(57)【要約】【課題】光偏向器の可動部の共振周波数を調整する精度を向上させる。【解決手段】光偏向器の可動部３７は、ミラー部１１、トーションバー１５及び支持体３１を含む。支持体３１を構成する第５支持部材３１ｅには、トーションバー１５の軸線ＡＸ上に位置する穴部５３が設けられている。穴部５３には、可動部３７の共振周波数、すなわち、光偏向器の共振周波数を調整するための質量体５１が配設されている。【選択図】図８
2014235244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
所定の揺動軸周りに揺動して、光を偏向するミラー部、前記固定部に固定支持され、前記揺動軸となる軸線を有するトーションバー、及び、前記ミラー部を支持し、前記トーションバーに固定された支持体を有する可動部と、を備え、
前記支持体は、前記軸線が通過する穴部を有し、
前記穴部には、前記可動部の共振周波数を調整する質量体が配設される光偏向器。
【請求項２】
前記穴部の数は一つであり、一つの前記質量体が前記穴部に配設されている請求項１に記載の光偏向器。
【請求項３】
前記ミラー部は、光を偏向する偏向面と、該偏向面と反対の非偏向面とを含む板状部材であり、
前記穴部は、前記支持体を貫通しており、
前記ミラー部の非偏向面が、前記穴部の底を構成している請求項１又は２に記載の光偏向器。
【請求項４】
前記支持体は、前記トーションバーと交差する方向に延びる第１の支持部材と、前記第１の支持部材と対向して配置され、前記トーションバーと交差する方向に延びる第２の支持部材と、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とをつなぐ第３の支持部材と、前記トーションバーに対して前記第３の支持部材と対称に配置され、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とをつなぐ第４の支持部材と、前記穴部を有する第５の支持部材とを含み、前記第１の支持部材、前記第２の支持部材、前記第３の支持部材及び前記第４の支持部材で規定され、前記第５の支持部材が配置されている空間部を有しており、
前記トーションバーは、前記第１の支持部材の中央で前記第１の支持部材に固定された第１のトーションバーと、前記第２の支持部材の中央で前記第２の支持部材に固定された第２のトーションバーと、を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の光偏向器。
【請求項５】
前記支持体を補強する第１のリブ及び第２のリブを、さらに含み、
前記支持体は、前記ミラー部と当接する当接面と、該当接面に対して反対側の非当接面とを含み、
前記第１のリブは、前記トーションバーと交差する方向に延び、かつ前記非当接面側に突出するように前記第１の支持部材に設けられ、
前記第２のリブは、前記トーションバーと交差する方向に延び、かつ前記非当接面側に突出するように前記第２の支持部材に設けられている請求項４に記載の光偏向器。
【請求項６】
前記第１のリブと前記第２のリブとの合計質量は、前記ミラー部の質量と同じである請求項５に記載の光偏向器。
【請求項７】
前記支持体によって支持された前記ミラー部を、前記トーションバーの前記軸線周りに揺動させる駆動力を、圧電素子を用いて生成するミラー駆動部を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の光偏向器。
【請求項８】
前記質量体は、接着可能な流動体を硬化させた部材である請求項１〜７のいずれか一項に記載の光偏向器。
【請求項９】
請求項８に記載の光偏向器の製造方法であって、
前記穴部に前記質量体が配設されていない状態の前記光偏向器に、駆動信号を入力させて、前記ミラー部を揺動させる第１のステップと、
前記第１のステップ実行中に、流動体の状態の前記質量体を前記穴部に供給する第２のステップと、
前記第２のステップ実行中に前記可動部の共振周波数が予め定められた値に到達したとき、前記質量体の供給を停止する第３のステップと、を備える光偏向器の製造方法。
【請求項１０】
前記第１のステップにおいて、前記駆動信号の周波数は予め定められた周波数であり、
前記第２のステップにおいて、前記ミラー部の最大偏向角をモニターしながら流動体の状態の前記質量体を前記穴部に供給しており、
前記第３のステップにおいて、前記第２のステップ実行中に前記ミラー部の前記最大偏向角が予め定められた値に到達したとき、前記質量体の供給を停止する請求項９に記載に記載の光偏向器の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光偏向器と、
前記ミラー部に光ビームを照射する光源と、を備える光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像等の形成に用いられる光偏向器、その製造方法、及び、その光偏向器を備える光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、画像データに対応して変調された光ビームを生成し、この光ビームを反射、偏向させ、感光体ドラムのような像担持体に偏向された光ビームを走査することにより静電潜像を形成する。光偏向器は、光ビームを反射、偏向させる機器である。光偏向器として、ポリゴンミラーの換わりに、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを用いる技術が提案されている。ＭＥＭＳミラーは、走査の高速化及び低消費電力等の利点を有する。
【０００３】
ＭＥＭＳミラーを用いる光偏向器は、トーションバーと、トーションバーの軸線周りに揺動可能なミラー部と、ミラー駆動部と、を備える。
【０００４】
ミラー駆動部に駆動信号が入力されることにより、ミラー駆動部がＭＥＭＳミラーの可動部を共振(振動)させて、ミラー部をトーションバーの軸線周り揺動させた状態にし、この状態でミラー部に入射された光ビームを反射、偏向させて光ビームを走査する。ＭＥＭＳミラーの可動部とは、言い換えれば、ＭＥＭＳミラーの振動系であり、ミラー部やトーションバーによって構成される。
【０００５】
ＭＥＭＳミラー毎に、ＭＥＭＳミラーに入力される駆動信号の周波数を同じ値にして、ＭＥＭＳミラーを使用する場合、ＭＥＭＳミラー毎に、ＭＥＭＳミラーの可動部の共振周波数(以下、単に共振周波数と記載することもある)を調整する必要がある。なぜなら、共振周波数が異なれば、ＭＥＭＳミラー毎にミラー部の最大偏向角が異なるからである。
【０００６】
共振周波数は、ミラー部の慣性モーメント及びトーションバーのバネ定数等で決まる。これらの物理量が僅かに異なるだけで共振周波数が変化する。例えば、ミラー部の寸法は、ミラー部の慣性モーメントに影響し、ミラー部の寸法が設計値と数ミクロン異なるだけで、共振周波数が変化する。ＭＥＭＳミラーの製造において、上記物理量の誤差は不可避的に生じるので、共振周波数を調整する必要がある。
【０００７】
ＭＥＭＳミラーの可動部の質量が軽くなるようにして、共振周波数を調整する技術や、ＭＥＭＳミラーの可動部の質量が重くなるようにして、共振周波数を調整する技術が提案されている。
【０００８】
前者は、ミラー部の寸法を左右両側の方向に大きくして、トーションバーに対して対称となる第１の領域及び第２の領域をそれぞれ設け、各領域に複数の質量体を予め形成しておき、質量体をレーザーにより選択的に削り取って、ＭＥＭＳミラーの可動部の質量を小さくすることにより、共振周波数を調整する(例えば、特許文献１参照)。
【０００９】
後者は、ミラー部の寸法を左右両側の方向に大きくして、トーションバーに対して対称となる第１の領域及び第２の領域をそれぞれ設け、各領域に液体を付着硬化させて質量体を選択的に形成して、ＭＥＭＳミラーの可動部の質量を大きくすることにより、共振周波数を調整する(例えば、特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００４−５１７３５１号公報(段落００６７、図１９)
【特許文献２】特開２００８−２０３３５５号公報(段落００４７、図６)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
慣性モーメントは、質量体とトーションバーの軸線との距離を二乗した値に、質量体の質量を掛けた値である。上記２つの技術において、質量体は、トーションバーの軸線から離れた位置にある。このため、質量体の質量の変化に対する質量体の慣性モーメントの変化(すなわち、ＭＥＭＳミラーの可動部の慣性モーメントの変化)が比較的大きくなる。よって、質量体の質量を調整しながら共振周波数を調整する場合、共振周波数の微調整には不利である。
【００１２】
本発明は、光偏向器の可動部の共振周波数を調整する精度を向上させることができる光偏向器、その製造方法、及び、その光偏向器を備える光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する本発明の一局面に係る光偏向器は、固定部と、所定の揺動軸周りに揺動して、光を偏向するミラー部、前記固定部に固定支持され、前記揺動軸となる軸線を有するトーションバー、及び、前記ミラー部を支持し、前記トーションバーに固定された支持体を有する可動部と、を備え、前記支持体は、前記軸線が通過する穴部を有し、前記穴部には、前記可動部の共振周波数を調整する質量体が配設される。
【００１４】
本発明の一局面に係る光偏向器によれば、質量体が配設される穴部を、トーションバーの軸線が通るようにしているので、質量体をトーションバーの軸線上に配置することができる。このため、質量体の質量の変化に対する質量体の慣性モーメントの変化(すなわち、光偏向器の可動部の慣性モーメントの変化)が比較的小さくなる。従って、質量体の質量を調整しながら共振周波数を調整する場合、共振周波数を微調整することができるので、共振周波数を調整する精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の一局面に係る光偏向器によれば、質量体が配設される穴部を、トーションバーの軸線が通るようにしている。従って、穴部を設けない場合と比べて、質量体をトーションバーの軸線からずれないように、トーションバーの軸線上に配置させることが容易となる。
【００１６】
上記構成において、前記穴部の数は一つであり、一つの前記質量体が前記穴部に配設されている。
【００１７】
この構成によれば、複数の穴部のそれぞれに質量体を配設する構成に比べて、共振周波数の調整を迅速化できる。
【００１８】
上記構成において、前記ミラー部は、光を偏向する偏向面と、該偏向面と反対の非偏向面とを含む板状部材であり、前記穴部は、前記支持体を貫通しており、前記ミラー部の非偏向面が、前記穴部の底を構成している。
【００１９】
この構成によれば、穴部が支持体を貫通しているので、支持体を軽量化できる。
【００２０】
上記構成において、前記支持体は、前記トーションバーと交差する方向に延びる第１の支持部材と、前記第１の支持部材と対向して配置され、前記トーションバーと交差する方向に延びる第２の支持部材と、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とをつなぐ第３の支持部材と、前記トーションバーに対して前記第３の支持部材と対称に配置され、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とをつなぐ第４の支持部材と、前記穴部を有する第５の支持部材とを含み、前記第１の支持部材、前記第２の支持部材、前記第３の支持部材及び前記第４の支持部材で規定され、前記第５の支持部材が配置されている空間部を有しており、前記トーションバーは、前記第１の支持部材の中央で前記第１の支持部材に固定された第１のトーションバーと、前記第２の支持部材の中央で前記第２の支持部材に固定された第２のトーションバーと、を含む。
【００２１】
この構成によれば、支持体は、第１の支持部材、第２の支持部材、第３の支持部材、第４の支持部材、及び、質量体が配設される穴部を有する第５の支持部材によって構成され、第１〜第４の支持部材で規定される空間部に第５の支持部材が配置されている。このため、薄板状の支持体に比べて、支持体を軽量化できる。
【００２２】
上記構成において、前記支持体を補強する第１のリブ及び第２のリブを、さらに含み、前記支持体は、前記ミラー部と当接する当接面と、該当接面に対して反対側の非当接面とを含み、前記第１のリブは、前記トーションバーと交差する方向に延び、かつ前記非当接面側に突出するように前記第１の支持部材に設けられ、前記第２のリブは、前記トーションバーと交差する方向に延び、かつ前記非当接面側に突出するように前記第２の支持部材に設けられている。
【００２３】
第１の支持部材は、その中央で第１のトーションバーと固定されている。このため、ミラー部を揺動させたときに、第１の支持部材に作用する慣性モーメントは、第１のトーションバーから離れるにしたがって大きくなる。同様に、第２の支持部材は、その中央で第２のトーションバーと固定されているので、ミラー部を揺動させたときに、第２の支持部材に作用する慣性モーメントは、第２のトーションバーから離れるにしたがって大きくなる。
【００２４】
よって、第１の支持部材及び第２の支持部材は、第３の支持部材及び第４の支持部材と比べて、ミラー部を揺動させた際に撓みやすい。第１の支持部材及び第２の支持部材が撓めば、支持体が撓むので、その結果、ミラー部が撓むことになる。
【００２５】
ミラー部が撓むのを抑制するために、第１の支持部材、第２の支持部材、第３の支持部材及び第４の支持部材の全部にリブを設けると、支持体の質量が大きくなる。
【００２６】
そこで、この構成では、第１の支持部材に第１のリブを設け、第２の支持部材に第２のリブを設けているが、第３の支持部材及び第４の支持部材にリブを設けていない。
【００２７】
以上より、この構成によれば、支持体を軽量化しつつ、ミラー部を揺動させたときにミラー部が撓むのを抑制することができる。
【００２８】
上記構成において、前記第１のリブと前記第２のリブとの合計質量は、前記ミラー部の質量と同じである。
【００２９】
この構成によれば、支持体の一方の面側の質量と他方の面側の質量とが同じになるので、トーションバー、支持体及びミラー部により構成される可動部の重心が、トーションバーの軸線上に位置するように、可動部の重心を調整することができる。
【００３０】
ここでの同じ質量とは、第１のリブと第２のリブとの合計質量が、ミラー部の質量と完全に同一又は略同一の意味である。略同一とは、上記合計質量とミラー部の質量との差が、ミラー部をトーションバーの軸線周りに揺動させたときに、ミラー部がトーションバーの軸線周りの揺動以外の運動をするのを抑制できる範囲内であることを意味する。
【００３１】
上記構成において、前記支持体によって支持された前記ミラー部を、前記トーションバーの前記軸線周りに揺動させる駆動力を、圧電素子を用いて生成するミラー駆動部を備える。
【００３２】
この構成は、トーションバーの軸線周りにミラー部を揺動させる方式として、圧電素子を用いたものである。
【００３３】
上記構成において、前記質量体は、接着可能な流動体を硬化させた部材である。
【００３４】
接着可能な流動体を硬化させた部材とは、具体的には接着剤やパテ等を意味する。
【００３５】
本発明の他の局面に係る光偏向器の製造方法は、前記穴部に前記質量体が配設されていない状態の前記光偏向器に、駆動信号を入力させて、前記ミラー部を揺動させる第１のステップと、前記第１のステップ実行中に、流動体の状態の前記質量体を前記穴部に供給する第２のステップと、前記第２のステップ実行中に前記可動部の共振周波数が予め定められた値に到達したとき、前記質量体の供給を停止する第３のステップと、を備える。
【００３６】
質量体が配設される穴部は、トーションバーの軸線上に位置するので、ミラー部を揺動させても、穴部の変位量は僅かである。このため、ミラー部を揺動させながら、穴部に流動体の状態の質量体を供給することを容易に行うことができる。本発明の他の局面に係る光偏向器の製造方法では、ミラー部を揺動させて可動部の共振周波数を測定しながら、流動体の状態の質量体を穴部に供給している。従って、可動部の共振周波数を測定するステップと、流動体の状態の質量体を穴部に供給するステップと、を別々に実行する場合と比べて、本発明の他の局面に係る光偏向器の製造方法によれば、共振周波数の調整に要する時間を短くすることができる。
【００３７】
前記第１のステップにおいて、前記駆動信号の周波数は予め定められた周波数であり、前記第２のステップにおいて、前記ミラー部の最大偏向角をモニターしながら流動体の状態の前記質量体を前記穴部に供給しており、前記第３のステップにおいて、前記第２のステップ実行中に前記ミラー部の前記最大偏向角が予め定められた値に到達したとき、前記質量体の供給を停止する。
【００３８】
この構成は、可動部の共振周波数を調整する方法の例である。
【００３９】
本発明のさらに他の局面に係る光走査装置は、本発明の一局面に係る光偏向器と、前記ミラー部に光ビームを照射する光源と、を備える。
【００４０】
本発明のさらに他の局面によれば、本発明の一局面に係る光偏向器を備えるので、本発明の一局面と同じ作用効果を有する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、光偏向器の可動部の共振周波数を調整する精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態に係る光偏向器を適用した画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置に備えられる光走査装置を構成する光学部品の配置関係を示す図である。
【図４】本実施形態に係る光偏向器の斜視図である。
【図５】図４に示す光偏向器をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図である。
【図６】図５と同じ断面において、一方側のミラー駆動部のＰＺＴ薄膜が伸び、他方側のミラー駆動部のＰＺＴ薄膜が縮んだ状態を示す図である。
【図７】本実施形態に係る光偏向器に備えられるミラー部、トーションバー、支持体、第１のリブ及び第２のリブを備える可動部を、ミラー部の表面(光ビームの反射偏向面)側から見た斜視図である。
【図８】上記可動部を、ミラー部の裏面側から見た斜視図である。
【図９】図７に示す可動部をＢ１−Ｂ２線に沿って切断した拡大断面図である。
【図１０】図７に示す可動部をＣ１−Ｃ２線に沿って切断した拡大断面図である。
【図１１】図７に示す可動部をＤ１−Ｄ２線に沿って切断した拡大断面図である。
【図１２】図９のＥで示す部分を拡大した断面図である。
【図１３】光偏向器に入力される駆動電圧の周波数と、ミラー部の最大偏向角との関係を示すグラフである。
【図１４】本実施形態に係る光偏向器の製造方法において、共振周波数の調整工程に用いられる調整システムのブロック図である。
【図１５】図１５は、図９と同じ断面であり、ノズルを用いて支持体の穴部に質量体が供給されている状態を示す図である。
【図１６】本実施形態に係る光偏向器の製造方法のうち、共振周波数の調整工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る光偏向器を適用した画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は、例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は、装置本体１００、装置本体１００の上に配置された原稿読取部２００、原稿読取部２００の上に配置された原稿給送部３００及び装置本体１００の上部前面に配置された操作部４００を備える。
【００４４】
原稿給送部３００は、自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。
【００４５】
原稿読取部２００は、露光ランプ等を搭載したキャリッジ２０１、ガラス等の透明部材により構成された原稿台２０３、不図示のＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット２０５を備える。原稿台２０３に載置された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿台２０３の長手方向に移動させながらＣＣＤセンサーにより原稿を読み取る。これに対して、原稿給送部３００から給送された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿読取スリット２０５と対向する位置に移動させて、原稿給送部３００から送られてきた原稿を、原稿読取スリット２０５を通してＣＣＤセンサーにより読み取る。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００４６】
装置本体１００は、用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は、装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる用紙トレイ１０７を備える。用紙トレイ１０７に貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー１０９の駆動により、用紙搬送路１１１へ向けて送出される。用紙は、用紙搬送路１１１を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００４７】
画像形成部１０３は、搬送されてきた用紙にトナー像を形成する。画像形成部１０３は、感光体ドラム１１３、光走査装置１１５、現像部１１７及び転写部１１９を備える。光走査装置１１５は、画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)に対応して変調された光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１３の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１３の周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１３の周面に現像部１１７からトナーを供給することにより、周面には画像データに対応するトナー像が形成される。このトナー像は、転写部１１９によって先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００４８】
トナー像が転写された用紙は、定着部１０５に送られる。定着部１０５において、トナー像と用紙に熱と圧力が加えられて、トナー像は用紙に定着される。用紙は、スタックトレイ１２１又は排紙トレイ１２３に排紙される。
【００４９】
操作部４００は、操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３は、タッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは、画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。
【００５０】
操作キー部４０１には、ハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー４０５、テンキー４０７、ストップキー４０９、リセットキー４１１、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー４１３等が設けられている。
【００５１】
スタートキー４０５は、コピー、ファクシミリ送信等の動作を開始させるキーである。テンキー４０７は、コピー部数、ファクシミリ番号等の数字を入力するキーである。ストップキー４０９は、コピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキー４１１は、設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。
【００５２】
機能切換キー４１３は、コピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリ送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。
【００５３】
図２は、図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００及び操作部４００に関しては既に説明したので、説明を省略する。
【００５４】
制御部５００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリー等を備える。ＣＰＵは、画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは、画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭは、ソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリーは、画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００５５】
通信部６００は、ファクシミリ通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリ通信部６０１は、相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部６０１は、電話回線６０５に接続される。
【００５６】
ネットワークＩ／Ｆ部６０３は、ＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３は、ＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００５７】
図３は、光走査装置１１５を構成する光学部品の配置関係を示す図である。光走査装置１１５は、光源３１、光偏向器１０及び二つの走査レンズ３３，３５等を備える。光源３１は、例えば、レーザーダイオードであり、画像データに対応して変調された光ビームＬＢを射出する。
【００５８】
光源３１と光偏向器１０との光路上には、コリメーターレンズ３７及びシリンドリカルレンズ３９が配置されている。コリメーターレンズ３７は、光源３１から射出された光ビームＬＢを平行光にする。シリンドリカルレンズ３９は、平行光にされた光ビームＬＢを線状に集光する。線状に集光された光ビームＬＢは、光偏向器１０に入射される。
【００５９】
光偏向器１０と感光体ドラム１１３との光路上には、走査レンズ３３と走査レンズ３５が配置されている。光偏向器１０のミラー部１１に入射された光ビームＬＢは、ミラー部１１で反射、偏向されて、走査レンズ３３，３５により感光体ドラム１１３に結像される。すなわち、光ビームＬＢを感光体ドラム１１３に走査することにより、感光体ドラム１１３に静電潜像が形成される。
【００６０】
光走査装置１１５はさらに、ＢＤレンズ４１及びＢＤセンサー４３を備える。感光体ドラム１１３の一方の側部１１３ａから他方の側部１１３ｂへ向けて、光ビームＬＢが感光体ドラム１１３を走査し、有効走査範囲Ｒを超えた光ビームＬＢは、ＢＤレンズ４１で集光されてＢＤセンサー４３で受光される。ＢＤ(Beam Detect)センサー４３は、感光体ドラム１１３に走査(主走査)を開始する基準となるＢＤ信号を生成する。
【００６１】
次に、本実施形態に係る光偏向器１０について説明する。図４は、本実施形態に係る光偏向器１０の斜視図であり、図５は、図４に示す光偏向器１０をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図である。本実施形態に係る光偏向器１０は、圧電駆動型のＭＥＭＳミラーである。但し、光偏向器１０に用いることができるＭＥＭＳミラーは、圧電駆動型に限定されない。
【００６２】
光偏向器１０は、ミラー部１１、フレーム１３、トーションバー１５、ミラー駆動部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ及び支持体３１を備える。
【００６３】
フレーム１３の形状は、長方形である。フレーム１３は、長手方向に延びる一対の辺部１３ａ，１３ｂと、長手方向と直交する方向に延びる一対の辺部１３ｃ，１３ｄと、辺部１３ｃと辺部１３ｄとをつなぐ梁１９,２１(固定部)とにより構成される。フレーム１３の中心部には、ミラー部１１が配置されている。ミラー部１１は、短軸方向がフレーム１３の長手方向と合致した楕円形状を有する。
【００６４】
トーションバー１５は、一方向に回転軸(ねじれ回転軸や揺動軸と称することもできる)となる軸線ＡＸを有する。トーションバー１５は、共通する軸線ＡＸに沿って延びる第１のトーションバー１５ａと第２のトーションバー１５ｂとを含む。第１のトーションバー１５ａ及び第２のトーションバー１５ｂは、ミラー部１１の楕円の短軸方向に延びている。第１のトーションバー１５ａの一端は、梁１９により固定支持され、第２のトーションバー１５ｂの一端は、梁２１により固定支持されている。
【００６５】
梁１９と辺部１３ａとの間には、空間部３３が形成され、梁２１と辺部１３ｂとの間には、空間部３５が形成されている。
【００６６】
第１のトーションバー１５ａの他端及び第２のトーションバー１５ｂの他端には、ミラー部１１を支持する支持体３１が固定されている。支持体３１は、フレーム１３内に配置されている。支持体３１の形状は長方形であり、支持体３１の長手方向とフレーム１３の長手方向とは直交する。梁１９，２１(固定部)は、支持体３１によって支持されたミラー部１１が、トーションバー１５の軸線ＡＸ周りに揺動可能に、トーションバー１５を固定支持する。
【００６７】
以上のように、ミラー部１１は、所定の揺動軸周りに揺動して、光を偏向し、トーションバー１５は、固定部(梁１９，２１)に固定支持され、揺動軸となる軸線ＡＸを有し、支持体３１は、ミラー部１１を支持し、トーションバー１５に固定されている。
【００６８】
梁１９上には、トーションバー１５より辺部１３ｃ側にミラー駆動部１７ａが形成され、トーションバー１５より辺部１３ｄ側にミラー駆動部１７ｂが形成されている。梁２１上には、トーションバー１５より辺部１３ｃ側にミラー駆動部１７ｃが形成され、トーションバー１５より辺部１３ｄ側にミラー駆動部１７ｄが形成されている。
【００６９】
ミラー駆動部１７ａは、図５に示すように、下部電極２３、ＰＺＴ薄膜２５及び上部電極２７により構成される。ミラー駆動部１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、ミラー駆動部１７ａと同じ構成を有する。以下、ミラー駆動部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを区別する必要がなければ、ミラー駆動部１７と記載する。
【００７０】
図６は、図５と同じ断面において、ミラー駆動部１７ａ，１７ｃのＰＺＴ薄膜２５が伸び、かつミラー駆動部１７ｂ，１７ｄのＰＺＴ薄膜２５が縮むように、ミラー駆動部１７に駆動電圧を印加した状態を示す図である。図６では梁１９，２１が撓んでおり、これによりトーションバー１５と一緒にミラー部１１が傾いている。
【００７１】
以下、ミラー駆動部１７ａ，１７ｃのＰＺＴ薄膜２５が伸び、かつミラー駆動部１７ｂ，１７ｄのＰＺＴ薄膜２５が縮む動作を第１の動作とし、ミラー駆動部１７ａ，１７ｃのＰＺＴ薄膜２５が縮み、かつミラー駆動部１７ｂ，１７ｄのＰＺＴ薄膜２５が伸びる動作を第２の動作として説明する。第１の動作と第２の動作とが交互に繰り返されるように、ミラー駆動部１７に対し駆動電圧を印加して梁１９，２１を撓ませることにより、支持体３１によって支持されたミラー部１１がトーションバー１５の軸線ＡＸ周りに揺動し、偏向角θが変動する。尚、図４に示す符号ＮＬは、ミラー部１１が揺動していないときのミラー部１１の法線を示している。
【００７２】
駆動電圧の周波数をミラー部１１の共振周波数と一致させると、ミラー部１１が共振し、偏向角θの最大値(最大偏向角)を大きくすることができる。ミラー部１１を共振させた状態で、ミラー部１１で光ビームを反射、偏向させることにより、光ビームを感光体ドラム１１３に走査する。
【００７３】
図７は、光偏向器１０に備えられるミラー部１１、トーションバー１５、支持体３１、第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂを備える可動部３７を、ミラー部１１の表面１１ａ(光ビームの反射偏向面)側から見た斜視図である。図８は、この可動部３７を、ミラー部１１の裏面１１ｂ側から見た斜視図である。
【００７４】
ミラー部１１の表面１１ａ側は、支持体３１の一方の面３２ａ(支持面)側となり、ミラー部１１の裏面１１ｂ側は、支持体３１の一方の面３２ａに支持されている。
【００７５】
支持体３１は、長方形のフレーム状の形状を有しており、長方形を構成する４つの辺となる第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第３の支持部材３１ｃ及び第４の支持部材３１ｄを備える。
【００７６】
第１の支持部材３１ａと第２の支持部材３１ｂは、トーションバー１５が延びる方向と交差する方向に直線状に延びており、対向して配置されている。
【００７７】
第３の支持部材３１ｃと第４の支持部材３１ｄは、トーションバー１５が延びる方向と同じ方向に直線状に延びており、トーションバー１５に対して対称に配置されている。
【００７８】
第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第３の支持部材３１ｃ及び第４の支持部材３１ｄによって、空間部４１が規定されている。空間部４１を設けることにより、支持体３１を軽量化している。
【００７９】
以上のように、支持体３１は、トーションバー１５と交差する方向に延びる第１の支持部材３１ａと、第１の支持部材３１ａと対向して配置され、トーションバー１５と交差する方向に延びる第２の支持部材３１ｂと、第１の支持部材３１ａと第２の支持部材３１ｂとをつなぐ第３の支持部材３１ｃと、トーションバー１５の軸に対して第３の支持部材３１ｃと対称に配置され、第１の支持部材３１ａと第２の支持部材３１ｂとをつなぐ第４の支持部材３１ｄと、を含む。
【００８０】
支持体３１は、さらに、空間部４１に配置された第５の支持部材３１ｅを備える。第５の支持部材３１ｅは、本体部３１１、第１の接続部３１２及び第２の接続部３１３を含む。本体部３１１は、第５の支持部材３１ｅの本体であり、穴部５３として機能する円形状の中抜き(キャビティ)が形成されている。これにより、支持体３１を軽量化している。
【００８１】
ミラー部１１は、光を偏向する偏向面(表面１１ａ)と、該偏向面と反対の非偏向面(裏面１１ｂ)とを含む板状部材である。非偏向面(裏面１１ｂ)が、穴部５３の底を構成している。
【００８２】
第１の接続部３１２は、本体部３１１の長軸上に配置され、本体部３１１の一方の端部と第３の支持部材３１ｃの中央とをつないでいる。第２の接続部３１３は、本体部３１１の長軸上に配置され、本体部３１１の他方の端部と第４の支持部材３１ｄの中央とをつないでいる。
【００８３】
トーションバー１５は、前述したように、第１のトーションバー１５ａ及び第２のトーションバー１５ｂによって構成される。第１のトーションバー１５ａと第２のトーションバー１５ｂとは、同じ方向に延びて、間隔を設けて配置されている。この間隔を含む領域に支持体３１が配置されている。第１のトーションバー１５ａは、第１の支持部材３１ａの中央で第１の支持部材３１ａに固定されている。第２のトーションバー１５ｂは、第２の支持部材３１ｂの中央で第２の支持部材３１ｂに固定されている。
【００８４】
図７に示すように、第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第３の支持部材３１ｃ、第４の支持部材３１ｄ、第５の支持部材３１ｅ、第１のトーションバー１５ａ及び第２のトーションバー１５ｂは、それぞれ、支持体３１の一方の面３２ａ側を向いた平面部を有し、各平面部は、同一平面内に位置している。これらは、同じ高さ(言い換えれば、同じ厚さ)を有する。
【００８５】
支持体３１の一方の面３２ａに、ミラー部１１が設けられている。ミラー部１１は、接着剤を用いて第３の支持部材３１ｃ、第４の支持部材３１ｄ及び第５の支持部材３１ｅに貼り付けられ、又は、陽極接合によって第３の支持部材３１ｃ、第４の支持部材３１ｄ及び第５の支持部材３１ｅに接合される。
【００８６】
支持体３１の他方の面３２ｂ(反対側の面)側には、トーションバー１５と交差する方向に延びるリブである第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂが設けられている。第１のリブ３９ａは、第１の支持部材３１ａに設けられており、第２のリブ３９ｂは、第２の支持部材３１ｂに設けられている。
【００８７】
第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂについて、詳細に説明する。図９は、図７に示す可動部３７をＢ１−Ｂ２線に沿って切断した拡大断面図である。図１０は、図７に示す可動部３７をＣ１−Ｃ２線に沿って切断した拡大断面図である。図１１は、図７に示す可動部３７をＤ１−Ｄ２線に沿って切断した拡大断面図である。
【００８８】
図７〜図１１を参照して、支持体３１(第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第３の支持部材３１ｃ、第４の支持部材３１ｄ、第５の支持部材３１ｅ)とトーションバー１５(第１のトーションバー１５ａ、第２のトーションバー１５ｂ)とは、同じ厚さを有している。図９に示すように、第１のリブ３９ａは、支持体３１の他方の面側３２ｂにおいて、第１の支持部材３１ａと連続的に形成され、支持体３１から突き出した部分である。第２のリブ３９ｂは、支持体３１の他方の面側３２ｂにおいて、第２の支持部材３１ｂと連続的に形成され、支持体３１から突き出した部分である。このように、第１のリブ３９ａは、第１の支持部材３１ａに設けられ、トーションバー１５と交差する方向に延び、かつ支持体３１の他方の面３２ｂ側に突出している。第２のリブ３９ｂは、第２の支持部材３１ｂに設けられ、トーションバー１５と交差する方向に延び、かつ支持体３１の他方の面３２ｂ側に突出している。
【００８９】
言い換えれば、支持体３１は、ミラー部１１と当接する当接面と、該当接面に対して反対側の非当接面とを含む。第１のリブ３９ａは、トーションバー１５と交差する方向に延び、かつ非当接面側に突出するように第１の支持部材３１ａに設けられている。第２のリブ３９ｂは、トーションバー１５と交差する方向に延び、かつ非当接面側に突出するように第２の支持部材３１ｂに設けられている。
【００９０】
第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第１のリブ３９ａ、第２のリブ３９ｂは、それぞれ、同じ長さである。また、これらは、それぞれ、同じ幅である。第１のリブ３９ａの質量と第２のリブ３９ｂの質量とは、同じである。第１のリブ３９ａと第２のリブ３９ｂとの合計質量は、ミラー部１１の質量と同じである。
【００９１】
図１２は、図９のＥで示す部分を拡大した断面図である。ＳＯＩ(Silicon on Insulator)基板４３は、シリコン層４５とシリコン層４９とでシリコン酸化膜４７を挟んだ構造を有する。シリコン層４５及びシリコン酸化膜４７により、支持体３１及びトーションバー１５が構成される。シリコン層４９により、第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂが構成される。トーションバー１５、支持体３１、第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂは、ＳＯＩ基板４３を、選択的にエッチングして形成されたものである。
【００９２】
なお、第１のリブ３９ａ、第２のリブ３９ｂをそれぞれ、第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂに、接着剤によって貼り付けた構造でもよいし、陽極接合によって接合した構造でもよい。
【００９３】
第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂは、支持体３１の一方の面３２ａと他方の面３２ｂのうち他方の面３２ｂにのみ設けられ、支持体３１を補強し、かつトーションバー１５、支持体３１及びミラー部１１を含む可動部３７の重心が軸線ＡＸ上に位置するように可動部３７の重心を調整する補強部材として機能する。
【００９４】
次に、図８、図９及び図１１を用いて質量体５１について説明する。第５の支持部材３１ｅの本体部３１１には、前述したように、穴部５３が設けられている。すなわち、支持体３１には、穴部５３が設けられている。穴部５３は、支持体３１の一方の面３２ａ(支持面)と交差する方向に深さを有し、トーションバー１５の軸線ＡＸ上に位置している。軸線ＡＸは、穴部５３を通過する。穴部５３は、支持体３１を貫通し、ミラー部１１の光を反射する面と反対の面(ミラー部の裏面１１ｂ)が、その底部となる。穴部５３には、質量体５１が配設されている。質量体５１は、トーションバー１５の軸線ＡＸ上に位置している。穴部５３に配設された質量体５１により、可動部３７の共振周波数が調整される。
【００９５】
質量体５１は、接着可能な流動体を硬化させた部材である。従って、接着剤やパテ等を、質量体５１とすることができる。本実施形態では、光硬化型の接着剤の一つである紫外線硬化型の接着剤を質量体５１としている。
【００９６】
質量体５１を用いた共振周波数の調整について説明する。図１３は、光偏向器１０に入力される駆動電圧の周波数と、ミラー部１１の最大偏向角との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、駆動電圧の周波数を示し、グラフの縦軸は、最大偏向角を示す。
【００９７】
曲線(ａ)は、支持体３１の穴部５３に質量体５１が供給されていない場合を示し、その場合の共振周波数をｆａとする。曲線(ｂ)は、支持体３１の穴部５３に供給された質量体５１の質量が第１の値の場合を示し、その場合の共振周波数をｆｂとする。曲線(ｃ)は、支持体３１の穴部５３に供給された質量体５１の質量が第１の値より大きい第２の値の場合を示し、その場合の共振周波数をｆｃとする。曲線(ｄ)は、支持体３１の穴部５３に供給された質量体５１の質量が第２の値より大きい第３の値の場合を示し、その場合の共振周波数をｆｄとする。光偏向器１０に入力される駆動信号の周波数をｆ１、最大偏向角の目標値をθ１にして、光偏向器１０を使用する例で説明する。
【００９８】
曲線(ａ)〜(ｄ)の各場合において、共振周波数のときの最大偏向角は、同じ値(θ０)となる。穴部５３に供給された質量体５１の量が多くなるにしたがって(曲線(ａ)→曲線(ｂ)→曲線(ｃ)→曲線(ｄ))、共振周波数が小さくなる。従って、駆動電圧の周波数がｆ１の状態で、穴部５３に供給する質量体５１の量を調整して、共振周波数を調整することにより、駆動電圧の周波数ｆ１において、最大偏向角を目標値θ１にすることができる。
【００９９】
図１４は、本実施形態に係る光偏向器１０の製造方法において、共振周波数の調整工程に用いられる調整システム６１のブロック図である。調整システム６１は、光偏向器制御部６３、光源部６５、モニター部６７及び質量体供給部６９を備える。
【０１００】
光偏向器制御部６３は、光偏向器１０のミラー駆動部１７に駆動電圧を入力させることにより、ミラー部１１を、図４に示すトーションバー１５の軸線ＡＸ回りに揺動させた状態にする。
【０１０１】
光源部６５は、レーザーダイオード７１を備え、レーザーダイオード７１から光ビームＬＢを、ミラー部１１へ向けて照射する制御をする。
【０１０２】
モニター部６７は、フォトダイオード７３及び表示部７５を備え、ミラー部１１の表面１１ａで反射された光ビームＬＢが、フォトダイオード７３によって受光されてから、次に受光されるまでの時間間隔を利用して、ミラー部１１の最大偏向角を演算し、測定値を表示部７５に表示させる。
【０１０３】
質量体供給部６９は、ノズル７７を備え、ノズル７７を用いて支持体３１の穴部５３(図８)に質量体５１を供給する。本実施形態では、質量体供給部６９として、紫外線硬化型の接着剤をノズル７７から吐出させるディスペンサーを用いる。図１５は、図９と同じ断面であり、ノズル７７を用いて支持体３１の穴部５３に質量体５１が供給されている状態を示している。
【０１０４】
図１６は、本実施形態に係る光偏向器１０の製造方法のうち、共振周波数の調整工程を示すフローチャートである。
【０１０５】
光偏向器制御部６３は、支持体３１の穴部５３に質量体５１が供給されていない状態の光偏向器１０に、予め定められた電圧値で、周波数ｆ１の駆動電圧を光偏向器１０に入力、すなわち、ミラー駆動部１７に入力させて、ミラー部１１を揺動させる(ステップＳ１)。なお、ミラー部１１の駆動が、圧電駆動型でなく、電磁駆動型であれば、予め定められた電流値で、周波数ｆ１の駆動電流を光偏向器１０に入力させて、ミラー部１１を揺動させる。
【０１０６】
光源部６５は、レーザーダイオード７１から光ビームＬＢを発生させて、揺動している状態のミラー部１１の表面１１ａに、光ビームＬＢを照射させる(ステップＳ２)。
【０１０７】
共振周波数の調整者は、ステップＳ２の状態において、モニター部６７の表示部７５に表示された最大偏向角(言い換えれば、共振周波数)をモニターしながら、質量体供給部６９を操作して、流動体の状態の質量体５１(紫外線硬化型の接着剤)を、支持体３１の穴部５３に供給する(ステップＳ３)。
【０１０８】
調整者は、ステップＳ３中に、表示部７５に表示された最大偏向角が目標値θ１に到達したか否かを判断する(ステップＳ４)。
【０１０９】
最大偏向角が目標値θ１に到達していないとき(ステップＳ４でＮｏ)、ステップＳ３に戻る。
【０１１０】
最大偏向角が目標値θ１に到達したとき(ステップＳ４でＹｅｓ)、調整者は、質量体供給部６９から質量体５１が、支持体３１の穴部５３に供給されるのを停止させる(ステップＳ５)。その後、調整者は紫外線照射装置を用いて、支持体３１の穴部５３に供給された質量体５１に紫外線を照射することにより、質量体５１を硬化させる(ステップＳ６)。
【０１１１】
以上により、駆動電圧が周波数ｆ１において、ミラー部１１の最大偏向角が目標値θ１となる光偏向器１０を得ることができる。
【０１１２】
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態によれば、図８に示すように、質量体５１が配設される穴部５３を、トーションバー１５の軸線ＡＸが通るようにしているので、質量体５１をトーションバー１５の軸線ＡＸ上に配置することができる。このため、質量体５１の質量の変化に対する質量体５１の慣性モーメントの変化(すなわち、光偏向器１０の可動部３７の慣性モーメントの変化)が比較的小さくなる。よって、質量体５１の質量を調整しながら、光偏向器１０の可動部３７の共振周波数を調整する場合、共振周波数を微調整することができるので、共振周波数を調整する精度を向上させることができる。
【０１１３】
また、本実施形態によれば、質量体５１が配設される穴部５３を、トーションバー１５の軸線ＡＸが通るようにしている。従って、穴部５３を設けない場合と比べて、質量体５１をトーションバー１５の軸線ＡＸからずれないように、トーションバー１５の軸線ＡＸ上に配置させることが容易となる。
【０１１４】
背景技術で説明したように、ミラー部の寸法を左右両側の方向に大きくして、トーションバーに対して対称となる第１の領域及び第２の領域をそれぞれ設け、各領域に質量体を設ける場合、第１の領域及び第２の領域の分だけ、光偏向器の左右方向の寸法が大きくなる。本実施形態では、穴部５３をトーションバー１５の軸線ＡＸ上に配置するため、穴部５３を設けることが原因で、光偏向器１０の左右方向の寸法が大きくなることはない。
【０１１５】
本実施形態において、質量体５１が配設される穴部５３は、トーションバー１５の軸線ＡＸ上に位置するので、ミラー部１１を揺動させても、穴部５３の変位量は僅かである。このため、ミラー部１１を揺動させながら、穴部５３に流動体の状態の質量体５１を注入することを容易に行うことができる。図１４に示すように、本実施形態によれば、ミラー部１１を揺動させてミラー部１１の最大偏向角をモニターしながら、流動体の状態の質量体５１を穴部５３(図１５)に供給している。従って、ミラー部１１の最大偏向角のモニターするステップと、流動体の状態の質量体５１を穴部５３に供給するステップと、を別々にする場合と比べて、共振周波数の調整に要する時間を短くすることができる。
【０１１６】
支持体３１に予め質量体を形成して、レーザー等で質量体を削ることにより、共振周波数を調整する場合、パーティクルが不可避的に発生し、パーティクルがミラー部１１の表面１１ａ(光を反射する面)を汚染したり、傷つけたりすることがある。本実施形態では、流動体の状態の質量体５１を穴部５３に供給することにより、穴部５３に質量体５１を形成する。このため、パーティクルが発生しないので、パーティクルが原因で、ミラー部１１の表面１１ａを汚染したり、傷つけたりする問題が生じることはない。
【０１１７】
本実施形態によれば、穴部５３の数は一つであり、一つの質量体５１が穴部５３に配設されている。このため、複数の穴部５３のそれぞれに質量体５１を配設する構成に比べて、共振周波数の調整を迅速化できる。
【０１１８】
図７及び図８を参照して、第１の支持部材３１ａは、その中央で第１のトーションバー１５ａと固定されている。このため、ミラー部１１をトーションバー１５の軸線ＡＸ周りに揺動させたときに、第１の支持部材３１ａに作用する慣性モーメントは、第１のトーションバー１５ａから離れるにしたがって大きくなる。同様に、第２の支持部材３１ｂは、その中央で第２のトーションバー１５ｂと固定されているので、ミラー部１１をトーションバー１５の軸線ＡＸ周りに揺動させたときに、第２の支持部材３１ｂに作用する慣性モーメントは、第２のトーションバー１５ｂから離れるにしたがって大きくなる。
【０１１９】
これに対して、第３の支持部材３１ｃ及び第４の支持部材３１ｄが延びる向きは、トーションバー１５が延びる向きと同じである。よって、第１の支持部材３１ａ及び第２の支持部材３１ｂは、第３の支持部材３１ｃ及び第４の支持部材３１ｄと比べて、ミラー部１１を揺動させた際に撓みやすい。第１の支持部材３１ａ及び第２の支持部材３１ｂが撓めば、支持体３１が撓むので、その結果、ミラー部１１が撓むことになる。
【０１２０】
ミラー部１１が撓むのを抑制するために、第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第３の支持部材３１ｃ及び第４の支持部材３１ｄの全部にリブを設けると、支持体３１の質量が大きくなる。
【０１２１】
そこで、本実施形態では、トーションバー１５と交差する方向に延びる第１の支持部材３１ａに、トーションバー１５と交差する方向に延びる第１のリブ３９ａを設け、トーションバー１５と交差する方向に延びる第２の支持部材３１ｂに、トーションバー１５と交差する方向に延びる第２のリブ３９ｂを設けている。
【０１２２】
以上より、本実施形態によれば、支持体３１を軽量化しつつ、ミラー部１１を揺動させたときに、ミラー部１１が撓むのを抑制できる。
【０１２３】
ミラー部１１は、第１の支持部材３１ａ及び第２の支持部材３１ｂに取り付けられておらず、第３の支持部材３１ｃ、第４の支持部材３１ｄ及び第５の支持部材３１ｅに取り付けられている。従って、第１の支持部材３１ａ及び第２の支持部材３１ｂに多少の撓みが発生しても、その撓みは、ミラー部１１に直接伝わらないので、ミラー部１１の撓みを小さくすることができる。
【０１２４】
そして、本実施形態によれば、支持体３１の一方の面３２ａにミラー部１１を設け、他方の面３２ｂに第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂを設け、第１のリブ３９ａと第２のリブ３９ｂとの合計質量を、ミラー部１１の質量と同じにしている。これにより、支持体３１の一方の面３２ａ側の質量と他方の面３２ｂ側の質量とが同じになるので、トーションバー１５等により構成される可動部３７の重心が、トーションバー１５の軸線ＡＸ上に位置するように、可動部３７の重心を調整できる。よって、支持体３１の一方の面３２ａ側と他方の面３２ｂ側とで慣性モーメントのバランスをとることができる。
【０１２５】
すなわち、図９に示すように、ミラー部１１、支持体３１、第１のリブ３９ａ、第２のリブ３９ｂ、第１のトーションバー１５ａ及び第２のトーションバー１５ｂによって構成される可動部３７の重心を、第１のトーションバー１５ａ及び第２のトーションバー１５ｂの中心軸である軸線ＡＸ上に位置させることができる。よって、ミラー部１１をトーションバー１５の軸線ＡＸ周りに揺動させたときに、ミラー部１１がトーションバー１５の軸線ＡＸ周りの揺動以外の運動をするのを抑制できる。
【０１２６】
ここでの同じ質量とは、第１のリブ３９ａと第２のリブ３９ｂとの合計質量が、ミラー部１１の質量と完全に同一又は略同一の意味である。略同一とは、上記合計質量とミラー部１１の質量との差が、ミラー部１１をトーションバー１５の軸線ＡＸ周りに揺動させたときに、ミラー部１１がトーションバー１５の軸線ＡＸ周りの揺動以外の運動をするのを抑制できる範囲内であることを意味する。
【０１２７】
さらに、本実施形態によれば、図７及び図８に示すように、リブ(第１のリブ３９ａ、第２のリブ３９ｂ)は、支持体３１の他方の面３２ｂに設けられており、一方の面３２ａに設けられていない。そして、図７及び図８に示すように、支持体３１の一方の面３２ａ側において、第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂ、第３の支持部材３１ｃ、第４の支持部材３１ｄ、第５の支持部材３１ｅ、第１のトーションバー１５ａ及び第２のトーションバー１５ｂの表面は、同一平面上に位置している。従って、ＳＯＩ基板４３の両方の面をエッチングする必要がなく、一方の面を選択的にエッチングすることによって、リブを形成できるので、光偏向器１０の製造工程の数を減らすことができる。よって、光偏向器１０のコストを下げることが可能となる。
【０１２８】
図１２に示すように、ＳＯＩ基板４３のシリコン層４５及びシリコン酸化膜４７により、支持体３１及びトーションバー１５が構成される。ＳＯＩ基板４３のシリコン層４９により、第１のリブ３９ａ及び第２のリブ３９ｂが構成される。このため、第１のリブ３９ａの厚さ及び第２のリブ３９ｂの厚さを、シリコン層４９の厚さにすることができるので、第１のリブ３９ａの厚さ及び第２のリブ３９ｂの厚さの精度(つまり、第１のリブ３９ａと第２のリブ３９ｂとの合計質量の精度)を高くすることができる。
【０１２９】
図９を参照して、例えば、第１のトーションバー１５ａの厚さを、第１の支持部材３１ａの厚さと第１のリブ３９ａの厚さとの合計値にすると、第１のトーションバー１５ａの剛性が大きくなる。同様に、第２のトーションバー１５ｂの厚さを、第２の支持部材３１ｂの厚さと第２のリブ３９ｂの厚さとの合計値にすると、第２のトーションバー１５ｂの剛性が大きくなる。これにより、ミラー部１１が揺動する角度(すなわち、図４に示す偏向角θの最大値)が小さくなる。
【０１３０】
そこで、本実施形態では、図９に示すように、第１のトーションバー１５ａの厚さを、第１の支持部材３１ａの厚さと第１のリブ３９ａの厚さとの合計値より小さくし、第２のトーションバー１５ｂの厚さを、第２の支持部材３１ｂの厚さと第２のリブ３９ｂの厚さとの合計値より小さくしている。これにより、ミラー部１１が揺動する角度を大きくしている。
【符号の説明】
【０１３１】
１  画像形成装置
１０  光偏向器
１１  ミラー部
１１ａ  ミラー部の表面
１１ｂ  ミラー部の裏面
１５  トーションバー
１５ａ  第１のトーションバー
１５ｂ  第２のトーションバー
１７(１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ)  ミラー駆動部
１９，２１  梁(固定部)
３１  支持体
３１ａ  第１の支持部材
３１ｂ  第２の支持部材
３１ｃ  第３の支持部材
３１ｄ  第４の支持部材
３１ｅ  第５の支持部材
３２ａ  支持体の一方の面(支持面)
３２ｂ  支持体の他方の面(反対側の面)
３７  可動部
３９ａ  第１のリブ
３９ｂ  第２のリブ
４１  空間部
４３  ＳＯＩ基板
１１５  光走査装置
３１１  第５の支持部材の本体部
３１２  第５の支持部材の第１の接続部
３１３  第５の支持部材の第２の接続部
ＡＸ  軸線
【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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