(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラー部を有した可動体と、
第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、
前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、
前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、
前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、
前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、
前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、
前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、
を具備し、
前記第１の領域の前記第４の接続部の前記第二の方向の少なくとも一部の大きさは前記第１の領域の前記第３の接続部の大きさよりも大きい露光装置。
【請求項２】
ミラー部を有した可動体と、
第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、
前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、
前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、
前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、
前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、
前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、
前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、
を具備し、
前記梁部材の前記第二の方向の大きさがｗ、前記梁部材の前記第一の方向及び前記第二の方向のそれぞれと直交する第三の方向の大きさがｈであるとき、ｗ／ｈが示す断面アスペクト比が１より大きい露光装置。
【請求項３】
前記第１のアクチュエータは、圧電方式により駆動される請求項１または２記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２のアクチュエータは、圧電方式、静電方式、電磁方式のうちの少なくとも２つ以上の方式により駆動される請求項１または２記載の露光装置。
【請求項５】
ミラー部を有した可動体と、
第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、
前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、
前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、
前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、
前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、
前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、
前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、
を具備し、
前記第２のアクチュエータは、圧電方式及び静電方式により同時にもしくは相乗的に駆動する露光装置。
【請求項６】
前記ミラー部の曲げ振動もしくは前記梁部材の曲げ振動の共振周波数は、前記梁部材のねじり振動の共振周波数に比べて、１．１倍以上大きい周波数とする請求項１〜５のいずれか１に記載の露光装置。
【請求項７】
ミラー部を有した可動体と、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、を具備し、前記第１の領域の前記第４の接続部の前記第二の方向の少なくとも一部の大きさは前記第１の領域の前記第３の接続部の大きさよりも大きい露光装置と、
前記露光装置が偏向する光源からの光に対応する潜像を保持する感光体と、
前記感光体が保持する潜像を、トナーにより現像する現像装置と、
を具備する画像形成装置。
【請求項８】
ミラー部を有した可動体と、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、を具備し、前記第１の領域の前記第４の接続部の前記第二の方向の少なくとも一部の大きさは前記第１の領域の前記第３の接続部の大きさよりも大きい露光装置の制御方法。
【請求項９】
ミラー部を有した可動体と、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、を具備し、前記梁部材の前記第二の方向の大きさがｗ、前記梁部材の前記第一の方向及び前記第二の方向のそれぞれと直交する第三の方向の大きさがｈであるとき、ｗ／ｈが示す断面アスペクト比が１より大きい露光装置と、
前記露光装置が偏向する光源からの光に対応する潜像を保持する感光体と、
前記感光体が保持する潜像を、トナーにより現像する現像装置と、
を具備する画像形成装置。
【請求項１０】
ミラー部を有した可動体と、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、前記センサーの検出結果に基づいて、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの少なくとも１つに駆動電圧を供給する駆動部と、を具備し、前記梁部材の前記第二の方向の大きさがｗ、前記梁部材の前記第一の方向及び前記第二の方向のそれぞれと直交する第三の方向の大きさがｈであるとき、ｗ／ｈが示す断面アスペクト比が１より大きい露光装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、画像形成装置において、レーザ光等の光ビームを偏向・走査するレーザ走査装置（露光装置）及び画像形成装置ならびに露光装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、レーザ光等の光ビームを偏向・走査するレーザ走査装置（露光装置）として、ガルバノミラー方式やポリゴンミラー方式が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９９０５号公報
【特許文献２】特開２００８−７０８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガルバノミラー方式は、偏向用の平面ミラーを回転軸に取り付け、電磁モーターを駆動してミラーの回転角を可変にしたものである。
【０００５】
ポリゴンミラー方式は、偏向用の多面ミラーを回転軸に取り付け、電磁モーターを駆動して高速に走査可能にしたものである。
【０００６】
しかしながら、ガルバノミラー方式やポリゴンミラー方式は、駆動源に電磁モーターを使用しているために、小型化、軽量化が困難であり、その上、高解像度な画像と高速印刷を達成するには、この回転をさらに高速にしなければならず、軸受の耐久性や周囲流体との間での風切りによる騒音が課題となり、高速走査にも限界がある。
【０００７】
本実施形態は、レーザ走査装置（露光装置）及び画像形成装置ならびに露光装置の制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態において、露光装置は、第１の領域と、第１のアクチュエータと、第２の領域と、第２のアクチュエータと、センサーと、制御回路と、駆動部と、を具備する。可動体は、ミラー部を有する。梁部材は、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する。第１の領域は、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する。第１のアクチュエータは、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる。第２の領域は、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する。第２のアクチュエータは、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる。センサーは、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出する。制御回路は、前記センサーからの情報を処理し、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの駆動回路の少なくとも１つに制御指令を出力する。駆動部は、前記制御回路が出力する前記制御指令に基づき、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記センサーに駆動電圧を供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係わるミラーユニットを示す上面図。
【図２】実施形態に係わるミラーユニットのＡ−Ａ断面を示す断面図。
【図３】実施形態に係わるミラーユニットのＢ−Ｂ断面を示す断面図。
【図４】実施形態に係わるミラーユニットのＣ−Ｃ断面を示す断面図。
【図５】実施形態に係わるミラーユニットの振動時の上面図。
【図６】実施形態に係わるミラーユニット振動時のＡ−Ａ断面を示す断面図。
【図７】実施形態に係わるミラーユニット振動時のＢ−Ｂ断面を示す断面図。
【図８】実施形態に係わるミラーユニット振動時のＣ−Ｃ断面を示す断面図。
【図９】実施形態に係わるミラーユニットのねじり剛性可変アクチュエータ（第１のアクチュエータ）駆動時の力の発生を説明する上面図。
【図１０】実施形態に係わるミラーユニットのねじり剛性可変アクチュエータ（第１のアクチュエータ）駆動時の力の発生を説明するＡ−Ａ断面を示す断面図。
【図１１】実施形態に係わるミラーユニットの静電容量センサーを説明するＢ−Ｂ断面を示す断面図。
【図１２】実施形態に係わるミラーユニットのミラー振れ角の時間変化の一例を示す図。
【図１３】実施形態に係わるミラーユニットの静電容量センサーの静電容量の時間変化の一例を示す図。
【図１４】実施形態に係わるミラーユニットの静電容量センサーの静電容量とミラー振れ角との対応の一例を示す図。
【図１５】実施形態に係わるミラーユニットの制御方法について説明する図。
【図１６】実施形態に係わるミラーユニットの制御方法について説明する図。
【図１７】実施形態に係わるミラーユニットの制御フローを示す図。
【図１８】実施形態に係わるミラーユニットの制御ブロック図（圧電）。
【図１９】実施形態に係わるミラーユニットの制御ブロック図（静電）。
【図２０】実施形態に係わるミラーユニットの制御ブロック図（圧電・静電）。
【図２１】実施形態に係わるミラーユニットを示す上面図。
【図２２】実施形態に係わるミラーユニットのねじりバネ（梁）断面を示す断面図。
【図２３】実施形態に係わるミラーユニットのねじりバネ（梁）のねじり断面２次モーメント比と断面アスペクト比との関係の一例を示す図。
【図２４】実施形態に係わるミラーユニットのねじり剛性可変圧電バイモルフアクチュエータ（第１のアクチュエータ）断面の一例を示す断面図。
【図２５】実施形態に係わるミラーユニットの静電アクチュエータ（第２のアクチュエータ）を説明するＢ−Ｂ断面を示す断面図。
【図２６】実施形態に係わるミラーユニットのハイブリッド駆動によるミラー振れ角と印加電圧との関係を示す模式図。
【図２７】実施形態に係わるミラーユニットのミラー振れ角（たわみ量）と駆動周波数との関係を示す模式図。
【図２８】実施形態のミラーユニットを用いる露光装置の一例を示す概略図。
【図２９】実施形態のミラーユニットを用いる露光装置を含むＭＦＰの一例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）    
図１はミラーユニットの第１の実施形態を示す上面図であり、図２は、Ａ−Ａ断面を示す断面図、図３はＢ−Ｂ断面を示す断面図、図４はＣ−Ｃ断面を示す断面図である。ミラーユニット１０１は、例えば半導体製造技術やＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical-Systems）技術を用いて製造することができる。
【００１２】
図１〜図４に示すミラーユニット１０１は、周辺枠１、第２の圧電材２、ミラー３、第１の圧電材４、第１の領域５−１、第２の領域５−２、第３の領域５−３及び第４の領域５−４（構造体５）、周辺枠６、第１のアクチュエータ７、第２のアクチュエータ８、下部基板９、センサー電極１０及び駆動電極１１を備える。
【００１３】
周辺枠１は、「ｚ軸」方向すなわち第一の方向及び第一の方向と直交する「ｙ軸」方向すなわち第二の方向が規定する「ｙ−ｚ平面」である第一の平面内に広がる。
【００１４】
構造体５は、図１〜図４が示す通り、第１の領域５−１、第２の領域５−２、第３の領域５−３及び第４の領域５−４からなり、周辺枠１が広がる第一の平面内において周辺枠１が囲む範囲内に位置する。
【００１５】
第１の領域５−１は、ねじりバネとして機能する。以下、第１の領域５−１をねじりバネと呼称する。ねじりバネ５−１は、第一の方向に延びる。ねじりバネ５−１は、第一の方向に距離を置いた２つの端部［１ａ］，［１ｂ］を有する。
【００１６】
第２の領域５−２は、ねじりバネ５−１の端部［１ａ］と反対側の他の一端［１ｂ］と接続するねじりバネ側接続部［２ａ］及び接続部［２ａ］から第二の方向に延び、周辺枠１と接続する周辺枠側接続部［２ｂ］を有する。なお、第２の領域５−２において、周辺枠側接続部［２ｂ］の第一の方向の長さは、ねじりバネ側接続部［２ａ］の長さよりも長い。
【００１７】
第３の領域５−３は、第一の方向に距離を置いた２つの端部［３］，［３］を有する。
【００１８】
第４の領域５−４は、ねじりバネ５−１の端部［１ａ］と反対側の他の一端［１ｂ］と接続するねじりバネ側接続部［４ａ］及び接続部［４ａ］から第一の方向に延び、周辺枠１と接続する周辺枠側接続部［４ｂ］を有する。第４の領域５−４において、周辺枠側接続部［４ｂ］の第二の方向の長さは、ねじりバネ側接続部［４ａ］の長さよりも長い。第４の領域５−４において、ねじりバネ側接続部［４ａ］と周辺枠側接続部［４ｂ］とは、例えば曲線あるいは直線もしくは両者を組み合わせた線分により接続される。これにより、第４の領域５−４を「ｘ軸」方向すなわち第一の平面と直交する方向から見た場合、ねじりバネ側接続部［４ａ］から周辺枠側接続部［４ｂ］に向かって末広がりの形状となる。
【００１９】
ねじりバネ５−１の一端［１ａ］は、第３の領域５−３のいずれか一方の端部［３］と接続する。すなわち、２つのねじりバネ５−１間に、第３の領域５−３が位置する。第３の領域５−３は、表面に、ミラー３を保持する。
【００２０】
ねじりバネ５−１の他の一端［１ｂ］は、第一の方向の端部において第４の領域５−４のねじりバネ側接続部［４ａ］と、第一の方向の端部で第一の方向と直交する第二の方向において第２の領域５−２のねじりバネ側接続部［２ａ］と、それぞれ接続する。
【００２１】
第２の領域５−２は、ねじりバネ側接続部［２ａ］において、ねじりバネ５−１の接続部［１ｂ］と接続する。第２の領域５−２はまた、周辺枠側接続部［２ｂ］において、周辺枠１と接続する。
【００２２】
第４の領域５−４は、ねじりバネ側接続部［４ａ］において、ねじりバネ５−１の接続部［１ｂ］と、第２の領域と直交する方向から接続する。第４の領域５−４はまた、周辺枠側接続部［４ｂ］において、周辺枠１と接続する。
【００２３】
第２の領域５−２は、第一の平面と直交する方向の各面すなわち表裏面に、第１の圧電材４を有する。これにより、第１のアクチュエータ７を構成する。第１のアクチュエータ７は、ねじりバネ５−１のねじれ剛性を変更するねじれ剛性可変圧電バイモルフアクチュエータとして機能する。
【００２４】
第４の領域５−４は、第一の平面と直交する方向の各面すなわち表裏面に、第２の圧電材２を有する。これにより、第２のアクチュエータ８を構成する。第２のアクチュエータ８は、ねじりバネ５−１にねじりモーメントを発生するねじりモーメント発生圧電バイモルフアクチュエータである。
【００２５】
第２の領域５−２及び第４の領域５−４が接続する周辺枠１は、周辺枠６が支持する。周辺枠６は、下部基板９とミラー３との間の間隔を設定する。
【００２６】
なお、実施形態においては、上述の第一の方向と第二の方向が直交する（第一の方向と第二の方向が交叉する角度が９０度となる）例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、第一の方向と第二の方向が交叉する角度が９０度以外でもよい。
【００２７】
中央のミラー３に対向する下部基板９の表面に、静電容量センサー用のセンサー電極１０と静電アクチュエータ用の駆動電極１１が配置されている。静電容量センサー用のセンサー電極１０と静電アクチュエータ用の駆動電極１１は、ミラー３の回転軸を中心に２つに分けられた領域にそれぞれ配置されている。また、第１の圧電材４に駆動電圧を提供するねじり剛性可変電源（駆動部）１０２、第２の圧電材２に駆動電圧を提供するねじりモーメント可変電源（駆動部）１０３、静電容量センサー用のセンサー電極１０に駆動電圧を提供する静電容量センサー駆動電源（駆動部）１０６、静電アクチュエータ用の駆動電極１１に駆動電圧を提供する静電アクチュエータ駆動電源（駆動部）１０４、及びそれぞれの電源に供給する駆動電圧に対応する制御量を設定する主制御部１０５が、例えば、図２８に一例を示すように、設けられる。また、主制御部１０５は、後段に説明する静電容量センサー１２が検出する検出出力から、角度θを求めることができる。さらに、主制御部１０５は、静電容量センサー用のセンサー電極１０を用いる後述する静電容量センサー１２からの情報を処理し、静電容量センサー１２が検出した結果に対し、第１のアクチュエータ７、第２のアクチュエータ８、及び後述する静電アクチュエータ１３に制御指令を出力することができる。
【００２８】
まず、第２のアクチュエータ８の作用について、図５〜図８を用いて説明する。
【００２９】
図５は本発明の実施形態に係わるミラーユニットの第２のアクチュエータ８駆動による振動時の上面図であり、図６はＡ−Ａ断面を示す断面図、図７はＢ−Ｂ断面を示す断面図、図８はＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【００３０】
第２のアクチュエータ８は、第２の領域５−２の表裏面を第２の圧電材２で積層した断面構造を有している。第２のアクチュエータ８は、一方の端部をねじりバネ５−１の軸方向と垂直な方向位置に接続し、他方の端部を周辺枠１、６に固定し、ねじりバネ５−１の軸方向に対して対称な位置に対で配置した構成を有する。
【００３１】
すなわち、図８に示すように、ねじりバネ５−１に対で配置された第２のアクチュエータ８を、ねじりバネ５−１に接続されている側が、お互いが垂直上向きと垂直下向きの逆方向に変形するように電圧を印加することで、ねじりバネ５−１がねじれ、従って図７に示すようにミラー３が傾く。更に、第２のアクチュエータ８に交流電圧を印加することで、ミラー３に、第１の方向に延びる中心軸５１の周りの所定角度の範囲の旋回及び旋回方向の反転であるねじり振動を生じさせることが可能である。
【００３２】
すなわち、第２のアクチュエータ８は、表裏面の第２の圧電材２を伸張と収縮の逆向きに駆動し、更に、対で配置した第２のアクチュエータ８とは逆向きに駆動することで、ねじりバネ５−１にねじりモーメントを生じさせる。
【００３３】
また、第２の圧電材２は、第２圧電材２を複数積層させた積層圧電材構造でも構わない。
【００３４】
次に、第１のアクチュエータ７の作用について、図９、図１０を用いて説明する。
【００３５】
図９は本発明の実施形態に係わるミラーユニットの第１のアクチュエータ７駆動時の力の発生を説明する上面図であり、図１０は同じくミラーユニットの第１のアクチュエータ７駆動時の力の発生を説明するＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００３６】
第１のアクチュエータ７は、第４の領域５−４の表裏面を第１の圧電材４で積層した断面構造を有し、一方の端部をねじりバネ５−１の軸方向位置に接続し、他方の端部を固定枠１、６に固定した構成を有する。
【００３７】
図９に示すように、第１の圧電材４を収縮させるように駆動することで、第１のアクチュエータ７に接続されているねじりバネ５−１に引張応力が生じる。
【００３８】
両端が固定されたねじりバネ５−１のねじり振動によるねじり共振周波数は、次式（１）で表すことができる。
【数１】
0005810036.tif 000002
【００３９】
ここで、
λｔ：境界条件と振動モードによって定まる無次元の係数（１次の場合：λ１＝π≒３．１４１５９）、
ｌ  ：梁の長さ、
Ｇ  ：梁材料のせん断弾性係数（横弾性係数）、
Ｊ  ：ねじり断面２次モーメント（純ねじり定数）、
ρ  ：梁材料の密度、
Ｉｐ：断面２次極モーメント    
である。
【００４０】
また、ＧＪは梁のねじり剛性で、ねじりバネ５のねじれ変形のしづらさ（硬さ／剛性）の度合いを示し、大きくなるほど変形しづらくなり、ねじり振動のバネ定数は増大する。すなわち、第１のアクチュエータ７を駆動（第１のアクチュエータ７に所定の電圧を印加）することで、ねじりバネ５−１に引張応力が生じ、見かけ上のせん断弾性係数Ｇが増大することから、ねじり共振周波数に変化を生じさせることが可能となる。
【００４１】
すなわち、表裏面の第１の圧電材４を収縮させるように駆動することで、ねじりバネ５−１に引張応力を生じさせる。
【００４２】
また、第１の圧電材４は、第１の圧電材４を複数積層させた積層圧電材構造でも構わない。
【００４３】
次に、静電容量センサー１２の作用について、図１１〜図１４を用いて説明する。
【００４４】
図１１は本発明の実施形態に係るミラーユニットの静電容量センサー１２を説明するＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図１２はミラー３のミラー振れ角の時間変化の一例（振れ角４０°、周波数２ｋＨｚ）を示す図であり、図１３は同じくミラーユニットの静電容量センサー１２の静電容量の時間変化の一例を示す図であり、図１４は同じくミラーユニットの静電容量センサー１２の静電容量とミラー振れ角との対応の一例を示す図である。
【００４５】
振れ角は、図１１が示す通り、ミラー３が振動する際の下部基板９とのなす角θである。
【００４６】
静電容量センサー１２は、ミラー３と対向する下部基板の表面（例えば、ミラー３の半分の面積に対応）のセンサー電極１０と、ミラー３背面の第３の領域５−３によるＧＮＤ電極とによる構造で、電極間に電圧Ｖｓｅｎｓを印加する電源、例えば図２８に示した静電容量センサー駆動電源１０６と、静電容量の変化を検出する検出回路、例えば図２８に示した主制御部１０５、あるいはそのファームウエアなどにより構成される。この構造によれば、電極間の静電容量変化をモニタリングすることで、ミラー３の振動周波数や振れ角をセンシングするセンサーとすることが可能である。ミラー３の振れ角θにおける静電容量センサー１２の静電容量は、例えば、次式（２）で表すことができる。
【数２】
0005810036.tif 000003
【００４７】
ここで、
ε０：真空の誘電率  ８．８５４×１０−１２［Ｆ／ｍ］
ｂ：センサー電極１０とＧＮＤ電極の奥行き方向の長さ    
ｈ：センサー電極１０とＧＮＤ電極との初期ギャップ    
ｒ：センサー電極１０の幅    
である。
【００４８】
静電容量は電極間ギャップが小さくなるほど、すなわちミラー３の傾きθが大きくなる（ミラー３がセンサー電極１０に近づく）ほど急激に増加する為、ミラー３がセンサー電極１０に近づいたときに急激に静電容量が増大しているのが分かる。
【００４９】
また、センサー電極１０はミラー３の半分の面積に対応して設置されている場合には、センサー電極１０から遠ざかった際の静電容量は低い値となっている。
【００５０】
この静電容量の変化を図２８に示した主制御部１０５、あるいはそのファームウエアなどを用いてモニタリングすることで、静電容量のピーク間が振動周期と対応するとして振動周波数をセンシングすることが可能である。
【００５１】
また、あらかじめミラー３の振れ角と静電容量との関係をキャリブレーションすることにより、静電容量の値から振れ角をセンシングすることも可能となる。
【００５２】
次に制御方法について、図１５〜図２０を用いて説明する。
【００５３】
図１５、図１６は本発明の実施形態に係わるミラーユニットの制御方法（の原理）について説明する図であり、図１７は同じくミラーユニットの制御フローを示す図、図１８〜図２０は同じくに係わるミラーユニットの制御ブロック図である。
【００５４】
ミラー３を、ＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と称される画像形成装置のレーザ走査装置（露光装置）であるＬＳＵ（Laser Scanning Unit）に適用する場合、ＬＳＵには以下の課題の解決が要求される。
【００５５】
「一定振幅で且つ、最大振れ角の大きなねじり振動の実現」や    
「環境温度変化や加工バラツキに対するねじり共振周波数補正の実現」、    
「複数の駆動（定格）周波数の実現」    
ミラー３のミラー振れ角をセンシングしつつ、ミラー３のねじり共振周波数を変化させる際にフィードバックすることができれば、これらの課題を解決することが可能となる。
【００５６】
例えば、図１５に示すように、機器の使用目的、性能などから定められた、ミラー３の振動における最大の傾き角度である定格振れ角からずれてミラー３が振動している［ａ］、［ｂ］、［ｃ］のような場合、静電容量センサー１２により振れ角をセンシングし、図１６に示すように、第１のアクチュエータ７のみへの調整駆動にフィードバックし、［ｄ］、［ｅ］に示すねじり共振周波数へ可変させる。
【００５７】
すなわち、図１６に示す制御により、目的の定格振れ角を保つことが可能である。この際、駆動周波数とねじり共振周波数を一致させる必要はなく、定格振れ角に達するところまで、ねじり共振周波数を変化させれば良いので、駆動可能な周波数範囲はねじり共振周波数可変範囲よりも広くなることが期待できる。
【００５８】
より詳細には、図１７に示すように、第２のアクチュエータ８（または駆動方法を静電式とする静電アクチュエータ１３）を、機器の使用目的、性能などから定められた、ミラー３を駆動する駆動周波数である定格周波数・機器の使用目的、性能などから定められた、ミラー３を駆動するための正弦波電圧の最大電圧値である定格電圧で動作させて、ミラー３を駆動し［１１］、静電容量センサー１２により、ミラー３の振れ角をセンシング（測定）し［１２］、「測定振れ角  ＜  定格振れ角」すなわち定格振れ角が測定された振れ角よりも大きい場合［１３−ＹＥＳ］、第１のアクチュエータ７を、例えば図１６に［ｅ］で示すよう（山登り）駆動し［１４］、「測定振れ角  ＞  定格振れ角」すなわち測定された振れ角が定格振れ角よりも大きい場合［１３−ＮＯ］、第１のアクチュエータ７を、例えば図１６に［ｄ］で示すよう（谷下り）駆動する［１５］ことで、ミラー３の振れ角を、ねじり共振周波数またはその近傍の周波数へ可変（誘導）させることができる。また、測定振れ角が定格振れ角と等しい（「測定振れ角  ＝  定格振れ角」である）場合は、第１のアクチュエータ７の駆動を、そのまま維持する。なお、ミラー３の振れ角の目標値は、例えば±１％以下の所定の範囲内であることが好ましい。
【００５９】
その場合、図１８に示す制御ブロック図のように、第１のアクチュエータ７と第２のアクチュエータ８のそれぞれを、例えば、第２のアクチュエータ８については目的の駆動周波数で且つ、一定の定格電圧での駆動に固定した上で、静電容量センサー１２からのフィードバックは、第１のアクチュエータ７のみに行うことで、第１のアクチュエータ７及び第２のアクチュエータ８の両者を複合的して駆動する煩雑な制御に比較して、安定性の高い制御が実現できる。なお、第２のアクチュエータ８の駆動については、図１９に示すように静電アクチュエータ１３（第２のアクチュエータ８の駆動方法を静電式とする）による動作を優先させることも可能であり、図２０に示すように静電アクチュエータ１３による動作と組み合わせるハイブリッド制御も可能である。ここで、静電アクチュエータ１３は、図２５に示すようにミラー３と対向する下部基板の表面（例えば、ミラー３の面積の所定割り合い、例えば半分の面積に対応）の駆動電極１１と、第３の領域５−３によるＧＮＤ電極とによる構造で、電極間に電圧Ｖａｃｔを印加する電源すなわち図２８に一例を示す静電アクチュエータ駆動電源１０４とにより構成される。また、それぞれのアクチュエータは、圧電制御方式、または静電制御方式に変えて、電磁制御方式の駆動を用いるものであってもよい。
【００６０】
（第２の実施の形態）    
図２１は第２の実施形態に係わるミラーユニットを示す上面図であり、Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面は、図２〜図４、と同様である。
【００６１】
図２１に示す実施形態は、図１〜図４及び図５〜図８により説明した実施形態に比較して、第１の圧電材４を積層させて形成した第１のアクチュエータ１７（識別のため［１０］を加算して示す）の平面形状を、ねじりバネ５−１に比べて幅広の平面形状としたことが異なる。
【００６２】
すなわち、第１のアクチュエータ１７の平面形状を、このような形状にすることで、第１のアクチュエータ１７による発生力を効果的にねじりバネ５−１に伝え、大きな引張応力を発生させることが可能であり、周波数可変範囲を増大させることが期待できる。
【００６３】
（第３の実施の形態）    
図２２は第３の実施形態に係わるミラーユニットのねじりバネ５−１の断面を示す断面図であり、図２３は同じくミラーユニットのねじりバネ５−１の同一断面積の条件下における、ねじり断面２次モーメント比「Ｊ／Ｊ０」と断面アスペクト比「ｗ／ｈ」との関係の一例を示す図であり、図２４は同じくミラーユニットの第１のアクチュエータ７断面の一例を示す断面図である。
【００６４】
ここで、Ｊ０は断面アスペクト比「ｗ/ｈ＝１」の場合のねじり断面２次モーメントの値であり、ねじり断面２次モーメント比「Ｊ／Ｊ０」とは、各断面アスペクト比におけるねじり断面２次モーメントをＪ０で割って規格化した値である。なお、上述の「ｗ」は、ねじりバネ５−１と第３の領域５−３との接続部［３］における中心軸５１の軸方向すなわち「ｚ軸」方向と直交する断面すなわち「ｘ−ｙ平面」を、中心軸５１と第３の領域５−３が規定する面内と垂直な垂直方向の大きさを「ｈ」したときに、その垂直方向と直交する水平方向の大きさである。すなわち、図１、図５、図１１などに示したねじりバネ５−１の中心軸５１が延びる方向が「ｚ軸」方向であるから、上述の「ｗ（幅）」は、「ｙ軸」方向の大きさであり、上述の「ｈ（高さ）」は、「ｘ軸」方向の大きさである。
【００６５】
ねじりバネ５−１の断面形状は、同一断面積の条件下においては、図２２に示すように断面アスペクト比（「ｗ／ｈ」）の１からの変化率が大きくなるほどねじり剛性が低下して、図２３に示すように、ねじれ変形が容易となりねじり振動のバネ定数が低下することが分かる。
【００６６】
更に、第１のアクチュエータ７の断面形状からも、ねじりバネ５−１の断面アスペクト比が大きいほど、より大きな引張応力を生じさせることが可能となる。
【００６７】
従って、ねじりバネ５−１の断面形状は、断面アスペクト比（「ｗ／ｈ」）が１より大きい、例えば図２４（ｃ）に示すような、非正方形状であることが好ましい。
【００６８】
次に、圧電による第２のアクチュエータ８と静電アクチュエータ１３のそれぞれを、同時に駆動するハイブリッド駆動について、図２５及び図２６を用いて説明する。
【００６９】
図２５は本発明の実施形態に係わるミラーユニットの静電アクチュエータ１３を説明するＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図２６はミラーユニットのハイブリッド駆動（同時駆動）によるミラー３のミラー振れ角と印加電圧との関係を示す模式図である。
【００７０】
静電アクチュエータ１３の静電エネルギーと回転方向の発生力は、それぞれ次式（３）及び（４）で表すことができる。
【数３】
0005810036.tif 000004
【００７１】
ここで、    
Ｖａｃｔ＿ｅｓ：静電アクチュエータの駆動電極への印加電圧    
である。
【００７２】
静電引力による発生力は、印加電圧の２乗に比例し、更に電極間ギャップが小さくなるほど急激に増大化する（平行平板の場合、電極間ギャップの２乗に反比例する）。
【００７３】
すなわち、圧電による第２のアクチュエータ８は印加電圧にほぼ線形に発生力が増大するのに対し、静電アクチュエータ１３は電極間ギャップが小さくなるほど急激に静電引力が増大する特性を持っている為、振れ角が小さい領域は第２のアクチュエータ８による特性が支配的となり、振れ角が大きく印加電圧も大きくなる領域では静電アクチュエータ１３による特性が支配的になる、と考えることができる。
【００７４】
従って、第２のアクチュエータ８によるミラー３の駆動に加え、静電アクチュエータ１３による（ミラー３の）駆動を同時に、もしくは相乗的に行うハイブリッド駆動を適用することによって、振れ角が大きく且つ、印加電圧が大きな領域で効果が顕著に得られると考えられる。また、ＬＳＵに適用するような場合の非常に大きな振れ角の実現の為には、有効な手段である。
【００７５】
次に、ミラー３の回転軸ブレ（振れ回り）防止について、図２７を用いて説明する。
【００７６】
図２７は本発明の実施形態に係わるミラーユニットのミラー３のねじり共振に対しては振れ角、曲げ共振に対してはたわみ量と駆動周波数との関係を示す模式図である。
【００７７】
ねじりバネ５−１によるねじり共振周波数とミラー３自身の曲げ共振周波数あるいは、ねじりバネ５−１による曲げ共振周波数とが非常に近い場合、ねじりバネ５−１のねじり振動に曲げ振動が干渉してしまい、ミラー３の回転軸ブレ（振れ回り）、が生じる可能性がある。
【００７８】
そこで、ねじりバネ５−１によるねじり共振周波数とミラー３自身の曲げ共振周波数あるいは、ねじりバネ５−１による曲げ共振周波数を、十分離れた周波数として設計することが好ましい。すなわち、ねじりバネ５−１のねじり振動共振周波数に比べ、他の振動モード（ミラー３の曲げ振動、ねじりバネ５−１の曲げ振動）の共振周波数すなわち曲げ共振周波数が、十分に高いこと、例えば１．１倍以上大きな、曲げ共振周波数から十分離れた周波数であることが好ましい。
【００７９】
ねじり共振周波数は、例えば２次元スキャンタイプのレーザードップラー振動計を用い、ミラー３とねじりバネ５−１の共振モード形状、及び共振周波数を測定することで、「ねじれによる共振」あるいは「曲げによる共振」のいずれか、として求めることができる。なお、モード形状の違いは、スキャンタイプのレーザードップラー振動計を用いる測定以外に、ミラー３上の複数点を測定することにより、求めることができる。
【００８０】
以上により、一定振幅で且つ、最大振れ角の大きなねじり振動の実現や、複数の定格周波数による駆動の実現、等が可能となる。従って、ＭＦＰ向けのＬＳＵに搭載される非常に大きな振れ角を実現できるミラーユニット１０１を、提供することが可能である。
【００８１】
図２８は、上述したミラーユニット１０１を搭載したＬＳＵ（レーザ走査装置（露光装置））を、画像形成装置（ＭＦＰ）の露光部に用いる一例を示す。
【００８２】
図２８に示すＬＳＵ（露光装置）においては、感光体ドラム１１１の軸線に沿って、画像信号に応じて画像処理部１１０により変調されたレーザ駆動信号に従うレーザ素子（光源）１１２からのレーザ光が、ミラーユニット１０１のミラー３の連続した角度の変化により、例えば実線で示すドラム１１１の一端側から点線で示す（ドラム１１１の）他端側へ、実質的に直線状に走査（連続して偏向）される。このときミラー３の角度は、ねじり剛性可変電源１０２及び、ねじりモーメント可変電源１０３が出力する所定の電圧（駆動信号）に従い、回転軸すなわちねじりバネ５−１の中心軸の周りを回転する、あるいはねじりバネ５−１の中心軸を回転中心として反復動するよう、連続して変化される。なお、ミラー３の角度の変化速度は正弦波状になり、走査速度を等速にするためには、例えばアークサインレンズを用いることで、補正を容易に実現できる。
【００８３】
図２９は、カラー画像形成装置（ＭＦＰ）の一例を示す。
【００８４】
図２９に示すカラー画像形成装置においては、潜像を保持する第１〜第４の感光体ドラム１１１、感光体ドラム１１１が保持する潜像に現像剤すなわちトナーを供給して現像する現像装置１１３、感光体ドラム１１１が保持するトナーの像を順に保持する転写ベルト１１４、転写ベルト１１４のベルト面を所定方向に移動する駆動ローラ１１５及び従動ローラ１１６を、少なくとも含む。
【００８５】
それぞれの感光体ドラム１１１は、ｙ軸方向に延びる軸を回転中心として矢印の方向に外周面が移動し、減法混色に従い、カラー画像を得るために用いるＹ（yellow、黄）、Ｍ（magenta、明るい赤）、Ｃ（cyan、紫または青紫）およびＢｋ（black、黒）の任意の色のトナーを収容した現像装置１１３により現像される潜像を、対応するミラーユニット１０１を用いる光源からの画像光の露光に従い、生成し、保持する。各色の順は、画像形成プロセスやトナーの特性に応じて、任意に決定する。ミラーユニット１０１のミラー３がｚ軸を回転中心として連続して角度が変化することにより、感光体ドラム１１１に、ｙ軸方向に沿った画像光が照射される。
【００８６】
第１〜第４の現像装置１１３により、個々の感光体ドラム１１１が保持する潜像が現像されたトナー像は、用紙カセット１１７が保持し、帯電ローラ１１８により転写ベルト１１４に固定された用紙に、転写ベルト１１４による用紙の移動に伴って順に転写され、定着装置１１９で用紙に固定され、排出部１２０に案内される。
【００８７】
なお、ミラーユニット１０１は、第１のアクチュエータ７により駆動周波数を複数（多段）とすることが可能であり、例えば上述した黒（Ｂｋ）画像に対応するミラーユニット１０１の駆動周波数（偏向速度）を他の色の２倍とし、対応する感光体ドラム１１１への露光ピッチ（ドラム回転方向すなわち副走査方向）を１／２とすることで、画像出力の頻度が高く、且つ高い解像度が求められることのある黒画像の露光について、他の色の偏向（走査）に用いるミラーユニットと同一のミラーを用いることが可能である。
【００８８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ミラー部を有した可動体と、
第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、
前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、
前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、
前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、
前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、
前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、
前記センサーからの情報を処理し、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの駆動回路の少なくとも１つに制御指令を出力する制御回路と、
前記制御回路が出力する前記制御指令に基づき、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記センサーに駆動電圧を供給する駆動部と、
を具備し、
前記駆動部は、前記制御回路が出力する前記制御指令に基づいて少なくとも前記第１のアクチュエータへ印加する駆動電圧を調整して前記可動体の前記振れ角を、目標値の所定の範囲内に保ちながら変化させ、光源からの光を所定方向に変更することを可能とする露光装置。
［Ｃ２］
前記第１の領域の前記第４の接続部の前記第二の方向の少なくとも一部の大きさは前記第１の領域の前記第３の接続部の大きさよりも大きい［１］記載の露光装置。
［Ｃ３］
前記梁部材の前記第二の方向の大きさがｗ、前記梁部材の前記第一の方向及び前記第二の方向のそれぞれと直交する第三の方向の大きさがｈであるとき、ｗ／ｈが示す断面アスペクト比が１より大きい［１］または［２］記載の露光装置。
［Ｃ４］
前記第１のアクチュエータは、圧電方式により駆動される［１］〜［３］のいずれか１に記載の露光装置。
［Ｃ５］
前記第２のアクチュエータは、圧電方式、静電方式、電磁方式のうちの少なくとも２つ以上の方式により駆動される［１］〜［３］のいずれか１に記載の露光装置。
［Ｃ６］
前記ミラー部の曲げ振動もしくは前記梁部材の曲げ振動の共振周波数は、前記梁部材のねじり振動の共振周波数に比べて、１．１倍以上大きい周波数とする［１］〜［５］のいずれか１に記載の露光装置。
［Ｃ７］
ミラー部を有した可動体と、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、前記センサーからの情報を処理し、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの駆動回路の少なくとも１つに制御指令を出力する制御回路と、前記制御回路が出力する前記制御指令に基づき、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記センサーに駆動電圧を供給する駆動部と、を具備し、前記駆動部は、前記制御回路が出力する前記制御指令に基づいて少なくとも前記第１のアクチュエータへ印加する駆動電圧を調整して前記可動体の前記振れ角を、目標値の所定の範囲内に保ちながら変化させ、光源からの光を所定方向に変更することを可能とする露光装置と、
前記露光装置が偏向する前記光源からの光に対応する潜像を保持する感光体と、
前記感光体が保持する潜像を、トナーにより現像する現像装置と、
を具備する画像形成装置。
［Ｃ８］
ミラー部を有した可動体と、第一の方向に延びる軸線に沿って設けられる１つの端部である第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる１つの他の端部である第２の接続部とを有し、前記第１の接続部により前記可動体と接続し、前記可動体を、前記軸線を旋回中心として振動するよう、支持する梁部材と、前記第一の方向に延びる前記軸線に沿って設けられ、前記梁部材の前記第２の接続部と接続する第３の接続部と、前記第３の接続部と前記第一の方向の反対側に設けられる第４の接続部とを有し、前記第３の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第一の方向で接続し、前記第４の接続部により周辺枠と接続する第１の領域と、前記第１の領域に設けられ、前記梁部材に前記第一の方向の内部応力を生じさせる第１のアクチュエータと、前記第一の方向と交叉する第二の方向に沿って設けられる第５の接続部と、前記第５の接続部と前記第二の方向の反対側に設けられる第６の接続部とを有し、前記第５の接続部により前記梁部材の前記第２の接続部と前記第二の方向で接続し、前記第６の接続部により前記周辺枠と接続する第２の領域と、前記第２の領域に設けられ、前記梁部材に、前記軸線を旋回中心とするねじりモーメントを生じさせる第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータが生じさせる前記ねじりモーメントによる前記可動体の前記軸線を旋回中心とする振動の振れ角または振動周波数の少なくとも一つを検出するセンサーと、前記センサーからの情報を処理し、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、及び前記センサーの駆動回路の少なくとも１つに制御指令を出力する制御回路と、前記制御回路が出力する前記制御指令に基づき、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記センサーに駆動電圧を供給する駆動部と、を具備し、前記駆動部は、前記制御回路が出力する前記制御指令に基づいて少なくとも前記第１のアクチュエータへ印加する駆動電圧を調整して前記可動体の前記振れ角を、目標値の所定の範囲内に保ちながら変化させ、光源からの光を所定方向に変更することを可能とする露光装置の制御方法。
【符号の説明】
【００８９】
１、６…周辺枠、２…第２の圧電材（ねじりモーメント発生用の圧電材）、３…ミラー、４…第１の圧電材（ねじり剛性可変圧電材）、５−１…ねじりバネ（梁）、７…第１のアクチュエータ（ねじり剛性可変圧電バイモルフアクチュエータ）、８…第２のアクチュエータ（ねじりモーメント発生圧電バイモルフアクチュエータ）、９…下部基板、１０…センサー電極、１１…静電アクチュエータ用の駆動電極、１０１…ミラーユニット、１０２…ねじり剛性可変電源（駆動部）、１０３…ねじりモーメント可変電源（駆動部）、１０４…静電アクチュエータ駆動電源（駆動部）、１０５…主制御部、１０６…静電容量センサー駆動電源（駆動部）、１１０…画像処理部、１１１…感光体ドラム、１１２…光源（レーザ素子）、１１３…現像装置、１１４…転写ベルト。
【図１】
0005810036.tif 000005
【図２】
0005810036.tif 000006
【図３】
0005810036.tif 000007
【図４】
0005810036.tif 000008
【図５】
0005810036.tif 000009
【図６】
0005810036.tif 000010
【図７】
0005810036.tif 000011
【図８】
0005810036.tif 000012
【図９】
0005810036.tif 000013
【図１０】
0005810036.tif 000014
【図１１】
0005810036.tif 000015
【図１２】
0005810036.tif 000016
【図１３】
0005810036.tif 000017
【図１４】
0005810036.tif 000018
【図１５】
0005810036.tif 000019
【図１６】
0005810036.tif 000020
【図１７】
0005810036.tif 000021
【図１８】
0005810036.tif 000022
【図１９】
0005810036.tif 000023
【図２０】
0005810036.tif 000024
【図２１】
0005810036.tif 000025
【図２２】
0005810036.tif 000026
【図２３】
0005810036.tif 000027
【図２４】
0005810036.tif 000028
【図２５】
0005810036.tif 000029
【図２６】
0005810036.tif 000030
【図２７】
0005810036.tif 000031
【図２８】
0005810036.tif 000032
【図２９】
0005810036.tif 000033