JP7313898B2

JP7313898B2 - polygon mirror, image forming device, optical polarizer and optical scanning device

Info

Publication number: JP7313898B2
Application number: JP2019090863A
Authority: JP
Inventors: 淳史高田; 孝敏田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2023-07-25
Anticipated expiration: 2039-05-13
Also published as: JP2020187235A

Description

本発明はレーザビーム等を用いた記録装置において、レーザ光を像担持体上に走査する走査光学装置の構成要素であるポリゴンミラーに関するものである。 The present invention relates to a polygon mirror, which is a component of a scanning optical device for scanning a laser beam onto an image carrier in a recording device using a laser beam or the like.

特許文献１のように、従来のレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、画像信号に応じて光源から出射したレーザ光を光変調し、光変調されたレーザ光を例えばポリゴンミラーからなる偏向器で偏向走査している。偏向走査されたレーザ光は、ｆθレンズなどの走査レンズによって感光体ドラム上に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光体ドラム上の静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記録紙等の記録材に転写して定着装置へ送り、記録材上のトナーを加熱定着させることで印刷（プリント）が行われる。 As in Patent Document 1, a scanning optical device used in a conventional image forming apparatus such as a laser printer optically modulates a laser beam emitted from a light source according to an image signal, and deflects and scans the optically modulated laser beam by a deflector made up of, for example, a polygon mirror. The deflected and scanned laser light forms an image on the photosensitive drum by a scanning lens such as an fθ lens to form an electrostatic latent image. Next, the electrostatic latent image on the photoreceptor drum is developed into a toner image by a developing device, which is transferred to a recording material such as recording paper and sent to a fixing device, where the toner on the recording material is heated and fixed to print.

従来、走査光学装置に用いられる光偏向器であるスキャナモータは、ポリゴンミラー、ロータ、ロータと一体になっている回転軸およびポリゴンミラーを設置するための台座、基板と一体になっている軸受スリーブ、ステータ等で構成されている。また、ポリゴンミラーには、鏡面加工されたミラー面および台座に設置する際に当接する座面が設けられている。このポリゴンミラーは、アルミニウム等の金属を精密旋盤等の精密加工機で所定の形状に機械加工したものが一般的であるが、ミラー面および座面は、高い寸法精度が要求されるため、製造に多くの工程・工数が必要であり、高価になることがあった。 Conventionally, a scanner motor, which is an optical deflector used in a scanning optical device, consists of a polygon mirror, a rotor, a rotating shaft integrated with the rotor, a pedestal for installing the polygon mirror, a bearing sleeve integrated with a substrate, a stator, and the like. Also, the polygon mirror is provided with a mirror-finished mirror surface and a seating surface that abuts when installed on a pedestal. Polygon mirrors are generally made by machining a metal such as aluminum into a predetermined shape using a precision machine such as a precision lathe. However, the mirror surface and bearing surface require high dimensional accuracy, so many processes and man-hours are required for manufacturing, which can be expensive.

一方、特許文献２のように、金属製の基材に樹脂と反射膜を用いて、ミラー面を形成するポリゴンミラーが提案されている。 On the other hand, as in Patent Document 2, a polygon mirror is proposed in which a mirror surface is formed by using a resin and a reflective film on a metallic base material.

特開２００５－１７２９３０JP 2005-172930 特開平０４－０８６７２３Japanese Patent Laid-Open No. 04-086723

しかしながら特許文献２に示されている形態など、多角形状のポリゴンミラーは、基材の中心貫通孔だけであると、基材の回転方向位置決めができない。回転方向の位置決めができないと、基材が金型に接触してしまう可能性や、樹脂肉厚が安定せず形状精度が低下する可能性がある。そのため、例えば、基材を金型にインサートする際に位置決めする穴などを基板に形成する必要がある。しかし、多角形状のポリゴンミラーは、中心から外周までの距離が一定でないため重量バランスが一定ではないうえ、位置決めする穴などを基板に形成すると、さらに重量バランスが偏ってしまい回転精度が悪化してしまう懸念がある。そこで本発明の目的は、回転安定性に優れ、高精度な印字が可能となるポリゴンミラーを提供することである。 However, a polygonal polygon mirror, such as the one disclosed in Patent Document 2, cannot position the substrate in the rotational direction if only the central through-hole of the substrate is used. If positioning in the rotational direction cannot be achieved, there is a possibility that the base material will come into contact with the mold, or that the thickness of the resin will not be stable, resulting in a decrease in shape accuracy. Therefore, for example, it is necessary to form holes in the substrate for positioning when the substrate is inserted into the mold. However, since the distance from the center to the outer circumference of the polygonal mirror is not constant, the weight balance is not constant, and if positioning holes are formed in the substrate, the weight balance will become even more uneven, and there is a concern that the rotation accuracy will deteriorate. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a polygon mirror which is excellent in rotational stability and which enables highly accurate printing.

本発明のポリゴンミラーは、側面、第１面、および前記第１面に対向する第２面を有し、金属を含む基材を含み、前記側面、前記第１面の少なくとも一部、および前記第２面の少なくとも一部は樹脂で覆われ、前記第２面における中心とそれぞれの頂角との間には、前記基材を貫通する穴が設けられており、前記穴のうち前記第１面の側が、前記樹脂で封止され、前記穴のうち前記第２面の側が開口し、前記穴は、前記第２面の対角線方向を長手とする長穴であることを特徴とする。 The polygon mirror of the present invention has a side surface , a first surface, and a second surface opposite to the first surface , and includes a substrate containing a metal. The side surfaces, at least a portion of the first surface, and at least a portion of the second surface are covered with a resin. Holes passing through the substrate are provided between the center of the second surface and the respective apex angles, and the first surface side of the holes is sealed with the resin, and the second surface side of the holes is open. It is characterized in that it is an elongated hole whose longitudinal direction is the diagonal direction of two surfaces .

本発明によれば、回転安定性に優れ、高精度な印字が可能となるポリゴンミラーを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a polygon mirror that is excellent in rotational stability and enables high-precision printing.

本発明の第１実施例の画像形成装置の模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第１実施例の走査光学装置の斜視図である。1 is a perspective view of a scanning optical device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施例のスキャナモータの模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a scanner motor according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施例のポリゴンミラーの斜視図である。（ａ）は上面斜視図であり、（ｂ）は下面斜視図である。1 is a perspective view of a polygon mirror according to a first embodiment of the invention; FIG. (a) is a top perspective view, and (b) is a bottom perspective view. 本発明の第１実施例のポリゴンミラーの模式断面図である。（ａ）は図４のＡ－Ａ断面、（ｂ）は図４のＢ－Ｂ断面である。1 is a schematic cross-sectional view of a polygon mirror according to a first embodiment of the invention; FIG. (a) is the AA cross section of FIG. 4, and (b) is the BB cross section of FIG. 本発明の第１実施例のポリゴンミラーを製造するための金型の模式断面図である。（ａ）はインサート工程、（ｂ）は型締め工程、（ｃ）は射出工程、（ｄ）は型開き工程、（ｅ）は取出し工程、（ｆ）は、エジェクタピンの先端部の拡大図である。1 is a schematic cross-sectional view of a mold for manufacturing a polygon mirror according to a first embodiment of the present invention; FIG. (a) is an insertion process, (b) is a mold clamping process, (c) is an injection process, (d) is a mold opening process, (e) is a removal process, and (f) is an enlarged view of the tip of an ejector pin. 本発明の第２実施例のポリゴンミラーの斜視図である。（ａ）は上面斜視図であり、（ｂ）は下面斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a polygon mirror according to a second embodiment of the invention; (a) is a top perspective view, and (b) is a bottom perspective view. 本発明の第２実施例のポリゴンミラーの模式断面図である。（ａ）は図７のＣ－Ｃ断面、（ｂ）は図７のＤ－Ｄ断面である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a polygon mirror according to a second embodiment of the invention; (a) is the CC section of FIG. 7, and (b) is the DD section of FIG. 本発明の第２実施例のポリゴンミラーを製造するための金型の模式断面図である。（ａ）はインサート工程、（ｂ）は型締め工程、（ｃ）は射出工程、（ｄ）は型開き工程、（ｅ）は取出し工程である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a mold for manufacturing the polygon mirror of the second embodiment of the present invention; (a) is an inserting process, (b) is a mold clamping process, (c) is an injection process, (d) is a mold opening process, and (e) is an ejection process.

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。初めに、図１を用いて本実施形態に係る画像形成装置１１０について説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置１１０を示す模式断面図である。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, an image forming apparatus 110 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus 110 according to this embodiment.

画像形成装置１１０は、得られた画像情報に基づいたレーザ光Ｌを、露光手段としての走査光学装置１０１によって出射し、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された像担持体としての感光体ドラム１０３上に照射する。すると感光体ドラム１０３上に潜像が形成され、プロセスカートリッジ１０２によってこの潜像が現像剤としてのトナーによりトナー像として顕像化される。なお、プロセスカートリッジ１０２とは、感光体ドラム１０３と、感光体ドラム１０３に作用するプロセス手段として、帯電手段や現像手段等を一体的に有するものである。 The image forming apparatus 110 emits a laser beam L based on obtained image information from a scanning optical device 101 as an exposure means, and irradiates a photosensitive drum 103 as an image carrier built in a process cartridge 102 . Then, a latent image is formed on the photosensitive drum 103, and the latent image is visualized as a toner image by the process cartridge 102 with toner as developer. The process cartridge 102 integrally includes the photosensitive drum 103 and, as process means acting on the photosensitive drum 103, charging means, developing means, and the like.

一方、記録材積載板１０４上に積載された記録材Ｐは、給送ローラ１０５によって１枚ずつ分離されながら給送され、次に中間ローラ１０６によって、さらに下流側に搬送される。搬送された記録材Ｐ上には、感光体ドラム１０３上に形成されたトナー像が転写ローラ１０７によって転写される。この未定着のトナー像が形成された記録材Ｐは、さらに下流側に搬送され、内部に加熱体を有する定着器１０８により、トナー像が記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラ１０９によって機外に排出される。 On the other hand, the recording materials P stacked on the recording material stacking plate 104 are separated one by one by the feeding roller 105 and fed, and then conveyed further downstream by the intermediate roller 106 . A toner image formed on the photosensitive drum 103 is transferred onto the transported recording material P by a transfer roller 107 . The recording material P on which the unfixed toner image is formed is further conveyed downstream, and the toner image is fixed on the recording material P by a fixing device 108 having a heating member inside. After that, the recording material P is discharged out of the apparatus by the discharge roller 109 .

なお、本実施形態では感光体ドラム１０３に作用するプロセス手段としての前記帯電手段及び前記現像手段をプロセスカートリッジ１０２中に感光体ドラム１０３と一体的に有することとした。しかし、各プロセス手段を感光体ドラム１０３と別体に構成することとしても良い。 In the present embodiment, the charging means and the developing means acting on the photosensitive drum 103 are provided integrally with the photosensitive drum 103 in the process cartridge 102 . However, each process means may be constructed separately from the photosensitive drum 103 .

次に、図２を用いて画像形成装置１１０における走査光学装置１０１について説明する。図２は本発明の走査光学装置１０１の構成を示す模式斜視図である。 Next, the scanning optical device 101 in the image forming apparatus 110 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the scanning optical device 101 of the present invention.

光源装置２０１から出射されたレーザ光Ｌは、シリンドリカルレンズ２０２によって副走査方向に集光され、筐体２０３に形成された光学絞り２０４によって所定のビーム径に制限される。レーザ光Ｌはスキャナモータ１によってＺ軸回りに回転駆動されるポリゴンミラー３によって偏向され、ｆθレンズ２０５を通過後、図示しない像担持体上に集光し、Ｙ軸方向に走査され、静電潜像を形成する（ＹＺ平面に直行する方向をＸ軸方向とする）。なお、光源装置２０１やシリンドリカルレンズ２０２、スキャナモータ１等は筺体２０３に収容されており、筐体２０３の開口部は、樹脂や金属製の光学蓋（不図示）によって閉塞される。 A laser beam L emitted from a light source device 201 is condensed in the sub-scanning direction by a cylindrical lens 202 and is limited to a predetermined beam diameter by an optical diaphragm 204 formed in a housing 203 . The laser beam L is deflected by a polygon mirror 3 rotated around the Z-axis by a scanner motor 1, passes through an fθ lens 205, is condensed on an image carrier (not shown), is scanned in the Y-axis direction, and forms an electrostatic latent image (the direction perpendicular to the YZ plane is defined as the X-axis direction). The light source device 201, the cylindrical lens 202, the scanner motor 1, and the like are housed in a housing 203, and the opening of the housing 203 is closed with an optical lid (not shown) made of resin or metal.

次に図３を用いてスキャナモータ１について説明する。図３はスキャナモータ１の回転中心を含む模式断面図である。スキャナモータ１はレーザ光Ｌを偏向するポリゴンミラー３と、板金で構成された基板４に支持される軸受スリーブ５、ロータマグネット６を備えたロータ７を有している。また、ロータ７と一体となった回転軸８と台座２、基板４に固定されたステータコア９ａ、ステータコア９ａに固定されたステータコイル９ｂを有している。 Next, the scanner motor 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view including the rotation center of the scanner motor 1. As shown in FIG. A scanner motor 1 has a polygon mirror 3 for deflecting a laser beam L, a bearing sleeve 5 supported by a substrate 4 made of sheet metal, and a rotor 7 having a rotor magnet 6 . It also has a rotating shaft 8 integrated with the rotor 7, a pedestal 2, a stator core 9a fixed to the substrate 4, and a stator coil 9b fixed to the stator core 9a.

次に、図４と図５を用いてポリゴンミラーの一例について説明する。図４は本発明の実施例を示すポリゴンミラー３の斜視図である。図４（ａ）は上面斜視図、図４（ｂ）は下面斜視図である。また図５は図４のポリゴンミラー３の模式断面図である。図５（ａ）は矢印Ａから見た模式断面図、図５（ｂ）は矢印Ｂから見た模式断面図である。 Next, an example of a polygon mirror will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 4 is a perspective view of a polygon mirror 3 showing an embodiment of the invention. FIG. 4(a) is a top perspective view, and FIG. 4(b) is a bottom perspective view. 5 is a schematic sectional view of the polygon mirror 3 of FIG. 4. As shown in FIG. 5A is a schematic cross-sectional view seen from arrow A, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view seen from arrow B. FIG.

ポリゴンミラー３は、例えば、基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ、なお３１Ｂ及び３１Ｄは不図示）と、底面３１Ｅ及び天面３１Ｆの一部とを覆うように樹脂部材３２が成形されている。図４、図５に示したポリゴンミラーは、正四角柱形状の例を示したが、これに限るものではない。例えば、正五角柱形状や正六角柱形状など、多角柱形状（多角柱体）のもの、特に正多角柱形状のものが考えられる。樹脂部材３２において、基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）を覆う部分には４つの反射面（１０Ａ～１０Ｄ）が設けられ、また底面３１Ｅを覆う部分には樹脂底面１２が、天面３１Ｆを覆う部分には樹脂天面１３が設けられている。樹脂底面１２及び樹脂天面１３は基材３１を完全には覆う必要はなく、一部基材３１が露出していてもよい。基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）を覆う４つの反射面（１０Ａ～１０Ｄ）には反射膜が形成され、その反射膜で反射された光によって画像が形成される。 The polygon mirror 3 is formed with a resin member 32, for example, so as to cover side surfaces (31A to 31D, 31B and 31D not shown) of the base material 31 and part of the bottom surface 31E and top surface 31F. Although the polygon mirrors shown in FIGS. 4 and 5 are in the form of a square prism, the shape is not limited to this. For example, a polygonal prismatic shape (polygonal prismatic body) such as a regular pentagonal prismatic shape or a regular hexagonal prismatic shape, particularly a regular polygonal prismatic shape is conceivable. In the resin member 32, four reflecting surfaces (10A to 10D) are provided in the portion covering the side surfaces (31A to 31D) of the base material 31, the resin bottom surface 12 is provided in the portion covering the bottom surface 31E, and the resin top surface 13 is provided in the portion covering the top surface 31F. The resin bottom surface 12 and the resin top surface 13 do not need to completely cover the base material 31, and the base material 31 may be partially exposed. Reflective films are formed on the four reflective surfaces (10A to 10D) covering the side surfaces (31A to 31D) of the substrate 31, and an image is formed by the light reflected by the reflective films.

図４、図５には、一辺Ｗが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下（例えば１４．１ｍｍ（外接円φ２０ｍｍ））の四角柱形状であるポリゴンミラーの例を示す。基材３１には中心を貫通する中心貫通孔１５が設けられている。基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）の面数が、ポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）と同数の４面であるであることが好ましい。同数であると、基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）とポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）は、中心貫通孔１５の中心を通る中心軸の回転方向に対して位相が一致する。これにより樹脂部材３２の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の肉厚Ｔ２を、より均一にすることができるので、樹脂の固化速度が均一になり、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を高精度に成形することが可能となる。 FIGS. 4 and 5 show an example of a polygon mirror having a quadrangular prism shape with a side W of 10 mm or more and 30 mm or less (for example, 14.1 mm (circumscribed circle φ20 mm)). The base material 31 is provided with a center through-hole 15 penetrating through the center thereof. It is preferable that the number of side surfaces (31A to 31D) of the base material 31 is four, which is the same number as the reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3. If the numbers are the same, the side surfaces (31A to 31D) of the base material 31 and the reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3 are in phase with respect to the rotation direction of the central axis passing through the center of the central through hole 15. FIG. As a result, the thickness T2 of the reflective surfaces (10A to 10D) of the resin member 32 can be made more uniform, so that the solidification speed of the resin becomes uniform and the reflective surfaces (10A to 10D) can be molded with high precision.

基材３１の材料は、金属が好ましく、鋼板、ステンレス板、アルミ板あるいは、銅板を用いることができる。基材３１のヤング率は、２０ＧＰａ以上が好ましい。基材３１のヤング率が高いほど、回転駆動時の遠心力による変形量が低下する。基材３１の厚みＨは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。基材３１の厚みＨはポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の光学有効域以上の大きさものを用いることで、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の光学有効域全域において剛性を高めることができる。また、樹脂部材３２の肉厚を均一にして反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を高精度に成形することが可能である。しかし、厚すぎると走査光学装置１０１のサイズが増大する懸念がある。樹脂部材３２の材料はシクロオレフィンポリマーシクロオレフィンコポリマー、ポリカーボネート、あるいは、アクリルを用いることができる。樹脂部材３２のヤング率は０．５ＧＰａ以上が好ましい。樹脂部材３２のヤング率が低いと、遠心力による変形が許容できなくなる可能性がある。 The material of the base material 31 is preferably metal, and a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, or a copper plate can be used. The Young's modulus of the base material 31 is preferably 20 GPa or more. The higher the Young's modulus of the base material 31, the lower the amount of deformation due to the centrifugal force during rotational driving. The thickness H of the base material 31 is preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less. By using a thickness H of the base material 31 larger than the optical effective area of the reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3, the rigidity of the entire optical effective area of the reflecting surfaces (10A to 10D) can be increased. Further, it is possible to form the reflection surfaces (10A to 10D) with high precision by making the thickness of the resin member 32 uniform. However, if it is too thick, there is a concern that the size of the scanning optical device 101 will increase. The material of the resin member 32 can be cycloolefin polymer, cycloolefin copolymer, polycarbonate, or acrylic. The Young's modulus of the resin member 32 is preferably 0.5 GPa or more. If the Young's modulus of the resin member 32 is low, deformation due to centrifugal force may become unacceptable.

図３に示すように中心貫通孔１５と台座２が嵌合することでポリゴンミラー３のＸＹ平面内の位置が決まる。また、樹脂底面１２が台座２に当接することで、ポリゴンミラー３のＺ軸方向の位置が決まる。そして、例えば板バネ４０等の固定手段によってポリゴンミラー３が台座２に固定される。 As shown in FIG. 3, the position of the polygon mirror 3 in the XY plane is determined by fitting the central through-hole 15 and the base 2 together. Also, the position of the polygon mirror 3 in the Z-axis direction is determined by the contact of the resin bottom surface 12 with the pedestal 2 . The polygon mirror 3 is fixed to the pedestal 2 by fixing means such as leaf springs 40, for example.

基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）の面数が、ポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）と同数の４面であると、基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）に形成される樹脂部材３２の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の肉厚Ｔ２を均一にすることができる。これにより、反射面における樹脂の固化速度の不均一さを抑制することができ、樹脂が固化するときに発生するひけ等による反射面の変形を抑えることができる。よって、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を高精度に成形することが可能となる。樹脂部材３２の反射面の肉厚Ｔ２以外の肉厚（Ｔ１、Ｔ３）についても、Ｔ２と同じほうが好ましい。均肉形状とすることで、樹脂を射出した際の樹脂流動がスムーズになり、ウェルド等の不良現象の発生を抑制する。また、肉厚（Ｔ１～Ｔ３）は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。薄いと射出工程において樹脂が十分に充填できず、また厚いと遠心力による変形が許容できなくなる可能性がある。 When the number of side surfaces (31A to 31D) of the base material 31 is four, which is the same number as the reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3, the thickness T2 of the reflecting surfaces (10A to 10D) of the resin member 32 formed on the side surfaces (31A to 31D) of the base material 31 can be made uniform. As a result, nonuniformity in the solidification speed of the resin on the reflecting surface can be suppressed, and deformation of the reflecting surface due to sink marks or the like that occurs when the resin is solidified can be suppressed. Therefore, it is possible to form the reflecting surfaces (10A to 10D) with high accuracy. Thicknesses (T1, T3) other than the thickness T2 of the reflecting surface of the resin member 32 are preferably the same as T2. By making the thickness uniform, the resin flows smoothly when the resin is injected, and the occurrence of defective phenomena such as welds is suppressed. Moreover, the thickness (T1 to T3) is preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less. If it is thin, the resin cannot be sufficiently filled in the injection process, and if it is thick, deformation due to centrifugal force may become unacceptable.

また、基材３１の底面３１Ｅにおける、それぞれの頂角Ｉと中心Ｏとの間のそれぞれに、穴（１６Ａ～１６Ｄ）が設けられている。つまり、底面の対角線上のそれぞれは、穴（１６Ａ～１６Ｄ）が設けられている。そして、それぞれの穴（１６Ａ～１６Ｄ）は、前記頂角からの距離が１ｍｍ以上離れた位置に設けられていることが好ましい。穴（１６Ａ～１６Ｄ）が頂角に近いと、穴（１６Ａ～１６Ｄ）と側面（３１Ａ～３１Ｄ）間の肉厚が薄くなり、基材３１の加工時や樹脂部材３２の射出工程時に変形する可能性がある。対角線上に穴を設けることで、より回転方向に生じる重量のアンバランスを抑制することができる。つまり、底面における、中心Ｏから各頂角Ｉまでの距離Ｕは、中心Ｏから、一辺の中心Ｊまでの距離Ｖに比べて長い。つまり、ポリゴンミラーの重量は、対角線上が一番重く、一辺の中心部が一番軽い。そこで、対角線上に穴を設けることで、重量バランスが改善され、回転安定性を向上させることができる。また、それぞれの穴（１６Ａ～１６Ｄ）は、中心Ｏからの距離が等しいことが好ましい。距離が等しいとより回転安定性を向上させることができる。穴（１６Ａ～１６Ｄ）は、基材３１を貫通している貫通孔であることが好ましい。貫通孔であることで、基材３１と金型１４０の位置決め部材との嵌合長を十分確保することが可能であり、位置決め精度が向上するだけでなく、プレス加工機等により安価に加工することが可能である。また、それぞれの穴が同じ形状であることが好ましい。穴（１６Ａ～１６Ｄ）の形状が同じ形状であると重量バランスの対称性が増し、回転時の安定性がさらに向上する。さらに、対角線方向を長手とする長穴貫通孔であることが好ましい。長穴貫通孔であると、基材３１の設置（インサート）工程から樹脂部材３２の射出工程において、基材３１と金型１４０の熱膨張差により、基材３１と位置決め部材が干渉し、基材３１が変形することを防ぐことができる。穴（１６Ａ～１６Ｄ）が長穴貫通孔の場合、短手方向の幅は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。幅が小さいと位置決め部材の強度が不足し損傷の恐れがあり、逆に幅が大きいと基材３１の剛性が低下し遠心力による変形が許容できなくなる可能性がある。穴（１６Ａ～１６Ｄ）の数は、ポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）と同数（四角柱形状の場合は４つ）であることが好ましい。同数であると、重量バランスの対称性が増し、回転時の安定性がさらに向上する。図４および図５に示す正四角柱形状の場合、穴（１６Ａ～１６Ｄ）とポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）は、中心貫通孔１５の中心軸回転方向に対して位相が４５度シフトしている。 Further, holes (16A to 16D) are provided between each vertical angle I and the center O in the bottom surface 31E of the base material 31. As shown in FIG. That is, holes (16A to 16D) are provided on each diagonal line of the bottom surface. Each hole (16A to 16D) is preferably provided at a distance of 1 mm or more from the apex angle. If the holes (16A to 16D) are close to the apex angle, the thickness between the holes (16A to 16D) and the side surfaces (31A to 31D) becomes thin, and there is a possibility of deformation during the processing of the base material 31 or the injection process of the resin member 32. By providing the holes on the diagonal line, it is possible to suppress the weight imbalance that occurs in the direction of rotation. That is, the distance U from the center O to each vertical angle I on the bottom surface is longer than the distance V from the center O to the center J of one side. In other words, the weight of the polygon mirror is the heaviest on the diagonal line and the lightest at the center of one side. Therefore, by providing the holes on the diagonal line, the weight balance can be improved and the rotational stability can be improved. Moreover, it is preferable that the respective holes (16A to 16D) have the same distance from the center O. If the distances are equal, it is possible to further improve the rotational stability. The holes (16A to 16D) are preferably through holes penetrating through the substrate 31. As shown in FIG. With the through holes, it is possible to ensure a sufficient fitting length between the base material 31 and the positioning member of the mold 140, which not only improves the positioning accuracy but also enables inexpensive processing using a press machine or the like. Moreover, it is preferable that each hole has the same shape. If the holes (16A to 16D) have the same shape, the symmetry of the weight balance is increased, and the stability during rotation is further improved. Furthermore, it is preferable that the elongated through-holes are elongated in the diagonal direction. The elongated through-hole prevents the substrate 31 from interfering with the positioning member due to the difference in thermal expansion between the substrate 31 and the mold 140 in the step of installing (inserting) the substrate 31 to the step of injecting the resin member 32, thereby preventing deformation of the substrate 31. When the holes (16A to 16D) are long through-holes, the width in the lateral direction is preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less. If the width is too small, the strength of the positioning member will be insufficient and there is a risk of damage. The number of holes (16A to 16D) is preferably the same as the number of reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3 (four in the case of a quadrangular prism shape). If the numbers are the same, the symmetry of the weight balance increases and the stability during rotation is further improved. 4 and 5, the holes (16A to 16D) and the reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3 are phase-shifted by 45 degrees with respect to the rotation direction of the central axis of the central through-hole 15.

樹脂天面１３には、射出成形時のピンゲートを切断した痕である、ゲート痕（１７Ａ～１７Ｄ）が形成されている。ゲート痕（１７Ａ～１７Ｄ）の数は、ポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）と同数であることが好ましい。同数であると、射出工程において、樹脂部材３２の圧力分布の対称性が増し、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の形状精度が更に向上する。ゲート痕（１７Ａ～１７Ｄ）とポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）は、中心貫通孔１５の中心軸回転方向に対して位相が一致していることが好ましい。位相が一致していると、射出工程において、樹脂部材３２の圧力分布の対称性が更に増し、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の形状精度が向上する。また、ゲート間に発生するウェルドを、レーザ光Ｌの走査範囲外である反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の端部に誘導することができる。 The resin top surface 13 has gate traces (17A to 17D) formed by cutting pin gates during injection molding. The number of gate marks (17A to 17D) is preferably the same as the number of reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3. FIG. If the numbers are the same, the symmetry of the pressure distribution of the resin member 32 is increased in the injection process, and the shape accuracy of the reflecting surfaces (10A to 10D) is further improved. It is preferable that the gate marks (17A-17D) and the reflecting surfaces (10A-10D) of the polygon mirror 3 are in phase with respect to the rotation direction of the central axis of the central through-hole 15. FIG. When the phases match, the symmetry of the pressure distribution of the resin member 32 is further increased in the injection process, and the shape accuracy of the reflecting surfaces (10A to 10D) is improved. Also, the weld generated between the gates can be guided to the end of the reflecting surfaces (10A to 10D) outside the scanning range of the laser light L. FIG.

（製造方法）
次に本発明のポリゴンミラーの製造方法の一例について図６を用いて説明する。図６はポリゴンミラー３を製造するための金型１４０の模式断面図である。図６（ａ）は金型１４０内に基材３１を設置（インサート）したときの模式断面図である。図６（ｂ）は金型１４０を閉じて型締めしたときの模式断面図である。図６（ｃ）は金型１４０内に樹脂を射出したときの模式断面図である。図６（ｄ）は樹脂部材３２の冷却完了後に金型１４０を開いたときの模式断面図である。図６（ｅ）はエジェクタプレート１４５を前進させ、成形品であるポリゴンミラー３を取り出したときの模式断面図である。 (Production method)
Next, an example of a method for manufacturing a polygon mirror according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a mold 140 for manufacturing the polygon mirror 3. As shown in FIG. FIG. 6A is a schematic cross-sectional view when the substrate 31 is installed (inserted) in the mold 140. FIG. FIG. 6B is a schematic cross-sectional view when the mold 140 is closed and clamped. FIG. 6C is a schematic cross-sectional view when resin is injected into the mold 140. FIG. FIG. 6D is a schematic cross-sectional view when the mold 140 is opened after cooling of the resin member 32 is completed. FIG. 6(e) is a schematic cross-sectional view when the ejector plate 145 is advanced and the molded polygon mirror 3 is taken out.

本実施形態に係るポリゴンミラー３の製造方法では、金型１４０は３プレート金型構成であり、ランナストリッパプレート１４１と、固定側型板１４２及び可動側型板１４３から構成されている。固定側型板１４２には天面成形面１４２Ａ、金型穴１４２Ｂ及び樹脂を注入するためのゲート１４２Ｃが設けられている。ゲート１４２Ｃの数は反射成形面（１４４Ａ～１４４Ｄ）と同数の４つであることが好ましい。同数であると、射出工程において、樹脂部材３２の圧力分布の対称性が増し、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の形状精度が更に向上する。ゲート１４２Ｃと反射成形面１４４Ａから１４４Ｄは、中心貫通孔１５の中心軸回転方向に対して位相が一致していることが好ましい。位相が一致していると、射出工程において、樹脂部材３２の圧力分布の対称性が更に増し、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の形状精度が向上する。また、ゲート間に発生するウェルドを、レーザ光Ｌの走査範囲外である反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の端部に誘導することができる。可動側型板１４３は可動側コア１４３Ａとスライドブロック１４４を有し、可動側コア１４３Ａには底面成形面１４３Ｂ及び金型軸１４３Ｃ、スライドブロック１４４には反射成形面（１４４Ａ～１４４Ｄ）が設けられている（１４４Ｂ及び１４４Ｄは不図示）。エジェクタプレート１４５は、基材３１の穴（１６Ａ～１６Ｄ）と同数である４本のエジェクタピン１４５Ａを有していることが好ましい。同数であると、樹脂部材３２の離型工程において、エジェクタピン１４５Ａの突出し力を樹脂部材３２に均等に伝え、離型に伴う変形を抑えることができるためである。 In the method of manufacturing the polygon mirror 3 according to the present embodiment, the mold 140 has a three-plate mold configuration and is composed of a runner stripper plate 141 , a stationary side template 142 and a movable side template 143 . The stationary mold plate 142 is provided with a top molding surface 142A, a mold hole 142B, and a gate 142C for injecting resin. The number of gates 142C is preferably four, the same number as the reflective molding surfaces (144A-144D). If the numbers are the same, the symmetry of the pressure distribution of the resin member 32 is increased in the injection process, and the shape accuracy of the reflecting surfaces (10A to 10D) is further improved. It is preferable that the gate 142C and the reflective molding surfaces 144A to 144D are in phase with respect to the rotation direction of the central axis of the central through-hole 15 . When the phases match, the symmetry of the pressure distribution of the resin member 32 is further increased in the injection process, and the shape accuracy of the reflecting surfaces (10A to 10D) is improved. Also, the weld generated between the gates can be guided to the end of the reflecting surfaces (10A to 10D) outside the scanning range of the laser light L. FIG. The movable side mold plate 143 has a movable side core 143A and a slide block 144. The movable side core 143A is provided with a bottom molding surface 143B and a mold shaft 143C, and the slide block 144 is provided with reflection molding surfaces (144A to 144D) (144B and 144D are not shown). The ejector plate 145 preferably has four ejector pins 145A, the same number as the holes (16A-16D) in the substrate 31. As shown in FIG. This is because, if the number is the same, the projecting force of the ejector pins 145A can be evenly transmitted to the resin member 32 in the mold releasing process of the resin member 32, and deformation due to mold release can be suppressed.

まず図６（ａ）に示すように、金型１４０を開いた状態で基材３１を金型１４０の内部（金型内）にインサートする。基材３１は、底面３１Ｅを可動側コア１４３Ａに当接させてＺ軸方向及びＺＹ軸周りの位置決めを、中心貫通孔１５を金型軸１４３Ｃと嵌合させてＸＹ軸方向の位置決めを行う。同時にエジェクタピン１４５Ａを穴（１６Ａ～１６Ｄ）に挿入し、Ｚ軸周りの位置決めを行う。図６（ｆ）に、図６（ａ）のエジェクタピンの先端部（点線で囲ったＰの部分）の拡大図を示す。図６（ｆ）において、エジェクタピン１４５Ａの先端は、エジェクタピンの外径Ｍより小さい外径Ｎを有する小径部による段付き形状となっている。エジェクタピン１４５Ａの段付き形状の小径部の側面Ｓは穴（１６Ａ～１６Ｄ）を構成する面Ｒと対向し、段付き形状の台座面Ｑは基材３１の底面３１Ｅと対向する。このときエジェクタピン１４５Ａの段付き形状の小径部の外径を、１本だけ、段付き形状の小径部の側面Ｓと、穴を構成する面Ｒとの隙間が０．５ｍｍ以下になるように、他のエジェクタピンの小径部の外径より僅かに大きく形成しておく。言い換えると、他のエジェクタピン（本実施形態では４本のエジェクタピンのうちの他の３本）の小径部の外径は、１本だけ大きく形成した段付き形状の外径より例えば１ｍｍ以上小さくなるように形成しておく。これにより、小径部の外径が大きい１本のエジェクタピン１４５Ａを、穴（１６Ａ～１６Ｄ）のいずれかと嵌合させることで、正確にＺ軸周りの位置決めを行うことができるとともに、ほかの３本が、穴に干渉することがない。つまり、ほかの３本が、穴に干渉してエジェクタピンが穴に挿入できないために生じる、金属基板あるいは金型の損傷を抑制することができる。また４本のエジェクタピン１４５Ａすべてに段付き形状を設けておくことで、段付き形状の台座面Ｑを基材の底面３１Ｅと接触させることで、基材３１からエジェクタピン１４５Ａへ熱の移動が発生する。４本のエジェクタピン１４５Ａすべてに段付き形状を設けることで、この熱の移動に極力対称性をもたせて、基材３１内の温度分布の異方性の発生を最小限に抑えることができる。基材３１を金型１４０内に正確に位置決めを行うことで、基材３１と金型１４０の接触による破損を防ぐことができる。また、樹脂部材３２の反射面１０Ａから１０Ｄの肉厚を均一にすることができるので、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を高精度に成形することが可能である。 First, as shown in FIG. 6A, the substrate 31 is inserted into the mold 140 (inside the mold) while the mold 140 is open. The base material 31 is positioned in the Z-axis direction and around the ZY-axis by bringing the bottom surface 31E into contact with the movable core 143A, and is positioned in the XY-axis direction by fitting the center through-hole 15 with the mold shaft 143C. At the same time, ejector pins 145A are inserted into the holes (16A to 16D) for positioning around the Z axis. FIG. 6(f) shows an enlarged view of the tip of the ejector pin (portion P surrounded by a dotted line) of FIG. 6(a). In FIG. 6(f), the tip of the ejector pin 145A has a stepped shape with a small diameter portion having an outer diameter N smaller than the outer diameter M of the ejector pin. The stepped small-diameter side surface S of the ejector pin 145A faces the surface R forming the holes (16A to 16D), and the stepped base surface Q faces the bottom surface 31E of the substrate 31. As shown in FIG. At this time, the outer diameter of the stepped small diameter portion of the ejector pin 145A is slightly larger than that of the other ejector pins so that the gap between the side surface S of the stepped small diameter portion and the surface R forming the hole is 0.5 mm or less. In other words, the outer diameters of the small-diameter portions of the other ejector pins (the other three of the four ejector pins in this embodiment) are formed so as to be, for example, 1 mm or more smaller than the outer diameter of the stepped shape that is formed larger by one. As a result, by fitting one ejector pin 145A with a large outer diameter of the small diameter portion into one of the holes (16A to 16D), it is possible to perform accurate positioning around the Z-axis, and the other three pins do not interfere with the hole. In other words, it is possible to suppress damage to the metal substrate or the mold caused by the other three pins interfering with the hole and the ejector pin being unable to be inserted into the hole. Further, by providing a stepped shape to all the four ejector pins 145A, heat is transferred from the substrate 31 to the ejector pins 145A by bringing the stepped pedestal surface Q into contact with the bottom surface 31E of the substrate. By providing a stepped shape to all four ejector pins 145A, this heat transfer can be made as symmetrical as possible, and anisotropy in the temperature distribution within the substrate 31 can be minimized. Accurate positioning of the base material 31 within the mold 140 can prevent damage due to contact between the base material 31 and the mold 140 . Further, since the thickness of the reflecting surfaces 10A to 10D of the resin member 32 can be made uniform, the reflecting surfaces (10A to 10D) can be molded with high accuracy.

仮に基材３１に穴１６Ａが１つだけ形成されている場合、ポリゴンミラー３の重量バランスが崩れ、回転駆動時の精度に問題が発生する可能性がある。また基材３１に対角線上である穴１６Ａと１６Ｃの２つを形成した場合、ポリゴンミラー３の剛性の対称性が不足しているため、回転駆動させたときの変形に面間差が発生する可能性がある。以上の理由から、基材３１の穴１６Ａから１６Ｄと側面３１Ａから３１Ｄは同数であることが望ましい。 If only one hole 16A were formed in the base material 31, the weight balance of the polygon mirror 3 would be disturbed, and there is a possibility that a problem would arise in the precision during rotational driving. Also, if two holes 16A and 16C are formed on the base material 31 on a diagonal line, the symmetry of the rigidity of the polygon mirror 3 is insufficient, so there is a possibility that a difference in deformation occurs between the surfaces when the polygon mirror 3 is driven to rotate. For the above reasons, it is desirable that the number of holes 16A to 16D and the side surfaces 31A to 31D of the substrate 31 be the same.

またエジェクタピン１４５Ａに挿入する貫通孔を長穴とすることで、基材３１と金型１４０の熱膨張差によって基材３１とエジェクタピン１４５Ａが干渉して変形するのを防ぎ、高精度な成形を可能としている。 In addition, by making the through-hole into which the ejector pin 145A is inserted to be an elongated hole, it is possible to prevent the substrate 31 and the ejector pin 145A from interfering with each other due to the difference in thermal expansion between the substrate 31 and the mold 140, thereby enabling highly accurate molding.

次に図６（ｂ）に示すように、金型１４０を閉じて型締めをかける。このとき固定側型板１４２の金型穴１４２Ｂと可動側型板１４３の金型軸１４３Ｃが嵌合されることで、固定側型板１４２と可動側型板１４３の位置を合わせることができる。 Next, as shown in FIG. 6B, the mold 140 is closed and clamped. At this time, the fixed side mold plate 142 and the movable side mold plate 143 can be aligned by fitting the mold hole 142B of the fixed side mold plate 142 with the mold shaft 143C of the movable side mold plate 143 .

そして図６（ｃ）に示すように、金型１４０のキャビティ（金型内）に樹脂を射出し、樹脂部材３２とランナ３２Ａを成形する。樹脂部材３２は、スライドブロック１４４の反射成形面（１４４Ａ～１４４Ｄ）で形成された反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を有する。また、固定側型板１４２の天面成形面１４２Ａで形成された樹脂天面１３、及び可動側型板１４３の底面成形面１４３Ｂで形成された樹脂底面１２を有する。 Then, as shown in FIG. 6C, resin is injected into the cavity (inside the mold) of the mold 140 to mold the resin member 32 and the runner 32A. The resin member 32 has reflective surfaces (10A to 10D) formed by the reflective molded surfaces (144A to 144D) of the slide block 144. As shown in FIG. It also has a resin top surface 13 formed by the top molding surface 142A of the stationary mold plate 142 and a resin bottom surface 12 formed by the bottom mold surface 143B of the movable mold plate 143 .

十分に冷却したのち、図６（ｄ）に示すように金型１４０を開き、固定側型板１４２の天面成形面１４２Ａと樹脂部材３２の樹脂天面１３を、スライドブロック１４４の反射成形面（１４４Ａ～１４４Ｄ）と樹脂部材３２の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を離型させる。また樹脂部材３２とランナ３２Ａを分離する。 After cooling sufficiently, the mold 140 is opened as shown in FIG. 6(d), and the top surface molding surface 142A of the fixed side mold plate 142 and the resin top surface 13 of the resin member 32 are separated from the reflection molding surfaces (144A to 144D) of the slide block 144 and the reflection surfaces (10A to 10D) of the resin member 32. Also, the resin member 32 and the runner 32A are separated.

そして図６（ｅ）に示すように、エジェクタプレート１４５を前進させてエジェクタピン１４５Ａを突出し、可動側コア１４３Ａの底面成形面１４３Ｂと樹脂部材３２の樹脂底面１２を離型する。最後に成形品３Ａとランナ３２Ａを金型１４０から取り出す。その後、成形品３Ａの反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の表面にアルミ等の反射膜を蒸着処理することで、ポリゴンミラー３の製造が完了する。 Then, as shown in FIG. 6(e), the ejector plate 145 is advanced to project the ejector pin 145A, thereby separating the bottom molding surface 143B of the movable core 143A and the resin bottom surface 12 of the resin member 32 from the mold. Finally, the molded product 3A and the runner 32A are removed from the mold 140. After that, by vapor-depositing a reflecting film such as aluminum on the surfaces of the reflecting surfaces (10A to 10D) of the molded product 3A, the manufacture of the polygon mirror 3 is completed.

樹脂部材３２の肉厚は、反射面１０及び樹脂底面１２、樹脂天面１３それぞれにおいて０．５ｍｍである。均肉形状とすることで、樹脂を射出した際の樹脂流動をスムーズにして不要なウェルド等の不良現象の発生を抑制している。また樹脂の冷却収縮による反り等の変形も抑制することができる。 The thickness of the resin member 32 is 0.5 mm on each of the reflecting surface 10 , the resin bottom surface 12 , and the resin top surface 13 . By making the thickness uniform, the resin flows smoothly when the resin is injected, thereby suppressing the occurrence of defective phenomena such as unnecessary welds. Moreover, deformation such as warping due to cooling shrinkage of the resin can be suppressed.

また基材３１の肉厚及び一辺の長さは、ポリゴンミラー３の反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の光学有効域以上の大きさものを用いる。光学有効域以上の肉厚と一辺の長さを有する基材３１をインサートする。これにより、反射面（１０Ａ～１０Ｄ）の光学有効域全域において剛性を高めることができるだけでなく、樹脂部材３２の肉厚を均一にして反射面（１０Ａ～１０Ｄ）を高精度に成形することが可能である。 The thickness and the length of one side of the base material 31 should be equal to or greater than the effective optical area of the reflecting surfaces (10A to 10D) of the polygon mirror 3. FIG. A substrate 31 having a wall thickness and a side length greater than or equal to the optically effective area is inserted. As a result, it is possible not only to increase the rigidity in the entire optical effective range of the reflecting surfaces (10A to 10D), but also to make the thickness of the resin member 32 uniform and to mold the reflecting surfaces (10A to 10D) with high precision.

尚、本実施例では、反射面が４つのポリゴンミラーを例示して説明したが、これに限定されるものではない。また、金属部材３１のヤング率が樹脂部材３２のヤング率より大きければ、金属部材３１の材料は鋼板に限らずアルミニウム等の他の材料で良く、更に、金属に限定されるものでもない。また、樹脂部材３２の材料もシクロオレフィンポリマーに限らずポリカーボネートやアクリル等の他の材料でも良い。また、金属部材３１と樹脂部材３２の厚みも上記の限りでは無い。また、Ｚ軸周りの位置決めは穴（１６Ａ～１６Ｄ）に限定されるものでもなく、丸穴貫通孔や角穴貫通孔等の長穴形状以外の貫通孔や、Ｕ字溝やＶ字溝等の溝形状、ボス形状や突起形状でも良い。 In this embodiment, a polygon mirror having four reflecting surfaces has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Also, if the Young's modulus of the metal member 31 is greater than that of the resin member 32, the material of the metal member 31 is not limited to steel plate, but may be another material such as aluminum, and is not limited to metal. Also, the material of the resin member 32 is not limited to the cycloolefin polymer, and other materials such as polycarbonate and acryl may be used. Also, the thicknesses of the metal member 31 and the resin member 32 are not limited to those described above. In addition, the positioning around the Z axis is not limited to the holes (16A to 16D), but through holes other than long hole shapes such as round hole through holes and square hole through holes, groove shapes such as U-shaped grooves and V-shaped grooves, boss shapes and protrusion shapes.

（第２の実施形態）
図７と図８を用いて、第２の実施形態であるポリゴンミラー３０３について説明する。第１の実施形態と同じ機能を有する要素については同じ符号を付し説明を省略する。図７は本実施形態を示すポリゴンミラー３０３の斜視図である。図７（ａ）は上面斜視図、図７（ｂ）は下面斜視図である。また図８は図７のポリゴンミラー３の模式断面図である。図８（ａ）は矢印Ｃから見た模式断面図、図８（ｂ）は矢印Ｄから見た模式断面図である。 (Second embodiment)
A polygon mirror 303 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. Elements having the same functions as those of the first embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 7 is a perspective view of the polygon mirror 303 showing this embodiment. FIG. 7(a) is a top perspective view, and FIG. 7(b) is a bottom perspective view. 8 is a schematic cross-sectional view of the polygon mirror 3 of FIG. 8A is a schematic cross-sectional view seen from arrow C, and FIG. 8B is a schematic cross-sectional view seen from arrow D. FIG.

ポリゴンミラー３０３は、第１の実施形態同様、正四角柱形状の基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ（３１Ｂ及び３１Ｄは不図示））と、底面３１Ｅ及び天面３１Ｆの一部とを覆うように樹脂部材３３２が成形されている。本実施形態においては、例えば、一辺が１４．１ｍｍ（外接円φ２０ｍｍ）の正四角柱形状である例を示す。樹脂部材３３２において、基材３１の側面（３１Ａ～３１Ｄ）を覆う部分には４つの反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）が設けられ、また底面３１Ｅを覆う部分には樹脂底面３１２が、天面３１Ｆを覆う部分には樹脂天面３１３が設けられている。樹脂底面３１２及び樹脂天面３１３は基材３１を完全には覆っておらず、一部基材３１が露出している。 In the polygon mirror 303, as in the first embodiment, a resin member 332 is formed so as to cover the side surfaces (31A to 31D (31B and 31D are not shown)) of the square prism-shaped base material 31 and part of the bottom surface 31E and top surface 31F. In this embodiment, for example, an example of a regular quadrangular prism shape with one side of 14.1 mm (circumscribed circle φ20 mm) is shown. In the resin member 332, four reflective surfaces (310A to 310D) are provided in a portion that covers the side surfaces (31A to 31D) of the base material 31, a resin bottom surface 312 is provided in a portion that covers the bottom surface 31E, and a resin top surface 313 is provided in a portion that covers the top surface 31F. The resin bottom surface 312 and the resin top surface 313 do not completely cover the base material 31, and the base material 31 is partially exposed.

金属基板３１は、金属基板３１を貫通する穴（１６Ａ～１６Ｄ）を有しているが、樹脂天面３１３は基材３１の穴（１６Ａ～１６Ｄ）を封止しており、穴（１６Ａ～１６Ｄ）は樹脂部材３２の樹脂天面３１３側に露出していない。穴（１６Ａ～１６Ｄ）を封止することで、ポリゴンミラー３を回転駆動させたときの風切音を低減させる効果がある。 The metal substrate 31 has holes (16A to 16D) passing through the metal substrate 31, but the resin top surface 313 seals the holes (16A to 16D) in the base material 31, and the holes (16A to 16D) are not exposed to the resin top surface 313 side of the resin member 32. Sealing the holes (16A to 16D) has the effect of reducing wind noise when the polygon mirror 3 is driven to rotate.

樹脂部材３３２は穴（１６Ａ～１６Ｄ）の側面の一部も被覆し、穴（１６Ａ～１６Ｄ）の内部には樹脂穴（３３３Ａ～３３３Ｄ）が形成されている。樹脂穴（３３３Ａ～３３３Ｄ）の大きさ（直径、あるいは、樹脂底面３１２から樹脂穴を見た時の樹脂穴の開口部の面積）は、４つのうち１つだけ僅かに大きい。例えば、４つのうち３つが、開口部の直径がφ１．９ｍｍであり、１つだけ僅かに大きくφ２ｍｍである。樹脂穴の形状の差は微小であるため、ポリゴンミラー３０３の重量バランスへの影響は無視できる。樹脂底面３１２から樹脂穴（３３３Ａ～３３３Ｄ）を見た時の樹脂穴の開口部の形状は、円形であってもよいし、楕円形や多角形などの形状であってもよい。 The resin member 332 also partially covers the side surfaces of the holes (16A to 16D), and resin holes (333A to 333D) are formed inside the holes (16A to 16D). The size of the resin holes (333A to 333D) (diameter or area of the opening of the resin hole when viewed from the resin bottom surface 312) is slightly larger by one out of four. For example, 3 out of 4 have an opening diameter of φ1.9 mm and only one is slightly larger at φ2 mm. Since the difference in the shape of the resin hole is minute, the influence on the weight balance of the polygon mirror 303 can be ignored. The shape of the opening of the resin holes (333A to 333D) when viewed from the resin bottom surface 312 may be circular, elliptical, polygonal, or the like.

基材３１の材料は、第１の実施形態と同様である。一例として、基材３１は、ヤング率は２０５ＧＰａ、厚みは１．５ｍｍの鋼板を用いることができる。また、樹脂部材３２の材料は、第１の実施形態と同様である。一例として、ヤング率は２．８４ＧＰａのシクロオレフィンポリマーを用いることができる。 The material of the base material 31 is the same as that of the first embodiment. As an example, the base material 31 can use a steel plate with a Young's modulus of 205 GPa and a thickness of 1.5 mm. Also, the material of the resin member 32 is the same as that of the first embodiment. As an example, a cycloolefin polymer with a Young's modulus of 2.84 GPa can be used.

基材３１には中心を貫通する中心貫通孔１５が設けられており、図３に示すように中心貫通孔１５と台座２が嵌合することでポリゴンミラー３０３のＸＹ平面内の位置が決まる。また、樹脂底面３１２が台座２に当接することで、ポリゴンミラー３０３のＺ軸方向の位置が決まる。そして、例えば板バネ４０等の固定手段によってポリゴンミラー３０３が台座２に固定される。 A central through-hole 15 is provided through the base material 31, and as shown in FIG. Also, the position of the polygon mirror 303 in the Z-axis direction is determined by the contact of the resin bottom surface 312 with the pedestal 2 . Then, the polygon mirror 303 is fixed to the pedestal 2 by fixing means such as the plate spring 40 or the like.

基材３２の側面３１Ａから３１Ｄの面数は、ポリゴンミラー３の反射面３１０Ａから３１０Ｄと同数の４面であることが好ましい。基材３２の側面（３１Ａ～３１Ｄ）とポリゴンミラー３の反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）は、中心貫通孔１５の中心軸回転方向に対して位相が一致している。これにより樹脂部材３２の反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）の肉厚を均一にすることができるので、反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）を高精度に成形することが可能である。 The number of side surfaces 31A to 31D of the substrate 32 is preferably four, which is the same number as the reflecting surfaces 310A to 310D of the polygon mirror 3 . The side surfaces (31A to 31D) of the base material 32 and the reflecting surfaces (310A to 310D) of the polygon mirror 3 are in phase with respect to the rotation direction of the central axis of the central through-hole 15. FIG. As a result, the thickness of the reflecting surfaces (310A to 310D) of the resin member 32 can be made uniform, so that the reflecting surfaces (310A to 310D) can be formed with high accuracy.

また基材３１の底面３１Ｅの対角線上には、対角線方向を長手とする穴（１６Ａ～１６Ｄ）が、それぞれ中心貫通孔１５から等距離に設けられている。穴（１６Ａ～１６Ｄ）の短手方向の幅は、第１の実施形態と同様であるが、一例として、２ｍｍとすることができる。穴（１６Ａ～１６Ｄ）の数は、ポリゴンミラー３の反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）と同数の４つであることが好ましい。穴（１６Ａ～１６Ｄ）とポリゴンミラー３の反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）は、中心貫通孔１５の中心軸回転方向に対して位相が４５度シフトしている。 Holes (16A to 16D) extending in the diagonal direction are provided on the diagonal line of the bottom surface 31E of the base material 31 at equal distances from the central through hole 15, respectively. The width of the holes (16A to 16D) in the lateral direction is the same as in the first embodiment, but can be 2 mm as an example. The number of holes (16A to 16D) is preferably four, which is the same number as the reflecting surfaces (310A to 310D) of the polygon mirror 3. The holes (16A to 16D) and the reflecting surfaces (310A to 310D) of the polygon mirror 3 are phase-shifted by 45 degrees with respect to the rotation direction of the central axis of the central through-hole 15. FIG.

樹脂天面１３には、射出成型時のピンゲートを切断した痕である、ゲート痕（３１７Ａ～３１７Ｄ）が形成されている。ゲート痕（３１７Ａ～３１７Ｄ）の数は、ポリゴンミラー３の反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）と同数の４つであることが好ましい。ゲート痕（３１７Ａ～３１７Ｄ）とポリゴンミラー３の反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）は、中心貫通孔１５の中心軸回転方向に対して位相が一致している。 The resin top surface 13 has gate traces (317A to 317D) formed by cutting pin gates during injection molding. The number of gate marks (317A to 317D) is preferably four, which is the same number as the reflecting surfaces (310A to 310D) of the polygon mirror 3. FIG. The gate traces (317A to 317D) and the reflecting surfaces (310A to 310D) of the polygon mirror 3 are in phase with respect to the rotation direction of the central axis of the central through-hole 15. FIG.

第２の実施形態のポリゴンミラー３０３を製造する具体的な方法について図９を用いて説明する。図９はポリゴンミラー３０３を製造するための金型１４０の模式断面図である。図９（ａ）は金型１４０内に基材３１を設置したときの模式断面図である。図９（ｂ）は金型１４０を閉じて型締めしたときの模式断面図である。図９（ｃ）は金型１４０内に樹脂を射出したときの模式断面図である。図９（ｄ）は樹脂部材３２の冷却完了後に金型１４０を開いたときの模式断面図である。図９（ｅ）はエジェクタプレート１４５を前進させ、成形品であるポリゴンミラー３０３を取り出したときの模式断面図である。 A specific method for manufacturing the polygon mirror 303 of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a mold 140 for manufacturing the polygon mirror 303. As shown in FIG. FIG. 9A is a schematic cross-sectional view when the substrate 31 is installed in the mold 140. FIG. FIG. 9B is a schematic cross-sectional view when the mold 140 is closed and clamped. FIG. 9C is a schematic cross-sectional view when resin is injected into the mold 140. FIG. FIG. 9D is a schematic cross-sectional view when the mold 140 is opened after cooling of the resin member 32 is completed. FIG. 9(e) is a schematic cross-sectional view when the ejector plate 145 is advanced and the polygon mirror 303, which is a molded product, is taken out.

図９（ａ）のインサート工程では、金型１４０を開いた状態で基材３１を金型１４０内にインサートする。図９（ｃ）の射出工程では、金型１４０のキャビティに樹脂を射出し、樹脂部材３３２とランナ３２Ａを成形する。樹脂部材３３２は、スライドブロック１４４の反射成形面（１４４Ａ～１４４Ｄ）で形成された反射面（３１０Ａ～３１０Ｄ）と、固定側型板１４２の天面成形面１４２Ａで形成された樹脂天面３１３を有する。また、可動側型板１４３の底面成形面１４３Ｂで形成された樹脂底面３１２を有する。樹脂天面３１３は基材３１の穴（１６Ａ～１６Ｄ）を封止するとともに、穴（１６Ａ～１６Ｄ）とエジェクタピン１４５Ａの段付き形状の間隙にも流入し、穴（１６Ａ～１６Ｄ）内に樹脂穴（３３３Ａ～３３３Ｄ）を形成する。 In the inserting step of FIG. 9A, the substrate 31 is inserted into the mold 140 while the mold 140 is open. In the injection step of FIG. 9C, resin is injected into the cavity of the mold 140 to mold the resin member 332 and the runner 32A. The resin member 332 has reflective surfaces (310A to 310D) formed by the reflective molded surfaces (144A to 144D) of the slide block 144 and a resin top surface 313 formed by the top surface molded surface 142A of the fixed side template 142. It also has a resin bottom surface 312 formed by the bottom molding surface 143</b>B of the movable side template 143 . The resin top surface 313 seals the holes (16A to 16D) of the base material 31 and also flows into the stepped gaps between the holes (16A to 16D) and the ejector pins 145A to form resin holes (333A to 333D) in the holes (16A to 16D).

図９（ｅ）の取出し工程では、エジェクタプレート１４５を前進させてエジェクタピン１４５Ａを突出し、可動側コア１４３Ａの底面成形面１４３Ｂと樹脂部材３３２の樹脂底面３１２を離型する。最後に成形品３０３Ａとランナ３２Ａを金型１４０から取り出す。その後、成形品３０３Ａの反射面１０Ａから１０Ｄの表面にアルミ等の反射膜を蒸着処理することで、ポリゴンミラー３０３の製造が完了する。その他の工程は第１の実施形態と同様である。 9(e), the ejector plate 145 is moved forward to project the ejector pin 145A, thereby releasing the bottom molding surface 143B of the movable core 143A and the resin bottom surface 312 of the resin member 332 from the mold. Finally, the molded product 303A and the runner 32A are removed from the mold 140. After that, a reflecting film such as aluminum is vapor-deposited on the reflecting surfaces 10A to 10D of the molded product 303A, thereby completing the manufacture of the polygon mirror 303. FIG. Other steps are the same as in the first embodiment.

本発明は、電子写真機器等に用いられるスキャナーユニットに搭載される反射型ポリゴンミラーに対して適用可能である他、高精度な回転精度を必要とする回転体に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a reflective polygon mirror mounted on a scanner unit used in an electrophotographic device or the like, and can also be applied to a rotating body that requires high rotational accuracy.

１スキャナモータ
２台座
３、３０３ポリゴンミラー
３Ａ、３０３Ａ成形品
１０Ａ～１０Ｄ、３１０Ａ～３１０Ｄ反射面
１２、３１２樹脂底面
１３、３１３樹脂天面
１５中心貫通孔
１６Ａ～１６Ｄ穴
１７Ａ～１７Ｄ、３１７Ａ～３１７Ｄゲート痕
３１基材 1 Scanner motor 2 Pedestal 3, 303 Polygon mirror 3A, 303A Molded product 10A-10D, 310A-310D Reflective surface 12, 312 Resin bottom surface 13, 313 Resin top surface 15 Center through hole 16A-16D Hole 17A-17D, 317A-317D Gate mark 31 Base material

Claims

ポリゴンミラーであって、
側面、第１面、および前記第１面に対向する第２面を有し、金属を含む基材を含み、
前記側面、前記第１面の少なくとも一部、および前記第２面の少なくとも一部は樹脂で覆われ、
前記第２面における、中心とそれぞれの頂角との間には、前記基材を貫通する穴が設けられており、
前記穴のうち前記第１面の側が、前記樹脂で封止され、
前記穴のうち前記第２面の側が開口し、
前記穴は、前記第２面の対角線方向を長手とする長穴であることを特徴とするポリゴンミラー。 A polygon mirror,
a substrate having a side surface, a first surface, and a second surface opposite the first surface and comprising a metal ;
the side surface, at least a portion of the first surface, and at least a portion of the second surface are covered with a resin;
Holes penetrating the base material are provided between the center and each apex angle of the second surface,
The first surface side of the hole is sealed with the resin ,
The second surface side of the hole is open ,
A polygon mirror according to claim 1, wherein said hole is an elongated hole extending in a diagonal direction of said second surface .

前記穴の短手方向の幅は、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下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。 2. The polygon mirror according to claim 1 , wherein the width of the hole in the lateral direction is 0.5 mm or more and 5 mm or less .

前記第１面の少なくとも一部、および前記第２面の少なくとも一部は、前記樹脂で覆われず、露出していることを特徴とする請求項１または２に記載のポリゴンミラー。 3. The polygon mirror according to claim 1, wherein at least a portion of said first surface and at least a portion of said second surface are exposed without being covered with said resin.

さらに前記基材には、前記基材を貫通する貫通孔が設けられ、前記第１面および前記第２面のうち前記貫通孔の周囲は前記樹脂で覆われず、露出していることを特徴とする請求項３に記載のポリゴンミラー。 4. The polygon mirror according to claim 3, further comprising: a through hole penetrating through the base material; and a periphery of the through hole of the first surface and the second surface is not covered with the resin and is exposed.

前記第１面から前記第２面に向かう方向における前記基材の厚みは、前記第１面から前記第２面に向かう前記方向における前記ポリゴンミラーの反射面の光学有効域の大きさ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のポリゴンミラー。 5. The polygon mirror according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the base material in the direction from the first surface to the second surface is equal to or greater than the size of the effective optical area of the reflecting surface of the polygon mirror in the direction from the first surface to the second surface.

前記基材の厚みは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のポリゴンミラー。 6. The polygon mirror according to claim 5, wherein the base material has a thickness of 0.5 mm or more and 5 mm or less .

前記穴の側面は、樹脂で覆われていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のポリゴンミラー。 7. The polygon mirror according to claim 1, wherein side surfaces of said holes are covered with resin.

前記基材の前記側面を覆う前記樹脂の上に、反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポリゴンミラー。 8. The polygon mirror according to claim 1, wherein a reflecting film is formed on the resin covering the side surface of the base material.

前記第１面にはゲート痕が設けられ、
前記ゲート痕が設けられた位置は、前記ポリゴンミラーを前記第１面から前記第２面に向かう方向に視て、前記穴の位置と異なることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のポリゴンミラー。 A gate mark is provided on the first surface,
9. The polygon mirror according to any one of claims 1 to 8 , wherein a position where the gate mark is provided is different from a position of the hole when viewing the polygon mirror from the first surface toward the second surface.

前記ポリゴンミラーは、インサート成形品であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のポリゴンミラー。 10. The polygon mirror according to any one of claims 1 to 9, wherein the polygon mirror is an insert-molded product .

請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のポリゴンミラーの反射面に形成された反射膜で反射された光によって画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 11. An image forming apparatus which forms an image by light reflected by a reflecting film formed on a reflecting surface of the polygon mirror according to claim 1.

請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーを回転駆動する駆動源と、を備えることを特徴とする光偏向器。 a polygon mirror according to any one of claims 1 to 10 ;
and a drive source for rotationally driving the polygon mirror.

前記第２面は、前記第１面と前記駆動源との間に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の光偏光器。 13. The optical deflector of claim 12 , wherein the second surface is provided between the first surface and the drive source.

光源と、
前記光源から出射された光を偏向する請求項１２または１３に記載の光偏向器と、を備えることを特徴とする光走査装置。 a light source;
14. An optical scanning device, comprising: the optical deflector according to claim 12 , which deflects light emitted from the light source.