(57)【要約】【課題】加工が簡単で、ポリゴンミラーのミラー面の形状異常によって発生する画像不良の防止に役立つポリゴンミラー、ポリゴンミラーを用いた光偏向装置、ポリゴンミラーの加工治具、ポリゴンミラーの製造方法及びポリゴンミラーの製造装置を提供する。【解決手段】ポリゴンミラーの加工治具４８を円筒部３の内側に軽圧入し、上押え治具４４の周壁部６３の底面６３ａによって正角柱部５を押圧保持する。この押圧保持によりポリゴンミラー１００の各側面１００ｂを凹状に弾性変形させた状態で側面１００ｂを平坦に鏡面加工する。押圧力を開放すれば側面１００ｂは凸状となり、高速回転駆動時には遠心力による変形によって側面１００ｂは平坦になる。【選択図】      図３
2004184761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面をミラー面とした正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーにおいて、
前記ミラー面は回転駆動時の遠心力によって変形して平坦になるように構成されていることを特徴とするポリゴンミラー。
【請求項２】
前記円筒部内に配した治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面を鏡面加工することにより、前記治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたことを特徴とする請求項１記載のポリゴンミラー。
【請求項３】
前記正角柱部と前記円筒部を挟んで押圧保持した状態で前記側面の鏡面加工をしたことを特徴とする請求項２記載のポリゴンミラー。
【請求項４】
側面をミラー面とした正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とで構成されたポリゴンミラーを有し、前記ポリゴンミラーの前記ミラー面は回転駆動時の遠心力によって変形して平坦になるように構成されていることを特徴とするポリゴンミラーの光偏向装置。
【請求項５】
前記円筒部内に配した治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工することにより、前記治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたポリゴンミラーを備えたことを特徴とする請求項４記載のポリゴンミラーの光偏向装置。
【請求項６】
側面がミラー面に加工される正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーの加工時に前記円筒部内に配し、前記側面を凹状に変形させるためのポリゴンミラーの加工治具であって、
前記加工治具の外周面は、前記正角柱部と相似形状の多角形状であることを特徴とするポリゴンミラーの加工治具。
【請求項７】
側面がミラー面に加工される正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーの加工時に、前記側面を変形させるためのポリゴンミラーの加工治具を用いたポリゴンミラーの製造方法であって、
前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内に配し、前記加工治具からの押圧力によって前記側面を変形させた状態で鏡面加工し、前記ポリゴンミラーの加工治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたことをすることを特徴とするポリゴンミラーの製造方法。
【請求項８】
前記ポリゴンミラーの加工治具の外周面を前記正角柱部と相似形状の多角形状とし、前記ポリゴンミラーの加工治具の各頂点が向く方向が前記正角柱部の頂点が向く方向と同じになるように前記円筒部内に配し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工することを特徴とする請求項７記載のポリゴンミラーの製造方法。
【請求項９】
前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内へ配したときに前記ポリゴンミラーが位置決めされるようにしたことを特徴とする請求項７または８記載のポリゴンミラーの製造方法。
【請求項１０】
前記正角柱部と前記円筒部を挟んで押圧保持することで前記ポリゴンミラーの加工治具から押圧力を発生させ、該押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をするようにしたことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のポリゴンミラーの製造方法。
【請求項１１】
前記正角柱部及び前記円筒部を弾性体を介して押圧保持し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をするようにしたことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のポリゴンミラーの製造方法。
【請求項１２】
前記弾性体は前記円筒部と略同形状の環状であることを特徴とする請求項１１記載のポリゴンミラーの製造方法。
【請求項１３】
側面がミラー面に加工される正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーの加工時に、前記側面を変形させるためのポリゴンミラーの加工治具を用いたポリゴンミラーの製造装置であって、
前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内に配し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を変形させた状態で鏡面加工することができ、鏡面加工後に前記ポリゴンミラーの加工治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたことをすることを特徴とするポリゴンミラーの製造装置。
【請求項１４】
前記ポリゴンミラーの加工治具の外周面を前記正角柱部と相似形状の多角形状とし、前記ポリゴンミラーの加工治具の各頂点が向く方向が前記正角柱部の頂点が向く方向と同じになるように前記円筒部内に配し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工することができることを特徴とする請求項１３記載のポリゴンミラーの製造装置。
【請求項１５】
前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内へ配したときに前記ポリゴンミラーが位置決めされるようにしたことを特徴とする請求項１３または１４記載のポリゴンミラーの製造装置。
【請求項１６】
前記正角柱部と前記円筒部を挟んで押圧保持することで前記ポリゴンミラーの加工治具から押圧力を発生させ、該押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をすることができることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載のポリゴンミラーの製造装置。
【請求項１７】
前記正角柱部及び前記円筒部を弾性体を介して押圧保持し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をすることができることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載のポリゴンミラーの製造装置。
【請求項１８】
前記弾性体は前記円筒部と略同形状の環状であることを特徴とする請求項１７記載のポリゴンミラーの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置や画像読取装置に関連するポリゴンミラー、ポリゴンミラーの光偏向装置、ポリゴンミラーの加工治具、ポリゴンミラーの製造方法及びポリゴンミラーの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置や画像読取装置に用いられるポリゴンミラー（回転多面鏡）として、例えば図１１に示すようなものが知られている。このポリゴンミラー１は、回転軸２及びマグネット４とともに回転子６を構成し、画像形成装置等においては図示を略す固定子に対して回転軸２を中心に回転する。ポリゴンミラー１は、例えばアルミニウム合金を鍛造して得られる金属加工品（図１２参照）を後述のように鏡面加工して製造され、平面視正多角形（ここでは正六角形）の盤状の正角柱部５と、正角柱部５の下面側に形成された円筒状の円筒部３と、正角柱部５の上面側中央に形成された突出部１ａとを有する。
突出部１ａの中央で上記正六角形の重心位置には嵌合孔８が設けられ、回転軸２はその嵌合孔８に嵌合されてポリゴンミラー１に取り付けられる。また、マグネット４はその外径が円筒部３の内径と略同径の円筒状を呈し、円筒部３の内側に回転軸２と同心となるように固着される。そして、円筒部３内に装着されたマグネット４に対向する位置に所定距離離間させて巻線コイル（図示せず）を配置し、この部分がモータとして機能するように構成される。
正角柱部５の六つの側面１ｂは鏡面加工された平滑な光反射面（ミラー面）であり、その鏡面加工は図１２に示す加工装置１０により行われている。この加工装置１０は、鏡面加工前のポリゴンミラー１を保持する保持装置１１と、保持装置１１により保持された鏡面加工前のポリゴンミラー１の側面１ｂを研削する研削工具１２とを備える。研削工具１２は、工具回転軸を中心に鉛直面内で回転する回転円盤２４にバイト２２が取り付けられて構成されている。
【０００３】
保持装置１１は、角度割出し盤２６と、治具ベース２５と、固定シャフト２８と、保持治具２１と、回転防止部材１９と、拡縮部３０と、回転操作部２０と、基準面当接部３４とを有する。角度割出し盤２６は水平面内で装置回転軸を中心に回転可能であり、その上面には凸部３５が形成されている。治具ベース２５の下部にはその凸部３５に係合する凹部３６が設けられ、この凹部３６が凸部３５に係合することによって治具ベース２５が角度割出し盤２６上に位置決め固定されている。
治具ベース２５には上方に向けて延びる突堤部２７が形成されているとともに、その中央で凹部３６の上方には治具ベース２５を上下方向に貫通する貫通孔３７が形成されている。固定シャフト２８はその貫通孔３７に嵌合されて治具ベース２５の上方に突出し、筒状を呈する保持治具２１の下部内側に嵌合している。保持治具２１の下部には鍔部２３が形成され、この鍔部２３の下面２３ａが突堤部２７の上面２７ａに当接することにより保持治具２１が上下方向に位置決めされている。
また、固定シャフト２８と保持治具２１との嵌合により両者の軸心が装置回転軸に一致して、保持治具２１が水平方向に位置決めされている。回転防止部材１９は、その保持治具２１が治具ベース２５上で回転することを防止し、いわゆる「回り止め」の役割を果たしている。
【０００４】
拡縮部３０は、図１３に拡大して示すように、保持治具２１の上部内側に設けられている。この拡縮部３０は全体としては筒状を呈するが、実際にはそれを周方向に等分割して得る形状の複数の構成部材が集合してなり、各構成部材の間隔が変化することによって筒径Ｄ１が拡大又は縮小するようになっている。拡縮部３０の上部外周側には、上方に向かって連続的に径が拡大するテーパー面３０ａが形成されている。保持治具２１の上部内周側には、そのテーパー面３０ａに接するようにテーパー面２１ａが形成されている。拡縮部３０の上部内周側は後述のように回転軸２をチャックするチャック穴３３となっており、このチャック穴３３の周壁には回転軸２の損傷を防止するためのゴム等からなる保護部材３８が設けられている。
回転操作部２０は、保持治具２１の外周面に形成されたネジ溝２９ａに螺合され、このネジ溝２９ａに沿って回転しながら上下に移動するようになっている。保持治具２１にはネジ溝２９ａの下方に位置するように鉛直方向に延びる長孔３９、３９が形成され、拡縮部３０の下部には長孔３９の幅（図１２及び図１３において紙面垂直方向の幅）と略同寸の径を有するピン３１が水平方向に延びるように固定され、このピン３１の両端部３１ａ、３１ａが長孔３９、３９を通って保持治具２１の外側に突出している。また、拡縮部３０は図示を略すバネ部材により上方に付勢され、この付勢力によりピン３１の両端部３１ａ、３１ａが回転操作部２０に下方から当接している。
回転操作部２０を回転させてこれを下方に移動させると、上記付勢力に抗してピン３１が下方に移動して拡縮部３０が下降する。このとき、テーパー面３０ａがテーパー面２１ａに対して摺接しながら下方に移動するので、拡縮部３０を構成する上記構成部材の間隔は徐々に狭くなり、対向する構成部材間の距離であるチャック穴３３の径（筒径Ｄ１）は縮小する。
一方、回転操作部２０を回転させてこれを上方に移動させると、上記付勢力によりピン３１が回転操作部２０に追従して拡縮部３０が上昇する。このとき、テーパー面３０ａがテーパー面２１ａに対して摺接しながら上方に移動するので、拡縮部３０を構成する上記構成部材の間隔は徐々に広くなり、チャック穴３３の径は拡大する。
【０００５】
基準面当接部３４は、回転操作部２０の上方に位置するようにネジ溝２９ａに螺合されている。この基準面当接部３４は上面３４ａが水平となるように微細に取付調整され、その上面３４ａには加工前のポリゴンミラー１の加工基準面である円筒部３の底面３ａが当接される。なお、基準面当接部３４には周方向に沿って複数の側穴４０が設けられているが、この側穴４０には図示を略す棒状部材が挿入可能であり、回転軸２が拡縮部３０にチャックされたが締付力が弱いときには、その棒状部材により締付力を高めることができるようになっている。
この加工装置１０により加工前のポリゴンミラー１を鏡面加工するには、まず、図１１においてポリゴンミラー１の嵌合孔８及び円筒部３に回転軸２及びマグネット４を取り付けた後、図１３において回転操作部２０を操作してその回転軸２をチャックする。このとき、円筒部３の底面３ａを基準面当接部３４の上面３４ａに当接させてポリゴンミラー１の姿勢を水平にし、回転軸２の軸心を装置回転軸に一致させる。
続いて、その装置回転軸を中心に角度割出し盤２６を回転させて、加工前のポリゴンミラー１の側面１ｂを研削工具１２の回転円盤２４に正対させる。そして、側面１ｂと回転円盤２４との距離関係を微調整した後に回転円盤２４を回転させ、両者を相対的に移動させつつ側面１ｂをバイト２２により研削して側面１ｂを鏡面加工する。
以降、回転軸２をチャックしたまま角度割出し盤２６を回転させて全ての側面１ｂを順次回転円盤２４に正対させ、各側面１ｂを上記同様の手順で鏡面加工し、加工後、回転操作部２０を操作してチャックを解放することによりポリゴンミラー１を含む回転子６が得られる。
尚、上記したような従来技術であるポリゴンミラーや光偏向装置などが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１のポリゴンミラーでは、補強リブを設けることで回転時におけるミラー反射面の変形を抑制しており、特許文献２の光偏向装置では、回転多面鏡の厚さが径方向外側に向かって徐々に増すようなテーパー形状にすることで回転駆動時の反射面形状の変形を低減させている。
しかしながら、特許文献１においては、補強リブを新たに設けるために部品の大型化を招いたり、ポリゴンミラー本体と補強リブを一体形成するために加工が複雑になるなどの問題がある。また、特許文献２においては、テーパー形状にしなくてはならないので、加工に手間がかかるという問題がある。
【特許文献１】実開平６−２３３２号公報
【特許文献２】特開２００１−４９４６公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、画像形成装置等については高速化、高性能化（高画質化）の要求が厳しく、これに用いられるポリゴンミラーについても高速回転可能で高精度であることが求められている（例えばポリゴンミラーのミラー面の平面度品質（面精度）に関して言えば、要求精度が４λ／５（λ＝０．６３３μｍ）からλ／５に引き上げられている。）。
ポリゴンミラーの高速化はポリゴンミラーの形状精度にも影響を及ぼす。例えば、３００００ｒｐｍ程度の高速回転では、遠心力によって、ポリゴンミラーの鏡面端部が膨らみ、ミラー面が凹形状となる。高速化が進むほど鏡面端部の膨らみ量は大きくなる。ミラー面が凹形状となると、ビーム径が太くなったり、焦点距離の位置ズレ等の要求性能を満足することができなくなり、回転ムラ（ジッター）が生じ、縦線ゆらぎ等の画像不良となる。したがって、遠心力の影響を受けるミラー面形状は高速回転駆動時において所望の平面度となることが重要である。
このような要求に対しては、例えば、実開平６−２３３２号公報のポリゴンミラーや特開２００１−４９４６公報の光偏向装置などが提案されている。実開平６−２３３２号公報のポリゴンミラーでは、補強リブを設けることで回転時におけるミラー反射面の変形を抑制しており、特開２００１−４９４６公報の光偏向装置では、回転多面鏡の厚さが径方向外側に向かって徐々に増すようなテーパー形状にすることで回転駆動時の反射面形状の変形を低減させている。
しかしながら、実開平６−２３３２号公報では、補強リブを新たに設けるために部品の大型化を招いたり、ポリゴンミラー本体と補強リブを一体形成するために加工が複雑になるなどの問題がある。また、特開２００１−４９４６公報については、テーパー形状にしなくてはならないので、加工に手間がかかるという問題がある。
そこで、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、加工が簡単で、ポリゴンミラーのミラー面の形状異常によって発生する画像不良の防止に役立つポリゴンミラー、ポリゴンミラーを用いた光偏向装置、ポリゴンミラーの加工治具、ポリゴンミラーの製造方法及びポリゴンミラーの製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、請求項１記載の発明では、側面をミラー面とした正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーにおいて、前記ミラー面は回転駆動時の遠心力によって変形して平坦になるようにしたポリゴンミラーを最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記円筒部内に配した治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工することにより、前記治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたポリゴンミラーを主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記正角柱部と前記円筒部を挟んで押圧保持した状態で前記側面の鏡面加工をしたポリゴンミラーを主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、側面をミラー面とした正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とで構成されたポリゴンミラーを有し、前記ポリゴンミラーの前記ミラー面は回転駆動時の遠心力によって変形して平坦になるようにしたポリゴンミラーの光偏向装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記円筒部内に配した治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工することにより、前記治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたポリゴンミラーを備えたポリゴンミラーの光偏向装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、側面がミラー面に加工される正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーの加工時に前記円筒部内前記正角柱部と同じ多角形状であるポリゴンミラーの加工治具を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、側面がミラー面に加工される正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーの加工時に、前記側面を変形させるためのポリゴンミラーの加工治具を用いたポリゴンミラーの製造方法であって、前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内に配し、前記加工治具からの押圧力によって前記側面を変形させた状態で鏡面加工し、前記ポリゴンミラーの加工治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたポリゴンミラーの製造方法を主要な特徴とする。
【０００８】
請求項８記載の発明では、前記ポリゴンミラーの加工治具を前記正角柱部と同じ多角形状とし、前記ポリゴンミラーの加工治具の各頂点が向く方向が前記正角柱部の頂点が向く方向と同じになるように前記円筒部内に配し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工するポリゴンミラーの製造方法を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内へ配したときに前記ポリゴンミラーが位置決めされるようにしたポリゴンミラーの製造方法を主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、前記正角柱部と前記円筒部を挟んで押圧保持することで前記ポリゴンミラーの加工治具から押圧力を発生させ、該押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をするようにしたポリゴンミラーの製造方法を主要な特徴とする。
請求項１１記載の発明では、前記正角柱部及び前記円筒部を弾性体を介して押圧保持し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をするようにしたポリゴンミラーの製造方法を主要な特徴とする。
請求項１２記載の発明では、前記弾性体は前記円筒部と略同形状の環状であるポリゴンミラーの製造方法を主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明では、側面がミラー面に加工される正角柱部と、前記正角柱部の底面に形成した円筒部とを備えたポリゴンミラーの加工時に、前記側面を変形させるためのポリゴンミラーの加工治具を用いたポリゴンミラーの製造装置であって、前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内に配し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を変形させた状態で鏡面加工することができ、鏡面加工後に前記ポリゴンミラーの加工治具を外したときに前記側面が凸状となるようにしたポリゴンミラーの製造装置を主要な特徴とする。
【０００９】
請求項１４記載の発明では、前記ポリゴンミラーの加工治具を前記正角柱部と同じ多角形状とし、前記ポリゴンミラーの加工治具の各頂点が向く方向が前記正角柱部の頂点が向く方向と同じになるように前記円筒部内に配し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で鏡面加工することができるポリゴンミラーの製造装置を主要な特徴とする。
請求項１５記載の発明では、前記ポリゴンミラーの加工治具を前記円筒部内へ配したときに前記ポリゴンミラーが位置決めされるようにしたポリゴンミラーの製造装置を主要な特徴とする。
請求項１６記載の発明では、前記正角柱部と前記円筒部を挟んで押圧保持することで前記ポリゴンミラーの加工治具から押圧力を発生させ、該押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をすることができるポリゴンミラーの製造装置を主要な特徴とする。
請求項１７記載の発明では、前記正角柱部及び前記円筒部を弾性体を介して押圧保持し、前記ポリゴンミラーの加工治具からの押圧力によって前記側面を凹状に変形させた状態で前記側面の鏡面加工をすることができるポリゴンミラーの製造装置を主要な特徴とする。
請求項１８記載の発明では、前記弾性体は前記円筒部と略同形状の環状であるポリゴンミラーの製造装置を主要な特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係るポリゴンミラー１００を示す。ポリゴンミラー１００は、回転軸２及びマグネット４とともに回転子６を構成し、画像形成装置等においては図示を略す固定子に対して回転軸２を中心に回転する。
ポリゴンミラー１００は、例えばアルミニウム合金を鍛造して得られる平面視正多角形（ここでは正六角形）金属加工品の側面を凸状に鏡面加工し、回転駆動時にはその遠心力によって変形して平坦になるように６つの側面１００ｂを構成したもので、正六角形の盤状の正角柱部５と、正角柱部５の下面側に形成された円筒状の円筒部３と、正角柱部５の上面側中央に形成された突出部１ａとを有する。突出部１ａの中央で上記正六角形の重心位置には嵌合孔８が設けられ、回転軸２はその嵌合孔８に嵌合されてポリゴンミラー１００に取り付けられる。
また、環状のマグネット４はその外径が円筒部３の内径と略同径の円筒状を呈し、円筒部３の内側に回転軸２と同心となるように固着される。そして、円筒部３内に装着されたマグネット４に対向する位置に所定距離離間させて巻線コイル（図示せず）を配置し、この部分がモータとして機能するように構成される。
ポリゴンミラー１００の側面１００ｂの加工は図２に示すポリゴンミラーの製造装置２００により行われる。ポリゴンミラーの製造装置２００は、加工前のポリゴンミラー１００を保持する保持装置５０と、図１２に示したと同様の研削工具とから概略構成されている。保持装置５０は、角度割出し盤２６と、角度割出し盤ベース４７と、ベース５１と、支持棒４６と、支持板５２と、加工治具４５と、上押え治具４４と、上押え稼動カバー４３と、上押え治具可動部５３とを備える。
角度割出し盤２６は角度割出し盤ベース４７上に設けられ、角度割出し盤ベース４７とともに中心軸を中心に水平面内で回転可能となっている。ベース５１は円環状を呈して中心軸に対して固定され、ボールベアリング５４を介して角度割出し盤２６の外周に設けられている。ベース５１には上記研削工具と干渉しないように複数の支持棒４６が立設され、支持板５２はこれらの支持棒４６に水平姿勢で支持されている。
角度割出し盤２６の上面には凸部５５が設けられ、加工治具４５の底部には凹部５６が設けられ、この凹部５６が凸部５５に係合して位置決めされた状態で加工治具４５は角度割出し盤２６に締結固定されている。図３に拡大して示すように、加工治具４５の加工基準面４５ａは平滑かつ水平に仕上げられており、後述のようにポリゴンミラー１００の基準面である円筒部３の底面３ａが当接されるようになっている。また、加工基準面４５ａの中央部には治具取付穴５７が形成され、ここにはポリゴンミラーの加工治具４８が嵌合されている。ポリゴンミラーの加工治具４８はこの例では正六角形状とされ、その中央には中心孔４８ａが穿設されている。
【００１１】
図２において、上押え治具可動部５３は支持板５２に取り付けられており、平面視長方形状の基板５８の上面中央に支軸４２が設けられ、かつ、この支軸４２と平行するようにガイド軸５９，５９が設けられて構成されている。支軸４２及びガイド軸５９の各上端部には上押え治具支持板４１が取り付けられてその各上端部が連結されている。これにより、上押え治具可動部５３は基板５８と上押え治具支持板４１とにより規定されるストロークの分だけ上下方向に移動可能となっている。
上押え稼動カバー４３は上押え治具可動部５３の基板５８の下面に取り付けられ、上押え治具４４はその上押え稼動カバー４３に取り付けられている。上押え稼動カバー４３はその外側を覆うカバー６０の内部にベアリング（不図示）を備え、上押え治具４４はそのベアリングに保持されることにより中心軸を中心に水平面内で回転可能となっている。上押え治具４４は平面視円形状を呈し、その下部外周縁にはポリゴンミラー１００の円筒部３と略同径の円環状の周壁部６３が形成されている（図２、図３参照）。
【００１２】
ここで、ポリゴンミラーの製造装置２００によるポリゴンミラーの製造方法について説明する。ポリゴンミラーの製造方法では、まず、ポリゴンミラー１００の嵌合孔８に回転軸２を嵌合させる。続いて、回転軸２の下端部がポリゴンミラーの加工治具４８の中心孔４８ａ内に逃げて円筒部３の底面３ａが加工治具４５の加工基準面４５ａに当接するように、ポリゴンミラー１００を加工治具４５上に設置する。
このとき、ポリゴンミラーの加工治具４８は円筒部３の内側に軽圧入されるが、ポリゴンミラーの加工治具４８の正六角形の各頂点の向く方向は正角柱部５の正六角形の頂点の向く方向と同じになるようになされる。つまり、加工治具４８の外周面の形状は、正角柱部５の外面形状と相似形状をなすように構成されている。この軽圧入により、回転軸２の軸心は中心軸に一致するとともに、ポリゴンミラー１００の正六角形の各頂点の方向へ力が作用して側面１００ｂが中央部を中心に凹状に弾性変形する。
次に、上押え治具可動部５３を下方に移動させて上押え治具４４をゆっくりと下降させ、上押え治具４４、上押え稼動カバー４３及び上押え治具可動部５３の自重により、又は荷重を制御しつつ周壁部６３の底面６３ａによって正角柱部５を押圧保持する。この押圧保持により、図４に矢印Ｆ１で示すようにポリゴンミラー１００には円筒部３の部分に上下から押圧力が作用し、この押圧力から矢印Ｆ２で示す力が発生し、矢印Ｆ３で示す力がポリゴンミラー１００の正六角形の各頂点へ誘導されて各側面１００ｂが図５に示すように中央部を中心に凹状に弾性変形する。
そして、この変形状態で角度割出し盤ベース４７、角度割出し盤２６、加工治具４５及び上押え治具４４を中心軸を中心に回転させ、側面１００ｂを上記研削工具に正対させ、側面１００ｂを平坦に鏡面加工する。
【００１３】
側面１００ｂの鏡面加工が終了すると、ポリゴンミラー１００を上下から押圧したまま角度割出し盤２６により割り出された角度（ここでは６０°）だけ回転させて次の側面１００ｂを上記研削工具に正対させ、平坦に鏡面加工する。以降、この手順を順次繰り返して残りの４つの側面１００ｂを鏡面加工し、加工後は上押え治具可動部５３を上方に移動させて上押え治具４４を上昇させる。
上押え治具４４を上昇させてポリゴンミラーの加工治具４８から取り外すと、側面が鏡面加工されたポリゴンミラー１００が得られるが、このポリゴンミラー１００の側面１００ｂはポリゴンミラーの加工治具４８からの取外し時に図６に示すように押圧力が開放されて各側面１００ｂの面形状が平面視で凸状に揃う。したがって、ポリゴンミラー１００では、高速回転駆動時にミラー面形状が遠心力によって変形して図７のように平坦になるので、ポリゴンミラー１００による光の偏向動作において回転ムラ（ジッター）の発生をなくし、縦線ゆらぎ等の画像不良を防止することができる。
また、ポリゴンミラーの製造装置２００及びこれを用いたポリゴンミラーの製造方法では、ポリゴンミラー１００のミラー面である側面１００ｂを平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。また、この実施の形態では鏡面加工時にポリゴンミラー１００が上下から保持されるので、円筒部３の内側にポリゴンミラーの加工治具４８を圧入してもこの圧入に伴う正角柱部５の反り返り等の変形を防止することができる。
また、ポリゴンミラーの加工治具４８をポリゴンミラー１００と同様の多角形状（六角形状）とし、ポリゴンミラーの加工治具４８の多角形の各頂点が向く方向がポリゴンミラー１００の多角形の各頂点が向く方向と同じになるようにポリゴンミラーの加工治具４８を円筒部３内に配することでポリゴンミラーの加工治具４８の各頂点からの力がポリゴンミラー１００の前記各頂点の方向へ作用するようにしているので、側面１００ｂを簡単に、且つ効率よく凹状に弾性変形させることができる。
さらに、ポリゴンミラーの加工治具４８を円筒部３の内側に軽圧入することによりポリゴンミラー１００の鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
【００１４】
図８はポリゴンミラー１００を備えたポリゴンミラーの光偏向装置６４の概略を示す。ポリゴンミラーの光偏向装置６４では、既に回転軸２が取り付けられたこのポリゴンミラー１００の円筒部３の内側にマグネット４を装着し、このマグネット４が通電が制御される固定子側の巻線コイル（不図示）に対向するように配置してモータを構成し、これにより、高速回転駆動させるものである。したがって、ポリゴンミラー１００の側面１００ｂは高速回転駆動時の遠心力によって変形して平坦になるので、このポリゴンミラー１００を備えたポリゴンミラーの光偏向装置６４ではジッターの発生が抑制されて高品質の画像を得ることができる。
【００１５】
次に、弾性体６５を介してポリゴンミラー１００を押圧保持する場合のポリゴンミラーの製造装置３００及びポリゴンミラーの製造方法について図９を用いて説明する。ポリゴンミラーの製造装置３００はポリゴンミラーの製造装置２００とほぼ同様の構成であるが、弾性体６５を備えた点で異なるものとなっている。したがって、ポリゴンミラーの製造装置２００と同一の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ポリゴンミラーの製造装置３００において、まず、平面視で円筒部３と略同形の環状を呈した弾性体６５は円筒部３に重なり合うように正角柱部５上に載置して、上押え治具可動部５３を下方に移動させて上押え治具４４をゆっくりと下降させる。このとき、周壁部６３の底面６３ａが弾性体６５を押圧するようにポリゴンミラー１００の位置と弾性体６５の位置とを微調整し、この調整により円筒部３がポリゴンミラーの加工治具４８に保持されるとポリゴンミラー１００の軸心は中心軸に一致する。
上押え治具４４、上押え稼動カバー４３及び上押え治具可動部５３の自重により、又は荷重を制御されつつ周壁部６３の底面６３ａが弾性体６５を押圧すると、図１０に矢印Ｆ１で示すようにポリゴンミラー１００には円筒部３の部分に上下から押圧力が作用し、この押圧力から矢印Ｆ２で示す力が発生し、矢印Ｆ３で示す力がポリゴンミラー１００の正六角形の各頂点へ誘導されて各側面１００ｂが図５に示すように中央部を中心に弾性変形する。そして、この膨出状態で角度割出し盤ベース４７、角度割出し盤２６、加工治具４５及び上押え治具４４を中心軸を中心に回転させて側面１００ｂを上記研削工具に正対させ、側面１００ｂを平坦に鏡面加工する。
【００１６】
側面１００ｂの鏡面加工が終了すると、ポリゴンミラー１００を上下から押圧したまま角度割出し盤２６により割り出された角度（ここでは６０°）だけ回転させて次の側面１００ｂを上記研削工具に正対させ、平坦に鏡面加工する。以降、この手順を順次繰り返して残りの４つの側面１００ｂを鏡面加工し、加工後は上押え治具可動部５３を上方に移動させて上押え治具４４を上昇させる。上押え治具４４が上昇して押圧から解放されると、側面が鏡面加工されたポリゴンミラー１００が得られるが、このポリゴンミラー１００の側面１００ｂはその押圧力の解放時に図６に示すように側面１００ｂの面形状が平面視で凸状に揃う。
したがって、ポリゴンミラーの製造装置３００及びこれを用いたポリゴンミラーの製造方法では、ポリゴンミラーの製造装置２００を用いた場合と同様の効果を得ることができるとともに、正角柱部５が弾性体６５を介して押圧されるので正角柱部５に直接的に強い押圧力が作用せず、被加工物の損傷を防止することができる。また、弾性体６５は環状であるから、ポリゴンミラー１００に対して押圧力が一様に分布され、ポリゴンミラー１００の異常変形を抑えるとともに保持力を高めることができる。
なお、この実施の形態では、ポリゴンミラー１００の形状は正六角形として説明したが、正六角形に限定されることはない。また、ポリゴンミラーの製造装置３００及びこれを用いたポリゴンミラーの製造方法においては、弾性体６５を治具と別体として設けるのではなく、例えば弾性部材を上押え治具４４の周壁部６３の底面６３ａに固着しておいてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３によれば、ポリゴンミラーはそのミラー面形状が高速回転駆動時に遠心力によって変形して平坦になるので、このポリゴンミラーによる光の偏向動作において回転ムラ（ジッター）の発生をなくし、縦線ゆらぎ等の画像不良を防止することができる。
請求項４及び５によれば、ポリゴンミラーの側面は高速回転駆動時の遠心力によって変形して平坦になるので、このポリゴンミラーを備えたポリゴンミラーの光偏向装置においてはジッターの発生が抑制されて高品質の画像を得ることができる。
請求項６によれば、ポリゴンミラーの加工治具をポリゴンミラーと同様の多角形状（六角形状）とし、ポリゴンミラーの加工治具の多角形の各頂点が向く方向がポリゴンミラーの多角形の各頂点が向く方向と同じになるようにポリゴンミラーの加工治具を円筒部内に配することでポリゴンミラーの加工治具の各頂点からの力がポリゴンミラーの前記各頂点の方向へ作用するようにしているので、側面を簡単に、且つ効率よく凹状に弾性変形させることができる。
請求項７によれば、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。また、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
【００１８】
請求項８によれば、ポリゴンミラーの加工治具をポリゴンミラーと同様の多角形状（六角形状）とし、ポリゴンミラーの加工治具の多角形の各頂点が向く方向がポリゴンミラーの多角形の各頂点が向く方向と同じになるようにポリゴンミラーの加工治具を円筒部内に配することでポリゴンミラーの加工治具の各頂点からの力がポリゴンミラーの前記各頂点の方向へ作用するようにしているので、側面を簡単に、且つ効率よく凹状に弾性変形させることができる。
請求項９によれば、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
請求項１０によれば、ポリゴンミラーの製造装置及びこれを用いたポリゴンミラーの製造方法では、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。また、この実施の形態では鏡面加工時にポリゴンミラーが上下から保持されるので、円筒部の内側にポリゴンミラーの加工治具を圧入してもこの圧入に伴う正角柱部の反り返り等の変形を防止することができる。
請求項１１によれば、正角柱部が弾性体を介して押圧されるので正角柱部に直接的に強い押圧力が作用せず、被加工物の損傷を防止することができる。また、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。さらに、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
【００１９】
請求項１２によれば、弾性体は環状であるから、ポリゴンミラーに対して押圧力が一様に分布され、ポリゴンミラーの異常変形を抑えるとともに保持力を高めることができる。また、正角柱部が弾性体を介して押圧されるので正角柱部に直接的に強い押圧力が作用せず、被加工物の損傷を防止することができる。また、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。さらに、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
請求項１３によれば、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。また、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
請求項１４によれば、ポリゴンミラーの加工治具をポリゴンミラーと同様の多角形状（六角形状）とし、ポリゴンミラーの加工治具の多角形の各頂点が向く方向がポリゴンミラーの多角形の各頂点が向く方向と同じになるようにポリゴンミラーの加工治具を円筒部内に配することでポリゴンミラーの加工治具の各頂点からの力がポリゴンミラーの前記各頂点の方向へ作用するようにしているので、側面を簡単に、且つ効率よく凹状に弾性変形させることができる。
請求項１５によれば、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
【００２０】
請求項１６によれば、ポリゴンミラーの製造装置及びこれを用いたポリゴンミラーの製造方法では、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。また、この実施の形態では鏡面加工時にポリゴンミラーが上下から保持されるので、円筒部の内側にポリゴンミラーの加工治具を圧入してもこの圧入に伴う正角柱部の反り返り等の変形を防止することができる。
請求項１７によれば、正角柱部が弾性体を介して押圧されるので正角柱部に直接的に強い押圧力が作用せず、被加工物の損傷を防止することができる。また、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。さらに、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
請求項１８によれば、弾性体は環状であるから、ポリゴンミラーに対して押圧力が一様に分布され、ポリゴンミラーの異常変形を抑えるとともに保持力を高めることができる。また、正角柱部が弾性体を介して押圧されるので正角柱部に直接的に強い押圧力が作用せず、被加工物の損傷を防止することができる。また、ポリゴンミラーのミラー面である側面を平坦に鏡面加工するだけでよいので加工が簡単である。さらに、ポリゴンミラーの加工治具を円筒部の内側に軽圧入することによりポリゴンミラーの鏡面加工についての位置決めを行うことができるので、圧入と位置決めとを別途に行う必要がなく鏡面加工作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリゴンミラー１００の斜視図である。
【図２】本発明に係るポリゴンミラーの製造装置２００の正面図である。
【図３】本発明に係るポリゴンミラーの製造装置２００の要部拡大図である。
【図４】ポリゴンミラー１００の押圧時の力の作用を示す図である。
【図５】ポリゴンミラー１００の押圧時の側面の変形を示す図である。
【図６】図５の状態で側面を鏡面加工した後に得られるポリゴンミラー１００を示す図である。
【図７】高速回転駆動による遠心力によって図６のポリゴンミラー１００の側面が変形して平坦になった状態を示す図である。
【図８】ポリゴンミラーの光偏向装置６４の概略を示す図である。
【図９】弾性体６５を介してポリゴンミラー１００を押圧保持するポリゴンミラーの製造装置３００の要部を示す図である。
【図１０】ポリゴンミラーの製造装置３００におけるポリゴンミラー１００の押圧時の力の作用を示す図である。
【図１１】従来のポリゴンミラー１の斜視図である。
【図１２】従来のポリゴンミラーの製造装置１０の断面図である。
【図１３】従来のポリゴンミラーの製造装置１０の要部の拡大図である。
【符号の説明】
１，１００  ポリゴンミラー、１ａ  突出部、１ｂ，１００ｂ  側面、２回転軸、３  円筒部、３ａ，６３ａ  底面、４  マグネット、５  正角柱部、６  回転子、８  嵌合孔、１０，２００，３００  ポリゴンミラーの製造装置、１１，５０  保持装置、１２  研削工具、１９  回転防止部材、２０  回転操作部、２１  保持治具、２１ａ，３０ａ  テーパー面、２２  バイト、２３  鍔部、２３ａ  下面、２４  回転円盤、２５  治具ベース、２６  角度割出し盤、２７  突堤部、２７ａ，３４ａ  上面、２８  固定シャフト、２９ａ  ネジ溝、３０  拡縮部、３１  ピン、３１ａ  両端部、３３  チャック穴、３４  基準面当接部、３５，５５  凸部、３６，５６  凹部、３７  貫通孔、３８  保護部材、３９  長孔、４０  側穴、４１  上押え治具支持板、４２  支軸、４３  上押え稼動カバー、４４  上押え治具、４５  加工治具、４５ａ  加工基準面、４６  支持棒、４７  角度割出し盤ベース、４８  ポリゴンミラーの加工治具、４８ａ  中心孔、５１  ベース、５２  支持板、５３  上押え治具可動部、５４  ボールベアリング、５７  治具取付穴、５８  基板、５９  ガイド軸、６０  カバー、６３周壁部、６４  ポリゴンミラーの光偏向装置、６５  弾性体
【図１】
2004184761.tif 000003
【図２】
2004184761.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004184761.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004184761.tif 000009
【図８】
2004184761.tif 000010
【図９】
2004184761.tif 000011
【図１０】
2004184761.tif 000012
【図１１】
2004184761.tif 000013
【図１２】
2004184761.tif 000014
【図１３】
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