の実施形態の３点エコラ
イズ押圧保持で加工した場合の反斜面の面倒れ測定結果
の一例を示した図である。

【図１５】第４の実施形態のポリゴンミラーの反射面切
削加工装置の保持部の概略構造を示した図である。

【図１６】非接触押圧保持機構本体の側断面図である。

【図１７】非接触押圧保持機構本体の平面図である。

【図１８】第４の実施形態の変形例を示した図である。

【図１９】第４の実施形態の変形例を示した図である。

【図２０】従来のポリゴンミラーの加工工程を示した図
である。

【図２１】ポリゴンミラー保持面の加工法の例を示した
図である。

【図２２】従来の反射面の加工方法及び装置を示した図
である。

【符号の説明】

１ ポリゴンミラーブランク １ａ 反射面 １ｃ 基準面 １ｄ 反基準面 １ｆ リング状の溝

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に複数の反射面を有するポリゴン
   ミラーにおいて、 前記反射面と直交する２つの平らな端面のうちの少なく
   とも一方の面に、前記外周面のやや内周側に、リング状
   の溝を有することを特徴とするポリゴンミラー。
2. 【請求項２】 前記リング状の溝は、前記２つの端面の
   双方に形成され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】 前記リング状の溝は、断面四角形状の溝
   であることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラ
   ー。
4. 【請求項４】 前記ポリゴンミラーは、その複数の反射
   面を鏡面加工されるときに治具によって前記２つの端面
   を挟むことにより固定され、前記リング状の溝の内側を
   前記治具によって挟持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。
5. 【請求項５】 前記治具は前記治具は、前記２つの端面
   との接触部分が輪帯状に形成されていることを特徴とす
   る請求項４に記載のポリゴンミラー。
6. 【請求項６】 前記リング状の溝は、断面略三角形状の
   溝であり、該溝と前記治具との間に弾性部材が挟まれる
   ことを特徴とする請求項３に記載のポリゴンミラー。
7. 【請求項７】 前記リング状の溝は、断面半円状の溝で
   あり、該溝と前記治具との間に弾性部材が挟まれること
   を特徴とする請求項３に記載のポリゴンミラー。
8. 【請求項８】 ポリゴンミラーブランクの外周面に複数
   の反射面を切削加工により形成する場合に用いられるポ
   リゴンミラーブランクの保持方法において、 前記反射面と直交する２つの平らな端面のうちの少なく
   とも一方の面にリング状の溝が形成された前記ポリゴン
   ミラーブランクを、前記リング状の溝と前記２つの端面
   を挟持する治具の間にリング状の弾性部材を挟んで押圧
   保持することを特徴とするポリゴンミラーブランクの保
   持方法。
9. 【請求項９】 前記リング状の溝は、断面三角形状の溝
   であることを特徴とする請求項８に記載のポリゴンミラ
   ーブランクの保持方法。
10. 【請求項１０】 前記リング状の溝は、断面半円状の溝
    であることを特徴とする請求項８に記載のポリゴンミラ
    ーブランクの保持方法。
11. 【請求項１１】 ポリゴンミラーブランクの外周面に複
    数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられる
    ポリゴンミラーブランクの保持装置において、 前記反射面と直交する２つの平らな端面のうちの一方で
    ある第１の面の周縁部に当接する輪帯状の支持部材と、 前記２つの端面のうちの他方である第２の面を前記支持
    部材に向けて押圧する押圧具であって、前記第２の面の
    周縁部に点または微少な平面で当接する複数の押圧部材
    と、前記複数の押圧部材を前記支持部材に向けて押圧す
    るべく弾性的に支持するバネ部材とを備える押圧具とを
    具備することを特徴とするポリゴンミラーブランクの保
    持装置。
12. 【請求項１２】 前記バネ部材は、前記複数の押圧部材
    を円周上に等分割した位置に押圧することを特徴とする
    請求項１１に記載のポリゴンミラーブランクの保持装
    置。
13. 【請求項１３】 前記押圧部材は、前記輪帯状の支持部
    材に対向する前記第２の面の部位を押圧することを特徴
    とする請求項１１に記載のポリゴンミラーブランクの保
    持装置。
14. 【請求項１４】 前記押圧部材の個数が３個であること
    を特徴とする請求項１１に記載のポリゴンミラーブラン
    クの保持装置。
15. 【請求項１５】 前記押圧部材は球体からなることを特
    徴とする請求項１１に記載のポリゴンミラーブランクの
    保持装置。
16. 【請求項１６】 外周面に複数の反射面を有するポリゴ
    ンミラーにおいて、 前記反射面と直交する２つの平らな端面のうち、ポリゴ
    ンミラー駆動用モータを取り付ける基準面のみを鏡面加
    工したことを特徴とするポリゴンミラー。
17. 【請求項１７】 ポリゴンミラーブランクの外周面に複
    数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられる
    ポリゴンミラーブランクの保持方法において、 前記反射面と直交する２つの平らな端面のうちの一方の
    面を支持部材により支持し、前記２つの端面のうちの他
    方の面に圧縮空気を噴射して、前記ポリゴンミラーブラ
    ンクを前記支持部材に向けて押圧することを特徴とする
    ポリゴンミラーブランクの保持方法。
18. 【請求項１８】 ポリゴンミラーブランクの外周面に複
    数の反射面を切削加工により形成する場合に用いられる
    ポリゴンミラーブランクの保持装置において、 前記反射面と直交する２つの平らな端面のうちの一方で
    ある第１の面に当接する支持部材と、 前記２つの端面のうちの他方である第２の面に圧縮空気
    を噴射して、前記ポリゴンミラーブランクを前記支持部
    材に押圧する押圧手段とを具備することを特徴とするポ
    リゴンミラーブランクの保持装置。