(57)【要約】【課題】  性能を低下させず、かつ動的変形問題を解決できる両面ミラーを採用したＭＥＭＳミラー、ミラースキャナー、光走査ユニット及び光走査ユニットを採用した画像形成装置を提供する。【解決手段】  ＭＥＭＳミラーは、一つまたは複数のミラー面を備える少なくとも２つの表面を持つミラー部、及びミラー部から延びて形成されて磁石を支持する磁石フレーム部とを備える稼動部と、稼動部の両側それぞれに離隔して形成された第１及び第２固定部材と、稼動部を弾性支持するものであって、稼動部と第１及び第２固定部材とをそれぞれ連結する第１及び第２弾性部と、を備える。【選択図】  図１
2010049259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つまたは複数のミラー面を備える少なくとも２つの表面を持つミラー部、及び前記ミラー部から延びて形成されて磁石を支持する磁石フレーム部を備える稼動部と、
前記稼動部の両側それぞれに離隔して形成された第１及び第２固定部材と、
前記稼動部を弾性支持するものであって、前記稼動部と前記第１及び第２固定部材とをそれぞれ連結する第１及び第２弾性部と、を備えることを特徴とするＭＥＭＳミラー。
【請求項２】
前記ミラー部は、前記少なくとも２つの表面に一つまたは複数のミラー面が設けられた複数の単位ミラー部を備え、
前記磁石フレーム部は、前記複数の単位ミラー部間に位置することを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項３】
前記ミラー部は、前記少なくとも２個の表面それぞれに一つずつのミラー面が設けられた一つの単位ミラー部を備え、
前記磁石フレーム部は、前記ミラー部と、前記第１及び第２弾性部のうちいずれか一つの弾性部との間に位置することを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項４】
前記磁石フレーム部は、前記ミラー部と第１弾性部との間に位置する第１磁石フレームと、前記ミラー部と第２弾性部との間に位置する第２磁石フレームと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項５】
前記ミラー部と第１磁石フレームとの間に位置する第３弾性部と、前記ミラー部と第２磁石フレームとの間に位置する第４弾性部とをさらに備え、
前記磁石フレーム部と前記第１及び第２弾性部との第１共振周波数が、前記ミラー部と前記第３及び第４弾性部との第２共振周波数より大きいことを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項６】
前記ミラー部の前記少なくとも２個の表面のうち、少なくとも一面に形成された補強リブをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項７】
前記稼動部は、回転軸を中心に回動し、前記補強リブは、前記稼動部の回転軸に直交するように形成されたことを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項８】
前記稼動部、第１及び第２固定部材、並びに第１及び第２弾性部は、第１及び第２シリコン層を備える２層ウェーハで形成され、
前記ミラー部と第１及び第２弾性部は、前記第１シリコン層で形成され、
前記磁石フレーム部と第１及び第２固定部材とは、前記第１及び第２シリコン層で形成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項９】
前記磁石フレーム部には永久磁石が挿入される内部ホールが設けられ、前記稼動部の回転軸が、前記第１及び第２弾性部の回転軸と一致するように、前記永久磁石の挿入深さが設定されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項１０】
前記磁石フレーム部の内部ホール側面には、前記永久磁石を固定させるグリップ構造が設けられたことを特徴とする請求項９に記載のＭＥＭＳミラー。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載のＭＥＭＳミラー、及び
前記ＭＥＭＳミラーに電磁気的駆動力を提供するものであって、離隔して互いに対向する両終端を持つヨークと、前記ヨークを取り囲んでいるコイルを備える電磁石部を備えることを特徴とするミラースキャナー。
【請求項１２】
前記永久磁石の磁極方向は前記ミラー面に垂直であり、
前記ヨークの両終端は、前記永久磁石の両磁極のうちいずれか一つの磁極と離隔対面するように配されることを特徴とする請求項１１に記載のミラースキャナー。
【請求項１３】
前記永久磁石の磁極方向は、前記ミラー面に平行しつつ前記稼動部の回転軸方向に垂直であり、
前記ヨークの両終端は、前記永久磁石の両磁極のうちいずれか一つの磁極と離隔対面するように配されることを特徴とする請求項１１に記載のミラースキャナー。
【請求項１４】
複数の光源と、
前記複数の光源から放出される複数の光ビームをそれぞれ異なる被走査面に偏向走査させるものであって、請求項１１ないし請求項１３のうちいずれか１項に記載のミラースキャナーを備えることを特徴とする光走査ユニット。
【請求項１５】
複数の感光体と、
請求項１４に記載の光走査ユニットであって、前記ミラースキャナーは、前記複数の光源から放出される複数の光ビームをそれぞれ異なる前記感光体に偏向走査させる光走査ユニットと、
前記感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像させる現像ユニットと、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面ミラーを採用したＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー、ミラースキャナー、光走査ユニット及び光走査ユニットを採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査ユニットは光源から出射された光を被露光面に走査する光学装置である。これらの光走査ユニットは、コピー機、プリンタ、ファクシミリなどの印刷用紙に画像を再現する電子写真方式の画像形成装置に主に適用されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、ドラム表面に光走査ユニットを利用して光を走査することによって静電潜像を形成した後、形成された静電潜像を、トナーのような現像剤を利用して現像し現像画像を生成して、生成された現像画像を印刷媒体上に転写し、転写された現像画像をその印刷媒体上に定着させることによって画像を形成する。
【０００４】
現在画像形成装置で光走査ユニットは、多角形ミラーを主に使用する。カラー画像を具現するためには４個の光ビームを走査することが求められるので、通常２個の多角形ミラーが光走査ユニットに使用される。ところが、走査される光ビームは正確に同期化することが要求されるので、これら２個の多角形ミラーを駆動するスピンドルモーターの回転速度を一致させねばならないという問題が存在する。一つの多角形ミラーで４つの光ビームを走査する場合、一つの反射面に２つの光が平行入射すれば、ミラー面が大きくならねばならず、これは回転速度に対する制約になる。これらの速度限界を克服して、高速対応時に発生するスピンドルモーターのノイズを除去し、光走査ユニットのサイズを縮めるために、スピンドルモーター及び多角形ミラーを代替できる新たな機構物が求められている。
【０００５】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）構造物を利用した光走査ユニットは、双方向走査及び高速走査が可能であり、かつ半導体工程により超小型に製作できるという利点があって、多角形ミラーを使用する光走査ユニットを代替できる代案になっており、これにより多様な構造のＭＥＭＳミラーを利用した光走査ユニットが開発されている。例えば、特許文献１は、バネ層の両面にミラー層を形成したＭＥＭＳミラーであって、回転バネと固定端との間に圧電素子や磁石を取り付けて、ミラーとバネ部全体を共振周波数で振動させてミラーを共振させる加振方式の構造を開示している。ところが、この場合、ＭＥＭＳミラーの動的変形を抑えるためにはミラーが厚いことが望ましいが、ミラーが厚くなれば、慣性モーメントを増大させて消費電力及び応力増加を引き起こす。一方、特許文献２は、慣性モーメントを低減させつつ動的変形を抑えるために、骨格構造を持つヒンジ層を備えたＭＥＭＳミラーの構造を提示しているが、磁石がミラーの対向面に取り付けられるので、単面ミラースキャナーに留まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国公開特許第２００７／００５３０４５号公報
【特許文献２】米国公開特許第７２５９９００号公報書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、性能を低下させず、かつ動的変形問題を解決できる両面ミラーを採用したＭＥＭＳミラー、ミラースキャナー、光走査ユニット及び光走査ユニットを採用した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によるＭＥＭＳミラーは、
一つまたは複数のミラー面を備える少なくとも２つの表面を持つミラー部、及び前記ミラー部から延びて形成されて磁石を支持する磁石フレーム部を備える稼動部と、前記稼動部の両側それぞれに離隔して形成された第１及び第２固定部材と、前記稼動部を弾性支持するものであって、前記稼動部と前記第１及び第２固定部材とをそれぞれ連結する第１及び第２弾性部と、を備える。
【０００９】
前記稼動部、第１及び第２固定部材、並びに第１及び第２弾性部は、第１及び第２シリコン層を備える２層ウェーハで形成される。これらの２層ウェーハはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハでありうる。この時、前記ミラー部と第１及び第２弾性部は、前記第１シリコン層で形成され、補強リブは前記第２シリコン層で形成され、前記磁石フレーム部と第１及び第２固定部材とは前記第１及び第２シリコン層で形成される。
【００１０】
前記補強リブは、前記稼動部の回転軸に垂直に形成される。
【００１１】
前記補強リブは、前記ミラー面周囲の少なくとも一部に形成され、たとえば、前記補強リブは、前記ミラー面周囲の４辺のうち、前記稼動部の回転軸に直交する２辺に設けられうる。
【００１２】
前記磁石フレーム部には永久磁石が挿入される内部ホールが設けられ、前記稼動部の回転軸が、前記第１及び第２弾性部の回転軸と一致するように、前記永久磁石の挿入深さが設定される。
【００１３】
前記磁石フレーム部の内部ホール側面には、前記永久磁石を固定させるグリップ構造が設けられうる。
【００１４】
前記第１及び第２弾性部は、ジグザグ型に形成される。
【００１５】
前記ミラー部は、前記少なくとも２つの表面に、一つまたは複数のミラー面が設けられた複数の単位ミラー部を備える。
【００１６】
前記ミラー部が複数の単位ミラー部を備える場合、前記磁石フレーム部は、前記複数の単位ミラー部の間に位置できる。たとえば、前記ミラー部は、少なくとも２つの表面それぞれにミラー面が設けられた第１及び第２単位ミラー部を備えることができ、この場合、磁石フレーム部は、前記第１及び第２単位ミラー部の間に位置できる。
【００１７】
前記磁石フレーム部は、前記ミラー部と、前記第１及び第２弾性部のうち、いずれか一つの弾性部との間に位置できる。
【００１８】
前記磁石フレーム部は、前記ミラー部と第１弾性部との間に位置する第１磁石フレームと、前記ミラー部と第２弾性部との間に位置する第２磁石フレームとを、備えることができる。
【００１９】
前記ミラー部と第１磁石フレームとの間に位置する第３弾性部と、前記ミラー部と第２磁石フレームとの間に位置する第４弾性部とがさらに備えられうる。この時、前記磁石フレーム部と前記第１及び第２弾性部との第１共振周波数が、前記ミラー部と前記第３及び第４弾性部との第２共振周波数より大きい。
【００２０】
本発明の他の側面によるミラースキャナーは、（ａ）一つまたは複数のミラー面を備える少なくとも２つの表面を持つミラー部、及び前記ミラー部から延びて形成されて挿入された永久磁石を支持する磁石フレーム部とを備える稼動部と、前記稼動部の両側それぞれに離隔して形成された第１及び第２固定部材と、前記稼動部を弾性支持するものであって、前記稼動部と前記第１及び第２固定部材とをそれぞれ連結する第１及び第２弾性部と、を備えるＭＥＭＳミラー、並びに（ｂ）前記ＭＥＭＳミラーに電磁気的駆動力を提供するものであって、離隔して互いに対向する両終端を持つヨークと、前記ヨークを取り囲んでいるコイルとを備える電磁石部、を備える。
【００２１】
前記永久磁石の磁極方向は前記ミラー面に垂直であり、前記ヨークの両終端は、前記永久磁石の両磁極のうちいずれか一つの磁極と離隔対面するように配される。
【００２２】
または、前記永久磁石の磁極方向は、前記ミラー面に平行しつつ前記稼動部の回転軸方向に垂直であり、前記ヨークの両終端は、前記永久磁石の両磁極のうちいずれか一つの磁極と離隔対面するように配されることもある。
【００２３】
前記ミラー部は、少なくとも２つの表面それぞれにミラー面が設けられた第１及び第２単位ミラー部を備えることができ、この場合、前記磁石フレームは、前記第１及び第２単位ミラー部の間に位置できる。
【００２４】
前記磁石フレーム部は、前記ミラー部と前記第１及び第２弾性部のうちいずれか一つの弾性部との間に位置できる。この場合、前記電磁石部は、前記ミラー部に入射される光ビームの外郭に位置し、前記ヨークは、その終端が前記磁石フレーム部側に段差または屈曲していて、前記ミラー部に入射される光ビームの光路を妨害しない電磁石部の配置空間を確保することができる。
【００２５】
前記磁石フレーム部は、前記ミラー部と第１弾性部との間に位置する第１磁石フレームと、前記ミラー部と第２弾性部との間に位置する第２磁石フレームと、を備える。また、前記ミラー部と第１磁石フレームとの間に位置する第３弾性部と、前記ミラー部と第２磁石フレームとの間に位置する第４弾性部とをさらに備えることができる。この場合、前記磁石フレーム部と前記第１及び第２弾性部との第１共振周波数が、前記ミラー部と前記第３及び第４弾性部との第２共振周波数より大きく設定され、前記電磁石部は、前記第２共振周波数で前記磁石フレーム部を加振動させることによって、ミラー部を駆動させることもできる。
【００２６】
本発明のさらに他の側面による光走査ユニットは、複数の光源と、前記複数の光源から放出される複数の光ビームをそれぞれ異なる被走査面に偏向走査させるものであって、前述したミラースキャナーとを備える。
【００２７】
前記光走査ユニットは、前記ミラースキャナーで偏向走査された複数の光ビームをそれぞれ異なる被走査面に結像させる結像光学系をさらに備えることができる。この結像光学系は、前記ミラースキャナーで偏向された光が前記被露光面に等速走査されるように、前記偏向された光をアークサイン（ａｒｃ  ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ）形態に補償するサイン軌跡補償レンズでありうる。
【００２８】
前記ミラー部は、少なくとも２つの表面それぞれにミラー面が設けられた第１及び第２単位ミラー部を備えることができる。この場合、前記複数の光ビームは、前記第１及び第２単位ミラー部の各ミラー面に対して平行入射される。
【００２９】
前記ミラー部は、２つの表面それぞれに一つのミラー面を持つ一つの単位ミラー部を備えることができる。この場合、前記複数の光ビームは、前記単位ミラー部の各ミラー面に対して傾斜入射されうる。
【００３０】
本発明の他の側面による光走査ユニットは、複数の感光体と、複数の光ビームをそれぞれ異なる前記感光体に走査して静電潜像を形成するものであって、前述した光走査ユニットと、前記感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像させる現像ユニットと、を備える。
【発明の効果】
【００３１】
本実施形態によれば、電磁気力により駆動されるＭＥＭＳミラーを利用して走査を行うので、従来の多角形ミラーを利用した偏向方式に比べて印刷速度を高めることができ、ノイズを低減させることができる。また、本実施形態のＭＥＭＳミラーは両面ミラー型であって、ミラー面を小さくしても複数の光ビームを同時に走査できるようになって、従来複数の光ビームを同時走査する時に発生するミラー面拡大による性能低下や動的変形問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態によるミラースキャナーの概略的な構成を示す構成図である。
【図２】図１のＭＥＭＳミラーの前面部を示す分解斜視図である。
【図３】図１のＭＥＭＳミラーの背面部を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は、図１のＭＥＭＳミラーの磁石フレーム部のグリップ構造を概略的に示す図面であり、（Ｂ）は、図１のＭＥＭＳミラーの磁石フレーム部のグリップ構造を概略的に示す図面である。
【図５】図１のＭＥＭＳミラーの側面図である。
【図６】図１のＭＥＭＳミラーに上下に挿入位置が調整される永久磁石を示す図面である。
【図７】（Ａ）は、磁石フレーム部に永久磁石が挿入される工程を示す図面であり、（Ｂ）は、磁石フレーム部に永久磁石が挿入される工程を示す図面であり、（Ｃ）は、磁石フレーム部に永久磁石が挿入される工程を示す図面である。
【図８】電磁石部により永久磁石が受ける力の関係を説明する図面である。
【図９】ミラー部の回動による光ビームの走査を示す図面である。
【図１０】図１のミラースキャナーに光ビームが平行入射される構成を示す図面である。
【図１１】図１のミラースキャナーによる光ビームの走査を示す図面である。
【図１２】本発明の他の実施形態によるミラースキャナーの概略的な構成を示す構成図である。
【図１３】図１２のＭＥＭＳミラーの前面部を示す分解斜視図である。
【図１４】図１２のＭＥＭＳミラーの背面部を示す斜視図である。
【図１５】図１２のミラースキャナーに光ビームが平行入射される構成を示す図面である。
【図１６】図１５のミラースキャナーによる光ビームの走査を示す図面である。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーのＭＥＭＳミラーの概略的な構成を示す構成図である。
【図１８】図１７のミラースキャナーに光ビームが平行入射される構成を示す図面である。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーのＭＥＭＳミラーの概略的な構成を示す構成図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーのＭＥＭＳミラーの概略的な構成を示す構成図である。
【図２１】本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーのＭＥＭＳミラーの概略的な構成を示す構成図である。
【図２２】図２１のＭＥＭＳミラーに光ビームが傾斜入射される構成を示す図面である。
【図２３】本発明の一実施形態による光走査ユニットが採用される画像形成装置を示す図面である。
【図２４】図２３の画像形成装置に採用される光走査ユニットの一例を示す図面である。
【図２５】図２３の画像形成装置に採用される光走査ユニットの他の例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、以下で例示される実施形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明を当業者に十分に説明するために提供されるものである。以下の図面で同じ参照符号は同じ構成要素を称し、図面上で各構成要素のサイズは説明の明瞭性と便宜のため誇張されている。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態によるミラースキャナーの概略的な構成を示す構成図であり、図２及び図３は、図１のＭＥＭＳミラーの前面部及び背面部をそれぞれ示す斜視図である。
【００３５】
図１ないし図３を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーは、ＭＥＭＳ構造物で形成されたＭＥＭＳミラー１００と、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー１００に電磁気的駆動力を提供する電磁石部２００とを備える。
【００３６】
ＭＥＭＳミラー１００は、稼動部１１０と、稼動部１１０を弾性支持する第１及び第２バネ部１８１、１８２と、第１及び第２バネ部１８１、１８２をそれぞれ支持する第１及び第２固定部材１９１、１９２とを備える。
【００３７】
稼動部１１０は、電磁石部２００により提供される電磁気的駆動力により回動するものであって、ミラー部１２０と、ミラー部１２０の両面のうち、少なくとも一面に形成された補強リブ１２５と、永久磁石１３９が挿入されたものであってミラー部１２０から延びて形成された磁石フレーム部１３０とを備える。
【００３８】
ミラー部１２０は、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２を備え、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２それぞれには、その両面にミラー面１２１ａと１２１ｂ、及び１２２ａと１２２ｂが設けられている。ミラー面１２１ａと１２１ｂ、及び１２２ａと１２２ｂは、メッキや蒸着工程を通じて金属薄膜で形成され、別途の反射膜を取り付けて形成してもよい。第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２間の間隔は、磁石フレーム部１３０が設置できるような空間を考慮して設定する。本実施形態のミラー部１２０の２個の単位ミラー部１２１、１２２を持つ場合を例として説明しているが、これに限定されるものではない。ミラー部１２０は、後述するように一つの単位ミラー部を持つことができ、場合によっては３以上の単位ミラー部を持つこともある。
【００３９】
ミラー部１２０には、ミラー部１２０の剛性を補強する補強リブ１２５を設けることができる。ミラー部１２０は、後述するように回転軸Ｃ（図３）を中心に回動し、例えば、数百ないし数千Ｈｚの周期で回動する。このようにミラー部１２０の回動によってミラー部１２０が慣性によるストレスを受ければ、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂに変形が発生し、ミラー部１２０の回動速度が高くなるにつれて変形はさらに大きくなりうる。これらのミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂの変形は、走査される光ビームの位置に変動を与えるので、画質低下の原因になりうる。本実施形態では、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ周囲の少なくとも一部に補強リブ１２５を形成することによって、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂの変形を抑制する。これらの補強リブ１２５により、ミラー部１２０の厚さを薄くしつつミラー部１２０の剛性はそのまま保持でき、稼動部１１０の回転慣性モーメントを低減できる。このように稼動部１１０の回転慣性モーメントを低めれば、稼動部１１０の高周波特性を向上でき、ミラースキャナーの駆動にかかる電力を低減できる。
【００４０】
これらの補強リブ１２５は、ミラー部１２０のいずれかの一面または両面に形成できる。たとえば、後述するように２層構造のＳＯＩ基板を利用してＭＥＭＳミラー構造体を製造する場合、補強リブ１２５はミラー部１２０の一面に形成できる。さらに他の例として、３層構造の基板を利用してＭＥＭＳミラー構造体を製造するか、又は基板接合工程を通じて補強リブ１２５をミラー部１２０の両面に形成できる。
【００４１】
図３に示したように、補強リブ１２５は、ミラー面周囲の４辺のうち稼動部１１０の回転軸Ｃに直交する２辺に設けられうる。ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂの変形は、稼動部１１０の回転軸Ｃに対して直交する方向に沿ってなされるので、補強リブ１２５を稼動部１１０の回転軸Ｃに対して直交するように形成すれば、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂの変形を効果的に抑制できる。
【００４２】
磁石フレーム部１３０は、磁石フレーム１３５と、磁石フレーム１３５に設置される永久磁石１３９とを備える。磁石フレーム１３５は、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２の間に位置する。このように磁石フレーム１３５を第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２の間に位置させることによって、磁石フレーム１３５を中心に第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２と、第１及び第２バネ部１８１、１８２と、第１及び第２固定部材１９１、１９２とを対称的に配置できる。磁石フレーム部１３０は、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２を離隔させているので、後述するように、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２により走査される光ビームの間の空間に電磁石部２００を配置できる。
【００４３】
磁石フレーム１３５には、永久磁石１３９が挿入される内部ホール１３５ａが設けられている。内部ホール１３５ａは、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂを含む面に直交して形成される。
【００４４】
永久磁石１３９は、その磁極方向Ｍがミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂに垂直に配される。すなわち、永久磁石１３９の磁極方向Ｍは、永久磁石１３９の磁石フレーム１３５に挿入される方向と平行に設定される。たとえば、永久磁石１３９は、Ｎ極が電磁石部２００に対向するように挿入される。永久磁石１３９の磁極方向Ｍと電磁石部２００との位置関係は後述する。
【００４５】
永久磁石１３９が磁石フレーム１３５に固定されるように、内部ホール１３５ａの側壁には、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示したようなグリップ構造１３６が設けられる。図４（Ａ）を参照すると、グリップ構造１３６の一側に力３０１を加えれば、永久磁石１３９が容易に挿入される状態になり、図４（Ｂ）を参照すると、グリップ構造１３６に力を加えなければ、永久磁石１３９をおさえて固定できる。図４（Ａ）（Ｂ）に示したグリップ構造１３６は一例に過ぎず、多様な変形例がありうる。
【００４６】
第１及び第２バネ部１８１、１８２は、稼動部１１０と第１及び第２固定部材１９１、１９２との間をそれぞれ連結する弾性部材の一例であって、稼動部１１０を弾性支持する。
【００４７】
第１及び第２バネ部１８１、１８２は、ジグザグ型に形成される。これらのジグザグ形状は、稼動部１１０の回転時に発生するストレスを制限された空間内で最大限分散させて低減させる役割を行う。また、第１及び第２バネ部１８１、１８２の弾性復原力は、稼動部１１０の慣性モーメントと共に稼動部１１０の共振周波数を決定する因子であるため、第１及び第２バネ部１８１、１８２のジグザグ形状を適切に設計することによって、稼動部１１０の共振周波数を調節できる。
【００４８】
第１及び第２固定部材１９１、１９２は第１及び第２バネ部１８１、１８２を支持する。第１及び第２固定部材１９１、１９２には、ＭＥＭＳミラー１００を他の構造物に容易に組み付けるためのホール（図示せず）が設けられる。
【００４９】
電磁石部２００は、ヨーク２１０と、ヨーク２１０を取り囲んでいるコイル２２０とを備える。電磁石部２００は、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２に入射及び反射される光ビームＬ１、Ｌ４（図１０参照）の光路を妨害しないように、図１０に示したように、その厚さＴが第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２の離隔距離Ｄより小さく設計され、平行入射される光ビームＬ１、Ｌ４の間に配される。
【００５０】
ヨーク２１０は、コイル２２０に電流が印加される場合、これにより形成される磁束（図８の「Ｂ」を参照）の通路になる。ヨーク２１０は、例えば、軟磁性材料で形成できる。ヨーク２１０は、離隔して互いに対向する両終端（図８の「Ａ１」、「Ａ２」を参照）を持ち、両終端を通じて磁束が漏れる。ヨーク２１０の両終端は、永久磁石に隣接して配される。ヨーク２１０の両終端の形状は、永久磁石１３９の形状に沿って形成されうる。例えば、図示したように、永久磁石１３９が直六面体の形成を持つ場合、ヨーク２１０の両終端の形状は一字型又は矩形である。これらの永久磁石１３９及びヨーク２１０の端部形状は、本実施形態を制限しない。たとえば、永久磁石１３９が円柱形であれば、ヨーク２１０の両終端の形状は同軸円柱面又は同軸切（截）円（円柱状の磁石の中心軸上に中心を有する円の、弧とその両端を結ぶ弦で囲まれた図形）でありうる。
【００５１】
図５、図６、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、ＭＥＭＳミラーの製造方法について説明する。
【００５２】
図５は、本実施形態のＭＥＭＳミラー１００の側面図である。ＭＥＭＳミラー１００のボディは、ＳＯＩウェーハで形成できる。ＭＥＭＳミラー１００のボディとは、永久磁石や、ミラー面の反射膜を除外したＭＥＭＳミラーを意味する。ＳＯＩウェーハは、中間に絶縁膜が介在するシリコン基板であって、２層ウェーハの一例である。図５に示したように、ＭＥＭＳミラー１００のボディは、絶縁膜１０５を基準に上部と下部とに分けて見ることができる。第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２と第１及び第２バネ部１８１、１８２とは、絶縁膜１０５の上部側の第１シリコン層で形成され、補強リブ１２５は、絶縁膜１０５の下部側第２シリコン層で形成される。一方、磁石フレーム１３５と第１及び第２固定部材１９１、１９２とは、第１及び第２シリコン層で形成される。このように２層ウェーハを利用することによって、補強リブ１２５を備えたＭＥＭＳミラー１００のボディを単一ウェーハ工程で形成できる。図５を参照した例では、ＳＯＩウェーハでＭＥＭＳミラー１００のボディを形成した場合を説明しているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。たとえば、２枚の基板の結合を通じてＭＥＭＳミラー１００のボディを形成してもよい。さらに、３層構造の基板を利用して、補強リブ１２５を第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２の上下部の双方に形成してもよい。
【００５３】
図６と図７（Ａ）〜（Ｃ）は、磁石フレーム部に永久磁石が挿入される過程を説明する図面である。図６は、図１のＭＥＭＳミラーのボディの磁石フレーム１３５に設けた内部ホール１３５ａに図で上下方向３０５に挿入され、その挿入位置が調整できる永久磁石を示し、図７（Ａ）〜（Ｃ）は、磁石フレーム部に永久磁石が挿入される工程を示す。
【００５４】
図６を参照すれば、永久磁石１３９自体の重量によって、永久磁石１３９の磁石フレーム１３５に挿入される位置に依存して稼動部１１０全体の重心が移動する。したがって、永久磁石１３９の挿入位置を上下方向３０５に調節して稼動部１１０の重心を第１及び第２バネ部１８１、１８２の回転軸Ｃ’が通過するようにできる。すなわち、永久磁石１３９の挿入位置を調節して、稼動部１１０の回転軸Ｃ（図３）と第１及び第２バネ部１８１、１８２の回転軸Ｃ’とを一致させることができる。ここで、第１及び第２バネ部１８１、１８２の回転軸Ｃ’は、第１及び第２バネ部１８１、１８２の振動のみを考慮する時の中心軸を意味する。このように稼動部１１０の回転軸Ｃと第１及び第２バネ部１８１、１８２の回転軸Ｃ’と一致させることによって、稼動部１１０の回転軸Ｃを中心とする回転以外の振動は抑制される。
【００５５】
図７（Ａ）を参照すれば、組み立てジグ３１０に載置された磁石フレーム１３５のグリップ構造１３６にチャック３２０が力３０１を加えれば、図４（Ａ）に示したように、グリップ構造１３６は開いた状態になって永久磁石１３９が容易に挿入されうる。このようにチャック３２０を利用してグリップ構造１３６を開けた状態で、組立ジグ３１０により適切に永久磁石１３９の挿入位置を制御することによって、稼動部１１０（図１）の回転軸Ｃ（図３）と第１及び第２バネ部１８１、１８２の回転軸Ｃ’（図６）とを一致させるようにする。次いで、図７（Ｂ）を参照すれば、チャック３２０を後退させてグリップ構造１３６が永久磁石１３９とかみ合うようにし、エポキシのような固定部材１３８によって磁石フレーム１３５に永久磁石１３９を固定結合させる。このように永久磁石１３９を挿入する方式で稼動部１１０の重心を容易に調節でき、さらに磁石フレーム１３５のグリップ構造１３６を利用して、磁石フレーム１３５に永久磁石１３９を容易に結合固定させることができる。
【００５６】
図８ないし図１１は、本実施形態のミラースキャナーの動作を説明する図面である。図８は、電磁石部により永久磁石が受ける力の関係を説明し、図９は、ミラー部の回動による光ビームの走査範囲を示す。また、図１０は、本実施形態のミラースキャナーに光ビームが平行入射される構成を示し、図１１は、本実施形態のミラースキャナーによる光ビームの走査される態様を示す。
【００５７】
図８を参照すれば、ヨーク２１０の終端付近Ａ１、Ａ２は永久磁石１３９のＮ極側に共に対向している。電磁石部２００のコイル２２０に電流ｉが流れれば、ヨーク２１０内には磁束Ｂが誘導され、ヨーク２１０の終端付近Ａ１、Ａ２には磁束Ｂが漏れる。たとえば、図８に示した方向に電流ｉが流れれば、ヨーク２１０の終端のうちＡ１付近では磁束Ｂが出るようになり、ヨーク２１０の終端のうちＡ２付近では磁束Ｂが入るようになって、Ａ１付近はＮ極になり、Ａ２付近はＳ極になる。一方、永久磁石１３９の磁極方向Ｍは、ヨーク２１０側がＮ極、その反対側がＳ極になるように設置される。この場合、永久磁石１３９は、Ａ１付近で電磁石部２００の磁束Ｂにより斥力を受けるようになって、Ａ２付近で引力を受けるようになる。これにより、永久磁石１３９は、回転軸Ｃを中心に時計回り方向に回転する。もし、電流ｉの方向が変われば、ヨーク２１０のＡ１付近及びＡ２付近の磁極極性は逆になり、これにより、永久磁石１３９が受ける力の方向が変わって、永久磁石１３９は回転軸Ｃを中心に逆時計回り方向に回転する。このように、電磁石２００に印加される電流ｉの方向を制御することによって、永久磁石１３９の回転方向を決定できる。
【００５８】
一方、本実施形態のようにミラー部１２０と磁石フレーム部１３０とが剛性連結された場合、永久磁石１３９、磁石フレーム部１３０の回転は直ちにミラー部１２０の回転になる。もし、電磁石２００に印加される電流ｉの駆動周波数を稼動部１１０自体の共振周波数で印加すれば、稼動部１１０は共振モードでサイン振動するであろう。稼動部１１０自体の共振周波数は、稼動部１１０の回転慣性モーメントと、第１及び第２バネ部１８１、１８２の弾性復原力との関係で決定される。
【００５９】
図９を参照すれば、たとえば、第１及び第２入射光ビームＬ１ｉ、Ｌ２ｉが共振回動する第１単位ミラー部１２１に入射すれば、第１単位ミラー部１２１で反射される第１及び第２反射光ビームＬ１ｒ、Ｌ２ｒは、それぞれＳＲ１、ＳＲ２で表示される走査領域範囲内をクロス走査する。
【００６０】
本実施形態のミラースキャナーは、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２（図２）を備えるので、図１０及び図１１に示したように、４個の光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が同時に走査されうる。すなわち、第１及び第２光ビームＬ１、Ｌ２は、それぞれ第１単位ミラー部のミラー面１２１ａ、１２１ｂで反射されてそれぞれＳＲ１、ＳＲ２で表示される走査領域範囲内をクロス走査し、第３及び第４光ビームＬ３、Ｌ４は、それぞれ第２単位ミラー部のミラー面１２２ｂ、１２２ａで反射されて、それぞれＳＲ３、ＳＲ４で表示される走査領域範囲内をクロス走査する。
【００６１】
図１２は、本発明の他の実施形態によるミラースキャナーの概略的な構成を示す構成図であり、図１３及び図１４は、それぞれ本実施形態のＭＥＭＳミラー１００−１の前面部及び背面部を示す斜視図である。
【００６２】
本実施形態のミラースキャナーは、永久磁石１３９−１の磁極方向Ｍが異なるという点を除いては、図１ないし図１１を参照して前述した実施形態のミラースキャナーと実質的に同一である。したがって、実質的に同じ構成要素には同じ参照符号に添字「−１」を付け、重なる説明は簡略にするか、または省略する。
【００６３】
図１２ないし図１４を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーは、ＭＥＭＳ構造物で形成されたＭＥＭＳミラー１００−１と、ＭＥＭＳミラー１００−１に電磁気的駆動力を提供する電磁石部２００とを備える。
【００６４】
ＭＥＭＳミラー１００−１は、稼動部１１０−１と、稼動部１１０−１を弾性支持する第１及び第２バネ部１８１、１８２と、第１及び第２バネ部１８１、１８２をそれぞれ支持する第１及び第２固定部材１９１、１９２とを備える。
【００６５】
稼動部１１０−１は、ミラー部１２０と、ミラー部１２０の両面のうち、少なくとも一面に形成された補強リブ１２５と、永久磁石１３９−１が挿入されたものであってミラー部１２０から延びて形成された磁石フレーム部１３０−１とを備える。ミラー部１２０は、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２を備え、第１及び第２単位ミラー部１２１、１２２それぞれは、その両面にミラー面１２１ａと１２１ｂ、及び１２２ａと１２２ｂが設けられている。また、ミラー部１２０には、ミラー部１２０の剛性を補強する補強リブ１２５が設けられている。
【００６６】
磁石フレーム１３５−１には、永久磁石１３９−１が挿入される内部ホール１３５−１ａが設けられている。内部ホール１３５−１ａは、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂを含む面に直交して形成される。本実施形態の場合、図１３に示したように、永久磁石１３９−１の磁極方向Ｍはミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂに平行し、また回転軸Ｃ（図３）に直交する。すなわち、前述した実施形態の場合、図２を参照すれば、ＭＥＭＳミラー１００の広い面、すなわち、ミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂが載置される面から見る時、永久磁石１３９の１磁極のみ見られるが、本実施形態の場合、ＭＥＭＳミラー１００−１の側面から見る時、永久磁石１３９−１の１磁極のみ見られる。
【００６７】
このように挿入される永久磁石１３９−１の磁極方向Ｍが変わることによって、ＭＥＭＳミラー１００−１と電磁石部２００との配置関係が前述した実施形態と異なる。すなわち、前述した実施形態の場合、図１を参照すれば、駆動していない状態で、ヨーク２１０の両終端はＭＥＭＳミラー１００の広い面に対面する一方、本実施形態の場合、図１２に示したように、ヨーク２１０の両終端はＭＥＭＳミラー１００−１の側面に対面する。
【００６８】
ただし、本実施形態の場合も、ＭＥＭＳミラー１００−１の側面から見る時、永久磁石１３９−１の１磁極のみ見られるので、ヨーク２１０終端は永久磁石１３９の１磁極に対面しており、これらの点は前述した実施形態と同一である。したがって、図８を参照して説明したミラースキャナーの駆動は、本実施形態の場合にもそのまま適用できる。
【００６９】
図１５は、本実施形態のミラースキャナーに光ビームが平行入射される構成を示し、図１６は、ミラースキャナーによる光ビームの走査を示す。
【００７０】
図１５を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーの４個のミラー面１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂを持つので、４個の光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が同時に走査される。この時、電磁石部２００はＭＥＭＳミラー１００−１の側面に位置するので、図１６に示したように、入射される光ビームＬ１ｉ、Ｌ２ｉ及び反射される光ビームＬ１ｒ、Ｌ２ｒの光路から電磁石部２００の位置が多少離れているので、これにより、電磁石部２００の設置空間を容易に確保することができる。
【００７１】
図１７は、本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーの概略的な構成を示す構成図であり、図１８は、図１７のミラースキャナー１００−２に光ビームが平行入射される構成を示す。
【００７２】
本実施形態のミラースキャナーは、磁石フレーム部１３０がミラー部１２０−１の外部に配されるという点を除いては、図１ないし図１１を参照して前述した実施形態のミラースキャナーと実質的に同一である。したがって、実質的に同じ構成要素には同じ参照符号に添字「−１」又は「−２」を付け、重なる説明は簡略にするか、または省略する。
【００７３】
図１７及び図１８を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーは、ＭＥＭＳ構造物で形成されたＭＥＭＳミラー１００−２と、ＭＥＭＳミラー１００−２に電磁気的駆動力を提供する電磁石部２００−１とを備える。
【００７４】
ＭＥＭＳミラー１００−２は、稼動部１１０−２と、稼動部１１０−２を弾性支持する第１及び第２バネ部１８１、１８２と、第１及び第２バネ部１８１、１８２をそれぞれ支持する第１及び第２固定部材１９１、１９２とを備える。稼動部１１０−２は、第１及び第２単位ミラー部１２１−１、１２２−１が剛性連結されたミラー部１２０−１と、ミラー部１２０−１の外部一側に配された磁石フレーム部１３０とを備える。第１及び第２単位ミラー部１２１−１、１２２−１の間には、所定離隔距離を確保するための剛性連結部１２６が設けられている。剛性連結部１２６はねじれなしに、第１及び第２単位ミラー部１２１−１、１２２−１を同時に回動させる。
【００７５】
本実施形態の場合、磁石フレーム部１３０がミラー部１２０−１の外部に配されているので、電磁石部２００−１もミラー部１２０−１の外部に配される。すなわち、電磁石部２００−１は、前述した実施形態とは異なって第１及び第２単位ミラー部１２１−１、１２２−１の間に配される必要がないので、電磁石部２００−１の設置空間を余裕あるように確保することができる。さらに、図１８に示したように、ヨーク２１０−１の終端部分のみを段差を持たせるように屈曲して形成して、ヨーク２１０−１の終端のみ磁石フレーム部１３０に隣接するように配し、電磁石部２００−１のヨーク２１０−１の終端を除外した残りの部分は、入射または反射される光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の進路からさらに遠く離すことができる。このように、電磁石部２００−１の設置空間を余裕あるように確保することができるので、電磁石部２００−１の厚さに特別な制限がない。
【００７６】
本実施形態において、磁石フレーム部１３０に挿入される永久磁石の磁極方向はミラー面に垂直に配されてもよく、ミラー面に水平に配されてもよい。また、永久磁石の磁極方向によって、電磁石部２００−１のヨーク２１０−１の終端はＭＥＭＳミラー１００−２の広い面に対向するように配されてもよく、ＭＥＭＳミラー１００−２の側面に対向するように配されてもよい。
【００７７】
図１９は、本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーに用いるＭＥＭＳミラー１００−３の概略的な構成を示す構成図である。
【００７８】
図１９を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーにおいて、ＭＥＭＳミラー１００−３の、磁石フレーム部１３０−２の配置を除外した残りの構成要素は、図１７及び図１８を参照した前述した実施形態のミラースキャナーのＭＥＭＳミラー１００−２と実質的に同一である。
【００７９】
本実施形態の磁石フレーム部１３０−２は、ミラー部１２０−１と第１バネ部１８１との間に位置する第１磁石フレーム１３１と、ミラー部１２０−１と第２バネ部１８２との間に位置する第２磁石フレーム１３２とを備える。第１及び第２磁石フレーム１３１、１３２それぞれには、第１及び第２電磁石部（図示せず）が設けられうる。第１及び第２磁石フレーム１３１、１３２はミラー部１２０−１の外郭に配されるので、第１及び第２電磁石部は、図１７に示した電磁石部２００−１と類似してミラー部１２０−１の外部に配されうる。このように駆動力と関係のある第１及び第２磁石フレーム１３１、１３２がミラー部１２０−１を中心に対称的に配されることによって、ＭＥＭＳミラー１００−３の駆動特性が向上しうる。
【００８０】
図２０は、本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーに用いるＭＥＭＳミラー１００−４の概略的な構成を示す構成図である。
【００８１】
図２０を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーのＭＥＭＳミラー１００−４は、磁石フレーム部１３０−２とミラー部１２０−１との間が弾性支持されるという点を除いては、図１９を参照して前述した実施形態のＭＥＭＳミラー１００−３と実質的に同一である。
【００８２】
本実施形態のＭＥＭＳミラー１００−４は、ミラー部１２０−１と第１磁石フレーム１３１との間に第１副バネ部１４１が設けられ、ミラー部１２０−１と第２磁石フレーム１３２との間に第２副バネ部１４２が設けられる。一方、第１磁石フレーム１３１は、第１固定部１９１と第１バネ部１８１−１とにより弾性支持され、第２磁石フレームは第２固定部１９２と第２バネ部１８１−２とにより弾性支持される。
【００８３】
このように、第１及び第２磁石フレーム１３１、１３２がミラー部１２０−１と第１及び第２固定部材１９１、１９２との間で弾性支持されることによって、磁石フレーム部１３０−２とミラー部１２０−１とは相異なる共振モードにありうる。すなわち、磁石フレーム部１３０−２の共振モードは、主に磁石フレーム部１３０−２自体の回転慣性モーメントと、第１及び第２バネ部１８１−１、１８２−１の弾性復原力とにより決定される第１共振周波数で与えられる。また、ミラー部１２０−１の共振モードは、主にミラー部１２０−１自体の回転慣性モーメントと、第１及び第２副バネ部１４１、１４２の弾性復原力とにより決定される第２共振周波数で与えられる。本実施形態は、第１共振周波数を第２共振周波数より大きくし、磁石フレーム部１３０−２を第２共振周波数で加振させる。磁石フレーム部１３０−２を第２共振周波数で加振させれば、ミラー部１２０−１は、磁石フレーム部１３０−２の振動により第２共振周波数で共振を起こす。このようにミラー部１２０−１を、駆動力を与える磁石フレーム部１３０−２に弾性連結させることによって、ミラー部１２０−１の共振特性を向上させることができ、これにより等速走査させる結像光学系の光学設計を容易に行える。
【００８４】
図２１は、本発明のさらに他の実施形態によるミラースキャナーに用いるＭＥＭＳミラー１００−５の概略的な構成を示す構成図であり、図２２は、図２１のミラースキャナーに光ビームが傾斜入射される構成を示す。
【００８５】
図２１及び図２２を参照すれば、本実施形態のミラースキャナーのＭＥＭＳミラー１００−５は、ミラー部１２０−２が一つの単位ミラー部のみを備えるという点を除いては、図１ないし図１１を参照して前述したミラースキャナーのＭＥＭＳミラー１００と実質的に同一である。
【００８６】
このようにミラー部１２０−２が一つの単位ミラー部のみを備える場合、４個の光ビームを同時に走査させるために、図２２に示したように、ミラー部１２０−２の両面に設けられたミラー面に、それぞれ２個ずつの光ビームＬ１、Ｌ４及びＬ２、Ｌ３を傾斜入射させる。このように傾斜入射させれば、ミラー部１２０−２のミラー面を小さくしても複数の光ビームを同時に相異なる光走査経路に反射させることができる。
【００８７】
次いで、本発明の一実施形態による光走査ユニットと、これを採用する画像形成装置とを説明する。
【００８８】
図２３は、本発明の一実施形態による光走査ユニットが採用される画像形成装置を示す。
【００８９】
図２３を参照すれば、本実施形態の画像形成装置は、光走査ユニット５００、現像ユニット６００、感光ドラム７００、帯電ローラ７０１、中間転写ベルト８００、転写ローラ８０５及び定着ユニット９００を備えることができる。
【００９０】
光走査ユニット５００は、画像情報によって変調された光Ｌを感光ドラム７００に走査する装置である。感光ドラム７００は感光体の一例であって、円筒形金属パイプの外周面に所定厚さの感光層が形成されたものである。感光ドラム７００の外周面は、光走査ユニット５００から走査される光Ｌが結像される前述した説明での被走査面に該当する。感光体として、ベルト形態の感光ベルトが適用されてもよい。帯電ローラ７０１は、感光ドラム７００に接触して回転しつつその表面を均一な電位で帯電させる帯電器の一例である。帯電ローラ７０１には帯電バイアスＶｃが印加される。帯電ローラ７０１の代りにコロナ帯電器（図示せず）が使われてもよい。現像ユニット６００の内部にはトナーが収容される。トナーは現像ユニット６００と感光ドラム７００との間に印加される現像バイアスによって感光ドラム７００に移動して、静電潜像を可視的なトナー画像で現像させる。感光ドラム７００に形成されたトナー画像は中間転写ベルト８００に転写される。トナー画像は、転写ローラ８０５に印加される転写バイアスによって転写ローラ８０５と中間転写ベルト８００との間に移送される用紙Ｐに転写される。用紙に転写されたトナー画像は、定着ユニット９００から熱と圧力を受けて用紙に定着されることによって画像形成が完了する。
【００９１】
カラー画像を印刷するために、光走査ユニット５００、現像ユニット６００及び感光ドラム７００は、各カラー別に設けられる。光走査ユニット５００は、４個の光を４個の感光ドラム７００にそれぞれ走査する。４個の感光ドラム７００には、それぞれブラックＫ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣ色相の画像情報に対応する静電潜像が形成される。４個の現像ユニット６００は、それぞれブラックＫ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの色相のトナーを感光ドラム７００に供給して、ブラックＫ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの色相のトナー画像を形成させる。ブラックＫ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの色相のトナー画像は、中間転写ベルト８００に重畳転写された後で再び用紙Ｐに転写される。
【００９２】
図２４は、画像形成装置に採用される光走査ユニットの一実施形態を示す。
【００９３】
図２４を参照すれば、本実施形態の光走査ユニット５００は、光源５２０、ＭＥＭＳミラー１００を備えたミラースキャナー、複数の光路変換部材５３０、結像光学系５４０を備え、これら光学要素はハウジング５１０内に収容され、ハウジング５１０にはウィンドウ５１１が設けられている。
【００９４】
本実施形態の光走査ユニット５００に採用されるミラースキャナーは、前述した図１ないし図１１で説明された４個のミラー面を持つＭＥＭＳミラー１００を持つことができる。
【００９５】
光源５２０は、ＭＥＭＳミラー１００の両面にそれぞれ２個の光ビームＬを平行照射する。平行照射された光ビームＬは、複数の光路変換部材５３０を通じて適切に光路変更されて、それぞれ異なる感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに向かう。
【００９６】
結像光学系５４０は、感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに向かう各光ビームＬの経路上に配され、各光ビームを感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに結像させる。一方、ＭＥＭＳミラー１００は、各ミラー面がサイン（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ）振動をするので、ＭＥＭＳミラー１００で偏向反射された光ビームＬが感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに等速走査されるように光路を補正する必要がある。なお、結像光学系５４０は、ＭＥＭＳミラー１００で偏向された光が感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに等速走査されるように、偏向された光をアークサイン（ａｒｃ  ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ）形態で補償するサイン軌跡補償レンズでありうる。
【００９７】
図２５は、画像形成装置に採用される光走査ユニットの他の実施形態を示す。
【００９８】
図２５を参照すれば、本実施形態の光走査ユニット５００−１は、光源５２０、ＭＥＭＳミラー１００−５を備えたミラースキャナー、複数の光路変換部材５３０、結像光学系５４０を含んで、これら光学要素はハウジング５１０内に収容されて、ハウジング５１０にはウィンドウ５１１が設けられている。
【００９９】
本実施形態の光走査ユニット５００に採用されるミラースキャナーのＭＥＭＳミラー１００−５は、前述した図２１ないし図２２で説明された２個のミラー面を持つＭＥＭＳミラーになりうる。
【０１００】
光源５２０は、ＭＥＭＳミラー１００−５の両面にそれぞれ２個の光ビームＬを傾斜照射する。傾斜照射された光ビームＬは複数の光路変換部材５３０を通じて適切に光路が変更され、それぞれ異なる感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに向かう。結像光学系５４０は、感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに向かう各光ビームＬの経路上に配され、各光ビームを感光ドラム７００Ｋ、７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃに結像させ、さらに、偏向された光をアークサイン形態で補償して等速走査させてもよい。また、光ビームの傾斜照射により発生する歪曲を補償できる補正レンズ（図示せず）が、ＭＥＭＳミラー１００−５と結像光学系５４０との間にさらに設けられうる。
【０１０１】
前述した本発明のＭＥＭＳミラー、ミラースキャナー、光走査ユニット及び光走査ユニットを採用した画像形成装置は、理解を助けるために図面に示した実施形態を参考までに説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、コピー機、プリンタ、ファクシミリなどに好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００、１００−１、１００−２、１００−３、１００−４、１００−５    ＭＥＭＳミラー
１０５    絶縁膜
１１０    稼動部
１２０    ミラー部
１２１、１２２    第１及び第２単位ミラー部
１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ    ミラー面
１２５    補強リブ
１２６    剛性連結部
１３０    磁石フレーム部
１３１、１３２    第１及び第２磁石フレーム
１３５    磁石フレーム
１３５ａ、１３５−１ａ    内部ホール
１３６    グリップ構造
１３９    永久磁石
１４１、１４２    第１及び第２副バネ部
１８１、１８２    第１及び第２バネ部
１９１、１９２    第１及び第２固定部材
２００    電磁石部
２１０    ヨーク
２２０    コイル
３０１    力
３０５    上下方向
３１０    組立ジグ
３２０    チャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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