(57)【要約】【課題】安定した駆動を行うことができる光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の光学デバイス１は、光反射部２３１を有し、回動可能に設けられた第２の質量部２３と、第２の質量部２３を駆動する駆動手段とを有し、この駆動手段が第２の質量部２３を回動させることにより、光反射部２３１で反射した光を対象物に走査するものであって、第２の質量部２３を冷却する冷却手段１０を有する。本発明は、駆動手段が第２の弾性連結部２６を捩れ変形させながら、第２の質量部２３を回動させるものに好適に用いることができる。【選択図】図１
2007206670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射部を有し、回動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記可動部を回動させることにより、前記光反射部で反射した光を対象物に走査する光学デバイスであって、
前記可動部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記可動部を支持するための支持部と、前記支持部に対し前記可動部を回動可能とするように前記可動部と前記支持部とを連結する弾性連結部とを有し、前記駆動手段は、前記弾性連結部を捩れ変形させながら、前記可動部を回動させる請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記可動部を支持するための支持部と、前記可動部を駆動するための駆動部と、前記支持部に対し前記駆動部を回動可能とするように前記支持部と前記駆動部とを連結する第１の弾性連結部と、前記駆動部に対し前記可動部を回動可能とするように前記駆動部と前記可動部とを連結する第２の弾性連結部とを有し、前記駆動手段は、前記第１の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記駆動部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記可動部を回動させる請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記冷却手段は、少なくとも前記可動部の本体上に設けられ、前記可動部の本体を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成された高熱伝導膜を有し、該高熱伝導膜を介して前記可動部を放熱する請求項１ないし３のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記光反射部は、膜状をなし、前記可動部の本体上に設けられており、前記高熱伝導膜は、前記可動部の本体と前記光反射部との間に介在している請求項４に記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記光反射部と前記高熱伝導膜との間に、前記高熱伝導膜の構成材料よりも熱伝導率の低い低熱伝導膜が介在している請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記可動部の本体と前記高熱伝導膜との間に、前記高熱伝導膜の構成材料よりも熱伝導率の低い低熱伝導膜が介在している請求項５または６に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記高熱伝導膜は、前記光反射部を兼ねている請求項４ないし７のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記可動部は、板状をなしており、前記高熱伝導膜は、前記可動部の少なくとも一方の面のほぼ全域を覆うように設けられている請求項４ないし８のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記冷却手段は、前記高熱導電膜に接続されたヒートシンクを有する請求項４ないし９のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１１】
前記ヒートシンクは、前記可動部と一体的に形成された部分の上に設けられている請求項１０に記載の光学デバイス。
【請求項１２】
前記可動部を支持するための支持部と、前記可動部を駆動するための駆動部と、前記支持部に対し前記駆動部を回動可能とするように前記支持部と前記駆動部とを連結する第１の弾性連結部と、前記駆動部に対し前記可動部を回動可能とするように前記駆動部と前記可動部とを連結する第２の弾性連結部とを有し、前記駆動手段は、前記第１の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記駆動部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記可動部を回動させるものであり、前記ヒートシンクは、前記駆動部の上に設けられている請求項１１に記載の光学デバイス。
【請求項１３】
前記ヒートシンクには、前記駆動部の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィンが前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられている請求項１２に記載の光学デバイス。
【請求項１４】
前記ヒートシンクは、前記駆動部の回動軸線に対し直角な方向において端部側の高さが中央部側の高さよりも低い請求項１２または１３に記載の光学デバイス。
【請求項１５】
光反射部を有し、回動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記可動部を回動させることにより、前記光反射部で反射した光を対象物に走査する光スキャナであって、
前記可動部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする光スキャナ。
【請求項１６】
光反射部を有し、回動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記可動部を回動させることにより、前記光反射部で反射した光を主走査および／または副走査して、対象物上に画像を形成するように構成された画像形成装置であって、
前記可動部を冷却する冷却手段を有す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、光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ等に用いられ、光走査により描画を行う光学デバイスとしては、小型化を図ることなどの目的から、ねじり振動子を用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、特許文献１にかかる光学デバイスは、シリコンで構成された板状の可動部上に、アルミニウムで構成された光反射部を直接設けたものを、その両側で１対のねじりバネによって回動可能に支持してなる。そして、１対のねじりバネをねじれ変形させながら、可動部を回動（振動）させることにより、光走査を行う。その際、光反射部では、照射された光のほとんどが反射する。
【０００３】
しかしながら、光反射部での光反射率を完全に１００％とすることはできないため、このような光学デバイスにあっては、光反射部に照射された光の一部が熱となり、可動部を昇温させてしまう。
そのため、かかる光学デバイスを長時間使用すると、可動部の形状や光反射部の材質等によっては、熱により可動部に反りなどの変形が生じて、光反射部の平面性が損なわれるおそれがある。また、可動部からの熱によりねじりバネの材料物性が変化して、ねじりバネのバネ定数が変化してしまうおそれがある。
光反射部の平面性が損なわれたり、ねじりバネのバネ定数が変化したりすると、安定した駆動（描画）を行うことが難しい。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、安定した駆動を行うことができる光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光学デバイスは、光反射部を有し、回動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記可動部を回動させることにより、前記光反射部で反射した光を対象物に走査する光学デバイスであって、
前記可動部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする。
これにより、可動部の昇温を防止することができる。その結果、本発明の光学デバイスは、安定した駆動を行うことができる。
【０００７】
本発明の光学デバイスでは、前記可動部を支持するための支持部と、前記支持部に対し前記可動部を回動可能とするように前記可動部と前記支持部とを連結する弾性連結部とを有し、前記駆動手段は、前記弾性連結部を捩れ変形させながら、前記可動部を回動させることが好ましい。
これにより、１自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスを提供することができる。このようなねじり振動子を用いた光学デバイスは、マイクロマシン技術を用いて製造することができるので、小型化を図ることができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、前記可動部を支持するための支持部と、前記可動部を駆動するための駆動部と、前記支持部に対し前記駆動部を回動可能とするように前記支持部と前記駆動部とを連結する第１の弾性連結部と、前記駆動部に対し前記可動部を回動可能とするように前記駆動部と前記可動部とを連結する第２の弾性連結部とを有し、前記駆動手段は、前記第１の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記駆動部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記可動部を回動させることが好ましい。
これにより、２自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスを提供することができる。このような振動子を用いた光学デバイスは、マイクロマシン技術を用いて製造することができるので、小型化を図ることができる。また、２自由度振動系を有するねじり振動子は、駆動電圧を低減しつつ、大きな振幅で可動部を駆動することができる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記冷却手段は、少なくとも前記可動部の本体上に設けられ、前記可動部の本体を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成された高熱伝導膜を有し、該高熱伝導膜を介して前記可動部を放熱することが好ましい。
これにより、可動部の熱を高熱伝導膜を通じて可動部の外部へ積極的に放熱して、可動部を冷却することができる。そのため、比較的簡単な構成で、可動部の昇温を防止することができる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、前記光反射部は、膜状をなし、前記可動部の本体上に設けられており、前記高熱伝導膜は、前記可動部の本体と前記光反射部との間に介在していることが好ましい。
これにより、光反射部に照射された光のうち、光反射部で反射せずに熱となったものを、可動部に伝達される前に、高熱伝導膜を通じて外部へ放熱することができる。そのため、比較的簡単な構成で、可動部の昇温をより確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の光学デバイスでは、前記光反射部と前記高熱伝導膜との間に、前記高熱伝導膜の構成材料よりも熱伝導率の低い低熱伝導膜が介在していることが好ましい。
これにより、光反射部で生じた熱は、低熱伝導膜に一旦蓄積された後に、高熱伝導膜を通じて可動部の外部へ放出される。そのため、光反射部で生じた熱が可動部へ伝達されるのをより確実に防止しつつ、可動部の冷却を行うことができる。
【００１２】
本発明の光学デバイスでは、前記可動部の本体と前記高熱伝導膜との間に、前記高熱伝導膜の構成材料よりも熱伝導率の低い低熱伝導膜が介在していることが好ましい。
これにより、光反射部で生じた熱を高熱伝導膜を通じて可動部の外部へ放出するとともに、高熱伝導膜で放出しきれなかった熱を低熱伝導膜に一時的に蓄積することができる。そして、低熱伝導膜に蓄積された熱は、高熱伝導膜を通じて可動部の外部へ放出される。そのため、光反射部で生じた熱が可動部へ伝達されるのをより確実に防止しつつ、可動部の冷却を行うことができる。
【００１３】
本発明の光学デバイスでは、前記高熱伝導膜は、前記光反射部を兼ねていることが好ましい。
これにより、光学デバイスの製造時において、高熱伝導膜と光反射部とを一回の成膜工程により形成することができ、光学デバイスの低コスト化を図ることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記可動部は、板状をなしており、前記高熱伝導膜は、前記可動部の少なくとも一方の面のほぼ全域を覆うように設けられていることが好ましい。
これにより、可動部の面のほぼ全域において可動部の熱を高熱伝導膜を通じて可動部の外部へ積極的に放熱することができる。そのため、可動部の昇温をより確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の光学デバイスでは、前記冷却手段は、前記高熱導電膜に接続されたヒートシンクを有することが好ましい。
これにより、高熱伝導膜に伝達された熱をヒートシンクからより積極的に放熱することができる。そのため、可動部の昇温をより確実に防止することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクは、前記可動部と一体的に形成された部分の上に設けられていることが好ましい。
これにより、可動部と一体的に形成された部分の熱を下げて、可動部の昇温をより確実に防止することができる。
【００１５】
本発明の光学デバイスでは、前記可動部を支持するための支持部と、前記可動部を駆動するための駆動部と、前記支持部に対し前記駆動部を回動可能とするように前記支持部と前記駆動部とを連結する第１の弾性連結部と、前記駆動部に対し前記可動部を回動可能とするように前記駆動部と前記可動部とを連結する第２の弾性連結部とを有し、前記駆動手段は、前記第１の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記駆動部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性連結部を捩れ変形させながら、前記可動部を回動させるものであり、前記ヒートシンクは、前記駆動部の上に設けられていることが好ましい。
これにより、駆動時にヒートシンクとその周囲の気体との接触確率を向上して、可動部の冷却効果をより高めることができる。
【００１６】
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクには、前記駆動部の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィンが前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられていることが好ましい。
これにより、ヒートシンクとその周囲との気体との接触抵抗を低減しつつ、可動部の冷却効果を高めることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクは、前記駆動部の回動軸線に対し直角な方向において端部側の高さが中央部側の高さよりも低いことが好ましい。
これにより、駆動部の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力を低減し、駆動部の設計を容易なものとすることができる。
【００１７】
本発明の光スキャナは、光反射部を有し、回動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記可動部を回動させることにより、前記光反射部で反射した光を対象物に走査する光スキャナであって、
前記可動部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする。
これにより、可動部の昇温を防止することができる。その結果、本発明の光スキャナは、安定した駆動を行うことができる。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、光反射部を有し、回動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記可動部を回動させることにより、前記光反射部で反射した光を主走査および／または副走査して、対象物上に画像を形成するように構成された画像形成装置であって、
前記可動部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする。
これにより、可動部の昇温を防止することができる。その結果、本発明の画像形成装置は、安定した駆動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光学デバイスの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す平面図（内部透視図）、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光学デバイスの電極の配置を示す平面図、図４は、図１に示す光学デバイスの駆動電圧の一例（交流電圧）を示す図、図５は、印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図３中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００２０】
光学デバイス１は、図１に示すように、２自由度振動系を有する基体２を有しており、この基体２の下面には、対向基板３が接合層４を介して接合され、この基体２の上面には、冷却手段１０が取り付けられている。
基体２は、一対の第１の質量部（駆動部）２１、２２と、上面（後述する対向基板３とは反対側の面）に光反射部２３１が設けられた第２の質量部（可動部）２３と、これらを支持するための支持部２４とを備えている。
【００２１】
具体的には、基体２は、第２の質量部２３を中心として、その一端側（図１および図２中、左側）に第１の質量部２１が設けられ、他端側（図１および図２中、右側）に第１の質量部２２が設けられて構成されている。
また、本実施形態では、第１の質量部２１、２２は、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法をなし、第２の質量部２３を介して、ほぼ対称に設けられている。
【００２２】
また、第２の質量部２３上には、後に詳述する冷却手段１０の高熱伝導膜１１を介して、光反射部２３１が設けられている。
さらに、基体２は、図１および図２に示すように、第１の質量部２１、２２と支持部２４とを連結する一対の第１の弾性連結部２５、２５と、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３とを連結する一対の第２の弾性連結部２６、２６とを備えている。
各第１の弾性連結部２５、２５および各第２の弾性連結部２６、２６は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）２７として、第１の質量部２１、２２が支持部２４に対して、また、第２の質量部２３が第１の質量部２１、２２に対して回動可能となっている。
【００２３】
このように、基体２は、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系と、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系とで構成された２自由度振動系を有している。
本実施形態では、このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の上部に位置している。換言すれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分（以下、薄肉部という）が形成されており、この薄肉部に異形孔が形成されることにより、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３と第１の弾性連結部２５、２５と第２の弾性連結部２６、２６とが形成されている。
【００２４】
また、本実施形態では、前記薄肉部の上面が支持部２４の上面と同一面上に位置することにより、前記薄肉部の下方には、各質量部２１、２２、２３の回動のための空間（凹部）２８が形成される。
このような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６とが一体的に形成されている。
なお、基体２は、ＳＯＩ基板等の積層構造の基板から、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６を形成したものであってもよい。
【００２５】
対向基板３は、例えば、シリコンまたはガラスを主材料として構成されている。
対向基板３の上面には、図２および図３に示すように、第２の質量部２３に対応する部分に開口部３１が形成されている。
この開口部３１は、第２の質量部２３が回動（振動）する際に、対向基板３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）３１を設けることにより、光学デバイス１全体の大型化を防止しつつ、第２の質量部２３の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。光学デバイス１において、対向基板３がシリコンを主材料として構成されている場合、ガラス材料などで対向基板が構成されている場合に比し、前述のような開口部などの逃げ部を簡単にそして高精度（高アスペクト比）に形成することができる。
【００２６】
なお、逃げ部は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも対向基板３の下面（第２の質量部２３と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、対向基板３の上面に形成された凹部で構成することもできる。また、空間２８の深さが第２の質量部２３の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、逃げ部を設けなくともよい。
【００２７】
また、対向基板３の上面（基体２側の面）には、図３に示すように、第１の質量部２１に対応する部分に、後述の接合層４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられ、また、第１の質量部２２に対応する部分に、後述の接合層４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられている。すなわち、本実施形態では、一対の電極３２が２組（合計４個）、設けられている。
【００２８】
第１の質量部２１、２２と各電極３２とは、図示しない電源に接続されており、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に交流電圧（駆動電圧）を印加できるよう構成されている。すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２とが、第２の質量部２３（より具体的には第１の質量部２１、２２）を駆動するための駆動手段を構成する。
なお、第１の質量部２１、２２は、各電極３２と対向する面に、それぞれ、絶縁膜（図示せず）が設けられている。これにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間での短絡が発生するのが好適に防止される。
【００２９】
接合層４は、基体２と対向基板３とを接合する機能を有するものである。したがって、接合層４の構成材料は、前記接合が可能なものであれば特に限定されないが、基体２および対向基板３のそれぞれがシリコンを主材料として構成されている場合には、可動イオンを含むガラスを用いるのが好ましい。これにより、ともにシリコンを主材料として構成された基体２と対向基板３とを接合層４を介して陽極接合させることができる。
また、本実施形態では、接合層４の上面に上述の電極３２が設けられている。これにより、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。また、接合層４を絶縁性を有する材料で構成することにより、電極３２と対向基板３との間の絶縁性を確保することができる。
【００３０】
ここで、前述したような基体２の上面に設けられた冷却手段１０を詳細に説明する。
冷却手段１０は、可動部である第２の質量部２３を冷却する機能を有する。これにより、第２の質量部２３の昇温を防止することができる。その結果、昇温による第２の質量部２３の変形や第２の弾性連結部２６のバネ定数の変化を防止して、光学デバイス１の駆動を安定化することができる。
【００３１】
より具体的には、冷却手段１０は、第２の質量部２３の上面に設けられた高熱伝導膜１１と、高熱伝導膜１１に接続されたヒートシンク１２とを有している。
高熱伝導膜１１は、可動部である第２の質量部２３の本体上に設けられている。
そして、高熱伝導膜１１は、第２の質量部２３（第２の質量部２３の本体）の構成材料（すなわち基体２の構成材料）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料（以下、高熱伝導材料という）で構成されている。したがって、この高熱伝導膜１１を介して第２の質量部２３を放熱することができる。これにより、第２の質量部２３の熱を高熱伝導膜１１を通じて第２の質量部２３の外部へ積極的に放熱して、第２の質量部２３を冷却することができる。そのため、比較的簡単な構成で、第２の質量部２３の昇温を防止することができる。
【００３２】
特に、本実施形態では、高熱伝導膜１１は、第２の質量部２３の本体と光反射部２３１との間に介在している。これにより、光反射部２３１に照射された光のうち、光反射部２３１で反射せずに熱となったものを、第２の質量部２３に伝達される前に、高熱伝導膜１１を通じて外部へ放熱することができる。そのため、比較的簡単な構成で、第２の質量部２３の昇温をより確実に防止することができる。
【００３３】
また、高熱伝導膜１１は、第２の質量部２３の一方の面のほぼ全域を覆うように設けられている。これにより、第２の質量部２３の面のほぼ全域において第２の質量部２３の熱を高熱伝導膜１１を通じて第２の質量部２３の外部へ積極的に放熱することができる。そのため、第２の質量部２３の昇温をより確実に防止することができる。なお、高熱伝導膜を第２の質量部２３の両面に設けてもよく、高熱伝導膜を第２の質量部２３の他方の面のみに設けてもよい。
【００３４】
このような高熱伝導材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄのような金属（金属単体）、これらの金属を含む合金、これらの金属を含む酸化物や窒化物等が挙げられる。
これらの中でも、高熱伝導性材料としては、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼のような金属材料、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス材料が好ましい。
【００３５】
ヒートシンク１２は、放熱のための複数のフィンを有しており、外部の気体との接触面積の向上が図られており、高熱伝導膜１１から熱を受けこれを放熱する機能を有する。
このように冷却手段１０が高熱伝導膜１１に接続されたヒートシンク１２を有しているので、高熱伝導膜１１に伝達された熱をヒートシンク１２からより積極的に放熱することができる。そのため、第２の質量部２３の昇温をより確実に防止することができる。
【００３６】
また、ヒートシンク１２は、支持部２４上に設けられている。このように第２の質量部２３と一体的に形成された部分の上にヒートシンク１２が設けられているので、第２の質量部２３と一体的に形成された部分、より具体的には、基体２全体の熱を下げて、第２の質量部２３の昇温をより確実に防止することができる。
このようなヒートシンク１２は、第２の質量部２３の構成材料（すなわち基体２の構成材料）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料（以下、高熱伝導材料という）で構成されている。したがって、ヒートシンク１２の構成材料としては、前述した高熱伝導材料と同様のものを用いることができる。
なお、本実施形態ではヒートシンク１２は高熱伝導膜１１と別体として形成されているが、ヒートシンク１２と高熱伝導膜１１とが一体となっていてもよい。
【００３７】
以上のような構成の光学デバイス１は、次のようにして駆動する。
すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、第１の質量部２１、２２をアースしておき、図３中上側の２つの電極３２に、図４（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、図３中下側の２つの電極３２に、図４（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。すると、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に静電気力（クーロン力）が生じる。
【００３８】
この静電気力により、第１の質量部２１、２２が、各電極３２の方へ引きつけられる力が正弦波の位相により変化し、回動中心軸２７（第１の弾性連結部２５）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
そして、この第１の質量部２１、２２の振動（駆動）に伴って、第２の弾性連結部２６を介して連結されている第２の質量部２３も、回動中心軸２７（第２の弾性連結部２６）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
【００３９】
したがって、第２の質量部２３の回動に伴い、光反射部２３１も回動し、光反射部２３１に照射された光を走査することができる。
その際、光反射部２３１に照射された光の一部は、光反射部２３１で反射せずに熱となる。この熱は、高熱伝導膜１１を通じて、ヒートシンク１２へ伝導し、外部へ放出される。これにより、光反射部２３１で生じた熱により第２の質量部２３が昇温するのを防止することができる。そのため、光学デバイス１は、第２の質量部２３が昇温により反りなどの変形を生じることなく、安定に駆動して、高精度な描画や光走査を行うことができる。
【００４０】
ここで、この光学デバイス１では、前述したように、対向基板３における、第２の質量部２３に対応する部分に、開口部３１が形成され、また、図２にて基体２の下面に空間２８が形成され、かつ、平面視で第１の質量部２１、２２が空間（凹部）２８内に位置するように設けられている。
このような構成により、第２の質量部２３が振動し得るスペース、および、第１の質量部２１、２２が振動し得るスペースとして、大きなスペースが確保されている。したがって、第１の質量部２１、２２の質量を比較的小さく設定すること等により、第１の質量部２１、２２を大きな振れ角で振動させた場合や、さらに第２の質量部２３が共振によって大きな振れ角で振動した場合でも、各質量部２１、２２、２３（２自由度振動系）が対向基板３に接触することを好適に防止することができる。
【００４１】
このため、このような光学デバイス１を、例えば光スキャナに適用した場合には、より解像度の高いスキャニングを行うことが可能となる。なお、光学デバイス１は、光スキャナのほか、光スイッチ、光アッテネータなどの他の光学デバイスとしても用いることができる。このような他の光学デバイスとして光学デバイス１を用いた場合、スイッチング特性や、光の減衰特性を長期に亘り安定化させることができる。
【００４２】
ここで、第１の質量部２１の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２１１との間の距離）をＬ１とし、第１の質量部２２の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２２１との間の距離）をＬ２とし、第２の質量部２３の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向への長さ（回動中心軸と端部２３２との間の距離）をＬ３としたとき、本実施形態では、第１の質量部２１、２２が、それぞれ独立して設けられているため、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３とが干渉せず、第２の質量部２３の大きさ（長さＬ３）にかかわらず、Ｌ１およびＬ２を小さくすることができる。これにより、第１の質量部２１、２２の回転角度（振れ角）を大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度を大きくすることができる。
【００４３】
また、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離を小さくすることができ、これにより、静電気力が大きくなり、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧を小さくすることができる。
ここで、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の寸法は、それぞれ、Ｌ１＜Ｌ３かつＬ２＜Ｌ３なる関係を満足するよう設定されている。これにより、Ｌ１およびＬ２をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２の回転角度をより大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度をさらに大きくすることができる。
【００４４】
この場合、第２の質量部２３の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
また、このように、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧をさらに小さくすることができる。
【００４５】
これらによって、第１の質量部２１、２２の低電圧駆動と、第２の質量部２３の大回転角度での振動（回動）とを実現することができる。
このため、このような光学デバイス１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置の小型化を図ることができる。
【００４６】
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とはほぼ等しく設定されているが、Ｌ１とＬ２とが異なっていてもよいことは言うまでもない。
ところで、このような質量部２１、２２、２３よりなる振動系（２自由度振動系）では、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の振幅（振れ角）と、印加する交流電圧の周波数との間に、図５に示すような周波数特性が存在している。
【００４７】
すなわち、かかる振動系は、第１の質量部２１、２２の振幅と、第２の質量部２３の振幅とが大きくなる２つの共振周波数ｆｍ１［ｋＨｚ］、ｆｍ３［ｋＨｚ］（ただし、ｆｍ１＜ｆｍ３）と、第１の質量部２１、２２の振幅がほぼ０となる、１つの反共振周波数ｆｍ２［ｋＨｚ］とを有している。
この振動系では、第１の質量部２１、２２と電極３２との間に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振幅を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角（回転角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ１＋１）の条件を満足することを意味する。
【００４８】
第１の質量部２１、２２の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第２の質量部２３の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００４９】
一方、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角をより大きくすることができる。
【００５０】
また、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１と第２の弾性連結部２６のばね定数をｋ２とは、ｋ１＞ｋ２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
さらに、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントをＪ１とし、第２の質量部２３の慣性モーメントをＪ２としたとき、Ｊ１とＪ２とは、Ｊ１≦Ｊ２なる関係を満足することが好ましく、Ｊ１＜Ｊ２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５１】
ところで、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系の固有振動数ω１は、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントＪ１と、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１とにより、ω１＝（ｋ１／Ｊ１）１／２によって与えられる。一方、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系の固有振動数ω２は、第２の質量部２３の慣性モーメントＪ２と、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２とにより、ω２＝（ｋ２／Ｊ２）１／２によって与えられる。
【００５２】
このようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω１と第２の振動系の固有振動数ω２とは、ω１＞ω２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
なお、本実施形態の振動系は、一対の第１の弾性連結部２５および一対の第２の弾性連結部２６のうち少なくとも１つの内部にピエゾ抵抗素子を設けることにより、例えば、回転角度および回転周波数を検出したりすることができ、また、その検出結果を、第２の質量部２３の姿勢の制御に利用することができる。
【００５３】
このような光学デバイス１は、例えば、次のようにして製造することができる。
図６、図７は、それぞれ、第１実施形態の光学デバイスの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図６、図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００５４】
［Ａ１］  まず、図６（ａ）に示すように、シリコン基板５を用意する。
次に、シリコン基板５の一方の面に、図６（ｂ）に示すように、支持部２４と各質量部２１、２２、２３との形状に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク６を形成する。
そして、図６（ｃ）に示すように、シリコン基板５の他方の面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、図６（ｃ）に示すように、支持部２４の形状に対応するように、レジストマスク７を形成する。なお、レジストマスク７の形成は、金属マスク６の形成よりも先に行ってもよい。
【００５５】
金属マスク６の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。
次に、このレジストマスク７を介して、シリコン基板５の前記他方の面をエッチングした後、レジストマスク７を除去する。これにより、図６（ｄ）に示すように、支持部２４に対応する部分以外の領域に凹部５１が形成される。
【００５６】
エッチング方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００５７】
次に、金属マスク６を介して、シリコン基板５の前記一方の面側を、前記凹部５１に対応する部分が貫通するまでエッチングする。
そして、金属マスク６を除去した後、図６（ｅ）に示すように、第２の質量部２３上に高熱伝導膜１１を形成し、次いで、ヒートシンク１２を設けるとともに光反射部２３１を形成する。
【００５８】
高熱伝導膜１１の形成方法としては、前述した金属マスク６の形成方法と同様のものを用いることができる。
なお、ここで、シリコン基板５をエッチングを行った後、金属マスク６を除去せずに残存させ、高熱伝導膜１１の一部として用いることができる。
以上の工程により、図６（ｅ）に示すように、各質量部２１、２２、２３および支持部２４が一体的に形成された基体２上に冷却手段１０が形成された構造体が得られる。
【００５９】
［Ａ２］  次に、図７（ａ）に示すように、対向基板３を形成するためのシリコン基板９を用意する。
そして、シリコン基板９の一方の面に、開口部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスクを形成する。
次に、この金属マスクを介して、シリコン基板９の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去する。これにより、開口部３１が形成された対向基板３が得られる。
【００６０】
しかる後に、例えば可動イオンを含むガラスで対向基板３の一方の面に成膜して、図７（ｂ）に示すように、対向基板３上に接合層４を形成する。
次に、接合層４上に、図７（ｃ）に示すように、電極３２を形成する。これにより、接合層４の厚さを調整することで、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。
【００６１】
電極３２は、接合層４に金属膜を成膜し、電極３２の形状に対応するマスクを介して金属膜をエッチングを行った後、マスクを除去することにより形成することができる。
次に、図７（ｄ）に示すように、前記工程［Ａ１］で得られた構造体と、前記工程［Ａ２］で接合層４が成膜された対向基板３とを、例えば陽極接合により接合して光学デバイス１を得る。
以上のようにして、第１実施形態の光学デバイス１が製造される。
【００６２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図（内部透視図）、図９は、図８中のＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態にかかる光学デバイス１Ａは、冷却手段の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる光学デバイス１と同様である。
【００６３】
図８および図９に示すように、本実施形態の光学デバイス１Ａにおいては、第２の質量部２３の本体上に高熱伝導膜１１Ａが設けられ、この高熱伝導膜１１Ａは、光反射部を兼ねている。これにより、光学デバイス１Ａの製造時において、一回の成膜工程により高熱伝導膜１１Ａと光反射部とを形成することができ、光学デバイス１Ａの低コスト化を図ることができる。
【００６４】
このような高熱伝導膜１１Ａには、ヒートシンク１２Ａが接続されている。このヒートシンク１２Ａは、駆動部である第１の質量部２１、２２の上に設けられている。これにより、駆動時にヒートシンク１２Ａとその周囲の気体との接触確率を向上して、可動部である第２の質量部２３の冷却効果をより高めることができる。
特に、ヒートシンク１２Ａには、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィン１２Ａ１が前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられている。これにより、ヒートシンク１２Ａとその周囲との気体との接触抵抗を低減しつつ、第２の質量部２３の冷却効果を高めることができる。
【００６５】
また、ヒートシンク１２Ａは、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向において端部側の高さが中央部側の高さよりも低い。これにより、第１の質量部２１、２２の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力を低減し、第１の質量部２１、２２の設計を容易なものとすることができる。
特に、ヒートシンク１２Ａは、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向での中央部、すなわち端部を除く領域に設けられているので、第１の質量部２１、２２の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力をより低減することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、第２の質量部２３の本体と高熱伝導膜１１Ａとの間に、高熱伝導膜１１Ａの構成材料よりも熱伝導率の低い低熱伝導膜１３が介在している。これにより、光反射部２３１で生じた熱を高熱伝導膜１１Ａを通じて第２の質量部２３の外部へ放出するとともに、高熱伝導膜１１Ａで放出しきれなかった熱を低熱伝導膜１３に一時的に蓄積することができる。そして、低熱伝導膜１３に蓄積された熱は、高熱伝導膜１１Ａを通じて第２の質量部２３の外部へ放出される。そのため、光反射部２３１で生じた熱が第２の質量部２３へ伝達されるのをより確実に防止しつつ、第２の質量部２３の冷却を行うことができる。
【００６７】
なお、前述した第１実施形態のように光反射部２３１と高熱伝導膜１１とが別体である場合、前述したような低熱伝導膜を光反射部２３１と高熱伝導膜１１との間に介在させることができる。この場合には、光反射部２３１で生じた熱は、低熱伝導膜に一旦蓄積された後に、高熱伝導膜１１を通じて第２の質量部２３の外部へ放出される。そのため、光反射部２３１で生じた熱が第２の質量部２３へ伝達されるのをより確実に防止しつつ、第２の質量部２３の冷却を行うことができる。
【００６８】
以上説明したような光学デバイス１、１Ａは、それぞれ、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイ等の画像形成装置に用いる光スキャナに好適に適用することができる。光スキャナとして本発明にかかる光学デバイス１、１Ａを備えた画像形成装置は、第２の質量部２３の昇温を防止することができるため、安定した駆動を行うこと（長期に亘り高品位な画像を得ること）ができる。
【００６９】
ここで、図１０ないし図１２に基づき、光学デバイス１を備えた画像形成装置、すなわち本発明の画像形成装置の具体例を説明する。
まず、電子写真方式を採用するプリンタに本発明を適用した例を説明する。
図１０は、本発明の光スキャナを備える画像形成装置（プリンタ）の一例を示す全体構成の模式的断面図である。
【００７０】
図１０に示す画像形成装置１１０（プリンタ）は、露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスによって、トナーからなる画像を紙やＯＨＰシートなどの記録媒体に記録するものである。このような画像形成装置１１０は、図１０に示すように、図示矢印方向に回転する感光体１１１を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット１１２、露光ユニット１１３、現像ユニット１１４、転写ユニット１１５、クリーニングユニット１１６が配設されている。また、画像形成装置１１０は、図１０にて、下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ１１７が設けられ、上部に、定着装置１１８が設けられている。
【００７１】
感光体１１１は、例えば、円筒状の導電性基材（図示せず）の外周面に感光層（図示せず）を形成してなり、その軸線まわりに回転可能となっている。
帯電ユニット１１２は、コロナ帯電などにより感光体１１１の表面を一様に帯電するための装置である。
露光ユニット１１３は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体１１１上に、レーザーを選択的に照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。
【００７２】
より具体的に説明すると、露光ユニット１１３は、図１１に示すように、光スキャナである光学デバイス１と、レーザー光源１３１と、コリメータレンズ１３２と、ｆθレンズ１３３とを有している。
このような露光ユニット１１３にあっては、レーザー光源１３１からコリメータレンズ１３２を介して光学デバイス１（光反射部２５１）にレーザー光Ｌが照射される。そして、光反射部２５１で反射したレーザー光Ｌがｆθレンズを介して感光体１１１上に照射される。
【００７３】
その際、光学デバイス１の駆動（第２の質量部２５の回動中心軸Ｘまわりの回動）により、光反射部２５１で反射した光（レーザーＬ）は、感光体１１１の軸線方向に走査（主走査）される。一方、感光体１１１の回転により、光反射部２５１で反射した光（レーザーＬ）は、感光体１１１の周方向に走査（副走査）される。また、レーザー光源１３１から出力されるレーザー光Ｌの強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
このようにして露光ユニット１１３は、感光体１１１上を選択的に露光して画像形成（描画）を行う。
【００７４】
現像ユニット１１４は、４つの現像装置１４１、１４２、１４３、１４４と、これらの現像装置を保持する保持体１４５を有し、保持体１４５を軸１４６まわりに回転させることにより、各現像装置を感光体１１１に選択的に対向させるようになっている。ここで、現像装置１４１はブラック（Ｋ）トナー用の現像装置、現像装置１４２はマゼンタ（Ｍ）トナー用の現像装置、現像装置１４３はシアン（Ｃ）トナー用の現像装置、現像装置１４４はイエロー（Ｙ）トナー用の現像装置である。
【００７５】
転写ユニット１１５は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト１５１と、この中間転写ベルト１５１を張架する３つのローラ（一次転写ローラ１５２、従動ローラ１５３、駆動ローラ１５４）と、中間転写ベルト１５１を介して駆動ローラ１５４に対向する二次転写ローラ１５５とを有している。
中間転写ベルト１５１は、駆動ローラ１５４の回転により、一次転写ローラ１５２および従動ローラ１５３を従動回転させながら、図１０に示す矢印方向に、感光体１１１とほぼ同じ周速度にて回転駆動されるようになっている。
【００７６】
一次転写ローラ１５２は、感光体１１１に形成された単色のトナー像を中間転写ベルト１５１に転写するための装置である。
二次転写ローラ１５５は、中間転写ベルト１５１上に形成された単色やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写するための装置である。
定着装置１１８は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着させるための装置である。
【００７７】
クリーニングユニット１１６は、一次転写ローラ１５２と帯電ユニット１２との間で感光体１１１の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード１６１を有し、一次転写ローラ１５２によって中間転写ベルト１５１上にトナー像が転写された後に、感光体１１１上に残存するトナーをクリーニングブレード１６１により掻き落として除去するための装置である。
【００７８】
このような画像形成装置１１０にあっては、まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体１１１、現像ユニット１１４に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写ベルト１５１が回転を開始する。そして、感光体１１１は、回転しながら、帯電ユニット１１２により順次帯電される。
感光体１１１の帯電された領域は、感光体１１１の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット１１３によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
【００７９】
感光体１１１上に形成された潜像は、感光体１１１の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像のための現像装置１４４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体１１１上にイエロートナー像が形成される。このとき、現像ユニットは、現像装置１４４が、前記現像位置にて感光体１１１と対向している。
感光体１１１上に形成されたイエロートナー像は、感光体１１１の回転に伴って一次転写位置（すなわち、感光体１１１と一次転写ローラ１５２との対向部）に至り、一次転写ローラ１５２によって、中間転写ベルト１５１に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ１５２には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ローラ１５５は、中間転写ベルト１５１から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写ベルト１５１に重なり合って転写される。これにより、中間転写ベルト１５１上にはフルカラートナー像が形成される。
【００８０】
一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ１１７から、給紙ローラ１７１、レジローラ１７２によって二次転写位置（すなわち、二次転写ローラと駆動ローラとの対向部）へ搬送される。
中間転写ベルト１５１上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト１５１の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ローラ１５５によって記録媒体Ｐに転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ１５５は中間転写ベルト１５１に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
【００８１】
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置１１８によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。その後、片面プリントの場合には、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対１７３によって画像形成装置１１０の外部へ排出される。
一方、感光体１１は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット１１６のクリーニングブレード１６１によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット１１６内の残存トナー回収部に回収される。
【００８２】
両面プリントの場合には、定着装置１１８によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦排紙ローラ対１７３により挟持した後に、排紙ローラ対１７３を反転駆動するとともに、搬送ローラ対１７４、１７６を駆動して、当該記録媒体Ｐを搬送路１７５を通じて表裏反転して二次転写位置へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。
【００８３】
次に、イメージングディスプレイ（表示装置）に本発明を適用した例を説明する。
図１２は、本発明の画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す概略図である。
図１２に示す画像形成装置１１９は、光スキャナである光学デバイス１と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源１９１、１９２、１９３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）１９４と、ガルバノミラー１９５と、固定ミラー１９６と、スクリーン１９７とを備えている。
【００８４】
このような画像形成装置１１９にあっては、光源１９１、１９２、１９３からクロスダイクロイックプリズム１９４を介して光学デバイス１（光反射部２５１）に各色の光が照射される。このとき、光源１９１からの赤色の光と、光源１９２からの緑色の光と、光源１９３からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム１９４にて合成される。
そして、光反射部２５１で反射した光（３色の合成光）は、ガルバノミラー１９５で反射した後に、固定ミラー１９６で反射し、スクリーン１９７上に照射される。
【００８５】
その際、光学デバイス１の駆動（第２の質量部２５の回動中心軸Ｘまわりの回動）により、光反射部２５１で反射した光は、スクリーン１９７の横方向に走査（主走査）される。一方、ガルバノミラー１９５の軸線Ｙまわりの回転により、光反射部２５１で反射した光は、スクリーン１９７の縦方向に走査（副走査）される。また、各色の光源１９１、１９２、１９３から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
【００８６】
前述したような第１、２実施形態の光学デバイスは、２自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスであるため、マイクロマシン技術を用いて製造することができ、小型化を図ることができる。特に、２自由度振動系を有するねじり振動子は、駆動電圧を低減しつつ、大きな振幅で可動部（第２の質量部２３）を駆動することができる。
なお、本発明は２自由度振動系以外の振動系の光学デバイスにも適用することができる。例えば、前述した第１、２実施形態において、第１の質量部および第１の弾性連結部を省略し、第２の弾性連結部により第２の質量部と支持部とを連結したような形態としてもよい。すなわち、本発明は、１自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスにも適用することができる。このようなねじり振動子を用いた光学デバイスにあっても、マイクロマシン技術を用いて製造することができるので、小型化を図ることができる。
【００８７】
以上、本発明の光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置について、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、例えば、本発明の光学デバイスは、第１実施形態の任意の構成と第２実施形態のの任意の構成とを組み合わせるようにしてもよい。
また、本発明の光学デバイスでは、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【００８８】
また、前述した実施形態では、静電駆動により第１の質量部２１、２２を回動させ、これに伴い、第２の質量部２３を回動させるもの、すなわち、可動部を駆動する駆動手段として静電駆動を用いたものを説明したが、駆動手段としては、これに限定されず、圧電駆動など他の駆動方式のものを採用することもできる。また、静電駆動を用いた駆動手段としては、前述したような平行平板型以外にも、櫛歯状電極を用いたものなど他の形態であってもよい。
また、可動部（第２の質量部）を冷却する冷却手段としては、可動部を冷却または放熱することができるものであれば、前述した実施形態のものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光学デバイスの電極の配置を示す平面図である。
【図４】図１に示す光学デバイスの駆動電圧の一例を示す図である。
【図５】駆動電圧（交流電圧）の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図７】図１に示すの光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図である。
【図９】図８中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】本発明の光スキャナを備える画像形成装置（プリンタ）の一例を示す模式的断面図である。
【図１１】図１０の画像形成装置に備えられた露光ユニットの概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の光スキャナを備える画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１、１Ａ……光学デバイス  ２……基体  ２１、２２……第１の質量部  ２１１、２２１……端部  ２３……第２の質量部  ２３１、２５１……光反射部  ２３２……端部  ２４……支持部  ２５……第１の弾性連結部  ２６……第２の弾性連結部  ２７……回転中心軸  ２８……空間  ３……対向基板  ３１……開口部  ３２……電極  ４……接合層  ５……シリコン基板  ５１……凹部  ６……金属マスク  ７……レジストマスク  ９……シリコン基板  １０……冷却手段  １１、１１Ａ……高熱伝導膜  １２、１２Ａ……ヒートシンク  １２Ａ１……フィン  １３……低熱伝導膜  １１０、１１９……画像形成装置  １１１……感光体  １１２……帯電ユニット  １１３……露光ユニット  １１４……現像ユニット  １１５……転写ユニット  １１６……クリーニングユニット  １１７……給紙トレイ  １１８……定着装置  １３１……レーザー光源  １３２……コリメータレンズ  １３３……ｆθレンズ  １４１〜１４４……現像装置  １４５……保持体  １４６……軸  １５１……中間転写ベルト  １５２……一次転写ローラ  １５３……従動ローラ  １５４……駆動ローラ  １５５……二次転写ローラ  １６１……クリーニングブレード  １７１……給紙ローラ  １７２……レジローラ  １７３……排紙ローラ対  １７４、１７６……搬送ローラ対  １７５……搬送路  １９１〜１９３……光源  １９４……クロスダイクロイックプリズム  １９５……ガルバノミラー  １９６……固定ミラー  １９７……スクリーン  Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３……距離
【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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