(57)【要約】【課題】共振周波数を精度良く調整することが可能となる揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置を提供する。【解決手段】支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置であって、  前記揺動体は、該揺動体の質量を調整する質量調整体を付設する側壁を有し、該側壁への前記質量調整体の付設によって、前記揺動体の共振周波数が調整可能に構成されている。【選択図】            図１
2009058577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置であって、
前記揺動体は、該揺動体の質量を調整する質量調整体を付設する側壁を有し、該側壁への前記質量調整体の付設によって、前記揺動体の共振周波数が調整可能に構成されていることを特徴とする揺動体装置。
【請求項２】
前記揺動体の側壁は、表面が粗面に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の揺動体装置。
【請求項３】
前記揺動体の側壁は、前記質量調整体を付設するための凹部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の揺動体装置。
【請求項４】
前記凹部は、テーパー形状を有し、該テーパー形状の終端部は前記揺動軸を含み、且つ前記揺動体の上下面と平行な面と同一面にあることを特徴とする請求項３に記載の揺動体装置。
【請求項５】
前記質量調整体が、樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の揺動体装置。
【請求項６】
前記揺動体の側壁が疎水性に構成され、且つ前記樹脂が疎水性の樹脂で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の揺動体装置。
【請求項７】
前記揺動体の側壁が親水性に構成され、且つ前記樹脂が親水性の樹脂で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の揺動体装置。
【請求項８】
前記揺動体は、複数の揺動体で構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の揺動体装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の揺動体装置と、
該揺動体装置における前記揺動体に設けられた光偏向素子と、
を有することを特徴とする光偏向器。
【請求項１０】
光源と、感光体と、請求項９に記載の光偏向器と、を有し、
前記光源からの光を前記光偏向器により偏向し、前記光の少なくとも一部を、前記感光体上に入射することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置の製造方法であって、
前記揺動体の共振周波数を調整するため、前記揺動体の側壁に該揺動体の質量を調整する樹脂による質量調整体を付設するに際し、
ノズルから樹脂の液滴を塗布する微小塗布装置を用い、前記側壁に樹脂を塗布する工程を有することを特徴とする揺動体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記側壁に樹脂を塗布する工程で、該側壁に樹脂を塗布するに際し、前記揺動体が前記ねじり軸まわりに所定のねじり角となるタイミングにおいて、前記微小塗布装置から樹脂を塗布することを特徴とする請求項１１に記載の揺動体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記所定のねじり角が、最大のねじり角であることを特徴とする請求項１２に記載の揺動体装置の製造方法。
【請求項１４】
支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置の製造方法であって、
前記揺動体の共振周波数を調整するため、前記揺動体の側壁に該揺動体の質量を調整するための質量調整体を付設するに際し、
前記質量調整体の所定量以上の一部を除去し、前記揺動体の質量を調整する工程を有することを特徴とする揺動体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揺動体装置及びその製造方法、揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置に関する。
例えば、光の偏向走査によって画像を投影するプロジェクションディスプレイ、電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に好適に利用可能な揺動体装置を用いた光偏向器が実現できる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体プロセスによってウエハから製造される微小機械部材はマイクロメータオーダの加工が可能であり、これらを用いて様々な微小機能素子が実現されている。
例えば、このような技術によって形成される可動板（揺動体）を正弦振動させ、その共振現象を利用したアクチュエータ（揺動体装置）として、種々の提案がなされている。
特に、このような共振現象を利用して正弦振動を行う可動板に反射面を備えた光偏向器を形成し、これを用いて光を偏向する光走査系ないし光走査装置は、従来のポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した光走査光学系に比べて、次の様な利点を有している。
すなわち、光偏向器を大幅に小型化することが可能であること、消費電力が少ないこと、特に半導体プロセスによって製造されるシリコン単結晶からなる光偏向器は理論上金属疲労が無く耐久性にも優れていること、等の利点がある。
【０００３】
しかしながら、一方では、このような共振現象を利用したアクチュエータにおいては、製造過程において生じる寸法誤差等により、個々のアクチュエータ間における固有振動モードの周波数である共振周波数にばらつきを生じる。
ところで、上記した共振現象を利用したアクチュエータにおいては、低消費電力化を図る上で可動板（揺動体）を固有振動モードの周波数付近で駆動することが望まれる。
したがって、このような個々のデバイス間における共振周波数のばらつきは、好ましくないことから、共振周波数を調整する必要が生じる。
また、アクチュエータを使用する上で、動作（駆動）周波数である基準周波数が所定の値に定められている場合においては、固有振動モードの周波数と基準周波数との間で不一致が生じる。
したがって、このようなアクチュエータにより構成された光偏向器においては、上記固有振動モードの周波数と基準周波数との不一致が、可動板の振れ角のばらつきの原因となる。
光偏向器を用いたレーザービームプリンタ等の電子写真プロセスにおいては、レーザ光を感光体上で走査することによって画像を形成する。
したがって、画像の縦横比を安定させ、画質の劣化を抑制するためには、感光体の回転速度に対応させる上で、上記光偏向器における可動板の振れ角のばらつきをなくすため、光偏向器の共振周波数を所定の値に調整する必要が生じる。
【０００４】
従来において、上記のような共振周波数の調整を可能としたアクチュエータとして、特許文献１では、図１９に示すようなアクチュエータが提案されている。
アクチュエータ７００は、質量部本体７１４を有する一対の第１の質量部（駆動部）７０１、７１１と、質量部本体７１４を有する第２の質量部（可動部）７０２と、一対の支持部７０３、７０３とを備えている。
このアクチュエータ７００は、第２の質量部７０２が中心に位置し、第２の質量部７０２を介し、第１の質量部７０１が一端側に設けられ、第１の質量部７１１が他端側に設けられている。
また、第１の質量部７０１の図中右側に一方の支持部７０３が配置され、第１の質量部７１１の図中左側に他方の支持部７０３が配置されている。
また、第１の質量部７０１、７１１は、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法で、第２の質量部７０２を介して、ほぼ対称に設けられている。
第２の質量部７０２の上面には、光反射部７２１が設けられている。
また、アクチュエータ７００は、第２の質量部７０２は第２の弾性連結部７０５、７０５を介して、第１の質量部７０１、７１１にそれぞれ接続されている。
そして、第１の質量部７０１、７１１は、第１の弾性連結部７０４、７０４を介して支持部７０３、７０３にそれぞれ接続されている。
また、第１の弾性連結部７０４と、第２の弾性連結部７０５とは同軸的に設けられており、これらの中心軸が、第１の質量部７０１、７１１および第２の質量部７０２の回動中心軸７４１となる。
これらの第１の質量部７０１、７１１、第２の質量部７０２、支持部７０３、７０３、第１の弾性連結部７０４、７０４および第２の弾性連結部７０５、７０５は、後述するように、例えば、シリコン等を主材料として、一体的に形成されている。
第１の質量部７０１、７１１と図示しない電極との間に、例えば、交流電圧等を印加すると、第１の質量部７０１、７１１が駆動し、それに伴い第２の質量部７０２が回動する。
前記第１の質量部７０１、７１１と前記第２の質量部７０２との少なくとも一方の質量部本体７１４に、質量を調整するために除去され得る除去部７０８を設ける。
そして、前記除去部７０８の少なくとも一部を必要に応じて除去することにより、共振周波数の調整が可能に構成されている。
【０００５】
また、特許文献２では、図２０に示す様に、揺動軸に揺動可能に弾性支持された反射面とコイルを有する可動板の両端に質量負荷部８０１、８０２を形成したプレーナ型ガルバノミラーが提案されている。
この提案では、このガルバノミラーの質量負荷部８０１、８０２にレーザ光を照射することで、質量を除去し、慣性モーメントを調整して周波数を所定の値にするようにしている。
また、特許文献３では、樹脂による質量片をミラー基板（揺動体）に塗布して、前記と同様の原理で、周波数を調整する振動ミラーが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−２３００４８号公報
【特許文献２】特開２００２−４０３５５号公報
【特許文献３】特開２００４−２１９８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、共振現象を利用したアクチュエータにおいては、低消費電力化を図る上で可動板（揺動体）を固有振動モードの周波数付近で駆動することが望まれることから、共振周波数を調整する必要が生じる。
また、このようなアクチュエータにより構成された光偏向器を用いた画像形成装置においては、画像の縦横比を安定させ、画質の劣化を抑制するために、光偏向器の共振周波数を所定の値に調整する必要が生じる。
しかしながら、上記従来例のものにおいては、これらの共振周波数を所定の値に調整する上で、つぎのような課題を有している。
上記特許文献１のものにおいては、質量部本体に設けられた除去部を除去することで、共振周波数の調整が行われているが、このような方法では製造過程で生じる形状のばらつき等による共振周波数を精度良く調整する上で、必ずしも十分な結果を得ることは難しい。
また、特許文献２のものにおいては、樹脂がミラー表面に塗布されるため、揺動軸中心に対して樹脂がオフセットした位置にある。
この状態でミラーを揺動させると、樹脂質量が大きい場合に、オフセットによる慣性モーメントが生じ、ミラーの揺動特性に好ましくない結果を生じさせてしまうこととなる。
また、特許文献３のものにおいては、ミラー基板（揺動体）に塗布する質量片が微小である場合等において、揺動軸中心に対して片寄りを生じることなく、バランス良く位置決めして塗布することは難しい。
そのため、ミラー揺動時に質量片位置が揺動軸に対して非対称である事によって慣性モーメントが発生し、ミラーの揺動特性に好ましくない結果を生じさせてしまうこととなる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、共振周波数を調整するに当たり、揺動体の質量を調整するための質量調整体を、精度良く揺動体に付設することが可能となる揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、つぎのように構成した揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置を提供するものである。
本発明の揺動体装置は、支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置であって、
前記揺動体は、該揺動体の質量を調整する質量調整体を付設する側壁を有し、該側壁への前記質量調整体の付設によって、前記揺動体の共振周波数が調整可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動体の側壁が、表面が粗面に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動体の側壁が、前記質量調整体を付設するための凹部を有していることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記凹部が、テーパー形状を有し、該テーパー形状の終端部は前記揺動軸を含み、且つ前記揺動体の上下面と平行な面と同一面にあることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記質量調整体が、樹脂で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動体の側壁が疎水性に構成され、且つ前記樹脂が疎水性の樹脂で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動体の側壁が親水性に構成され、且つ前記樹脂が親水性の樹脂で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動体が、複数の揺動体で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の光偏向器は、上記したいずれかに記載の揺動体装置と、該揺動体装置における前記揺動体に設けられた光偏向素子と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、光源と、感光体と、上記光偏向器と、を有し、  前記光源からの光を前記光偏向器により偏向し、前記光の少なくとも一部を、前記感光体上に入射することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置の製造方法であって、
前記揺動体の共振周波数を調整するため、前記揺動体の側壁に該揺動体の質量を調整する樹脂による質量調整体を付設するに際し、
ノズルから樹脂の液滴を塗布する微小塗布装置を用い、前記側壁に樹脂を塗布する工程を有することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、前記側壁に樹脂を塗布する工程で、該側壁に樹脂を塗布するに際し、前記揺動体が前記ねじり軸まわりに所定のねじり角となるタイミングにおいて、前記微小塗布装置から樹脂を塗布することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、前記所定のねじり角が、最大のねじり角であることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、支持体に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動体を備え、該揺動体を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置の製造方法であって、
前記揺動体の共振周波数を調整するため、前記揺動体の側壁に該揺動体の質量を調整するための質量調整体を付設するに際し、
前記質量調整体の所定量以上の一部を除去し、前記揺動体の質量を調整する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれは、共振周波数を調整するに当たり、揺動体の質量を調整するための質量調整体を、精度良く揺動体に付設することが可能となる揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
［実施形態１］
本発明の実施形態１として、質量調整の可能な質量調整体を側壁に設け、該質量調整体によって共振周波数を調整するようにした揺動体装置の構成例について説明する。
図１に、本実施形態の揺動体装置の構成例を説明する上面図を示す。
図２は本実施形態の揺動体装置の構成例を説明する図１のＡ−Ｂ断面図である。
図１及び図２において、１００はアクチュエータ、１０１は支持部、１０２は反射面、１０３は可動板（揺動体）、１０４ａ、１０４ｂは弾性支持部、１０５は永久磁石、１０７はねじり軸、１００１、１００２は付加部材（樹脂）である。  本実施形態の揺動体装置は、支持体１０１と、揺動体である可動板１０３と、弾性支持部１０４ａ、１０４ｂで構成される。
弾性支持部１０４ａ、１０４ｂは、可動板１０３を支持体１０１に対して、ねじり軸まわりにねじり振動可能なように弾性的に連結されている。
本実施形態において、上記可動板１０３の上に光偏向素子である反射面１０２が配置された構成とすることで、この揺動体装置を光偏向器として利用することができる。
また、可動板１０３は、付加部材１００１、１００２を有する。
また、可動板１０３を駆動させる駆動手段と、図示しない駆動手段を制御する駆動制御手段とを有する。
駆動手段は、電磁方式、静電方式、ピエゾ方式等でよい。例えば、図２に示す構成があり、可動板１０３は、硬磁性体１０５を有しており、ねじり軸に対して垂直方向に磁化されている。
硬磁性体は、スパッタリングあるいは貼り付け等により形成することができる。コイル１０６に電流を印加することにより磁場が発生し、可動板１０３にトルクが印加され、揺動体装置を駆動することができる。
コイル１０６に印加する電流を交流にすれば、交流の周波数に応じたねじり振動で揺動体装置を駆動することができる。
さらに、本発明の揺動体装置が有する共振周波数と同じ交流電流をコイル１０６に流すことによって、低消費電力でねじり共振振動させることができる。
【００１１】
つぎに、本実施形態の揺動体装置の作用を近似的に説明する。
揺動体装置の共振周波数は、弾性支持部のバネ定数をＫ、可動板の慣性モーメントをＩとすると、つぎの（式１）のように表される。
ｆ１＝１／２π・√（Ｋ／Ｉ）                        （式１）
揺動体装置を作製する場合、加工誤差等により所定の共振周波数はあるばらつきを生じる。
そこで、所定の共振周波数に調整するために、可動板に質量調整体としての付加部材を設置する。
それによって、上記（式１）の分母を増加させることになるので、共振周波数を下げることができる。従って、所定の共振周波数に合せることができる。
その場合、加工誤差等による共振周波数ばらつきを考慮して、作製した揺動体装置の全てが、所定の共振周波数より高いほうがよい。
すると可動板に付加部材を設置することによって、全ての揺動体装置の共振周波数を所定の共振周波数に調整することができる。
【００１２】
また、本実施形態では、この付加部材を可動板主面上ではなく、可動板の側壁に設置することによって、可動板主面の利用領域を広げることができる構成が採られているので、可動板主面に形成されている反射面の面積を大きくすることができる。
特に、ねじり軸から最も離れた可動板側壁に付加部材を設置する場合、付加部材の慣性モーメントは大きくなるので、上記（式１）の慣性モーメントＩを大きく増加することができる。
従って、共振周波数の調整幅を大きくすることができる。また、ねじり軸から最も離れた可動板側壁に付加部材を設置する場合、ねじり軸からの距離が正確に定義されているので、高精度に慣性モーメントを変更することができる（後述する実施例１参照）。
【００１３】
また、本実施形態では、側壁を粗面とした構成とすることもできる。この構成によって、付加部材と可動板との密着力を向上させることができる。
特に、ねじり軸から最も離れた可動板側壁に付加部材を設置する場合、その位置の速度が最も大きいので、大きな遠心力がかかる。
従って、側壁を粗面とすることによって、付加部材の剥離を防止することができる。
また、質量調整体としての付加部材は、ねじり軸に対して対称に配置される構成とすることもできる。
この構成によって、揺動体装置の重心がねじり軸上になるので、ねじり振動以外の不要な振動を抑制することができる。
【００１４】
また、本実施形態では、質量調整体としての付加部材を樹脂による構成とすることもできる。この構成によって、軽量な樹脂を設置することができるので、共振周波数の微調整が可能となる。
さらに、樹脂が疎水性であって、可動板側壁も疎水性である構成とすることもできる。この構成によって、疎水性樹脂を容易に設置することができる。
さらに、疎水性同士の場合は、密着力が高いので、樹脂の剥離を防止することができる。
また、樹脂が親水性であって、可動板側壁も親水性である構成とすることもできる。この構成によって、親水性樹脂を容易に設置することができる。
さらに、親水性同士の場合は、密着力が高いので、樹脂の剥離を防止することができる。
さらに、シリコンで可動板を作製した場合、表面に酸化膜が自然に形成される。酸化膜は親水性であるので、容易に可動板側壁を親水性にすることができ、親水性樹脂は、容易に可動板との密着力を向上することができる。
【００１５】
また、本実施形態では、複数の可動板と複数の可動板を連結する複数の弾性支持部とを有し、複数の可動板の少なくとも一つは側壁に付加部材を有する揺動体装置とすることもできる。
この構成の揺動体装置は、ねじり軸まわりに基準周波数となる固有周波数と基準周波数の整数倍の固有周波数とを有する。
この構成によって、揺動体装置は、２つ以上のねじり振動方向の固有周波数を有する。
従って、２つ以上のねじり振動方向の固有振動モードを同時に励起させて、正弦波状の光走査以外の光走査を行うことができる。この構成では、複数の固有周波数の調整が可能となる。
【００１６】
また、本実施形態では、光源と、本実施形態の揺動体装置を用いた光偏向器と、感光体とを有し、光偏向器は、光源からの光を光偏向器により偏向し、光の少なくとも一部を感光体上に入射する画像形成装置を構成することもできる。
感光体の回転速度に対応した共振周波数を所定の値に一致させた光偏向器を利用した画像形成装置であるので、画像の縦横比を安定させ、画質の劣化を防止することができる。
【００１７】
［実施形態２］
本発明の実施形態２として、揺動体である可動板の側壁に、上記した質量調整の可能な質量調整体を付設するための凹部を有している構成例について説明する。
図３に、本実施形態の揺動体装置の構成例を説明する上面図を示す。
図４は本実施形態の揺動体装置の構成例を説明する図３のＡ−Ｂ断面図である。
図３及び図４において、２００はアクチュエータ、２０１は支持部、２０２は反射面、２０３は可動板、２０４ａ、２０４ｂは弾性支持部、２０５は永久磁石、２０７はねじり軸、２００１、２００２は付加部材（樹脂）である。
【００１８】
本実施形態の揺動体装置は、可動板２０３の側壁に凹部を有し、凹部に付加部材２００１、２００２を塗布するようにした構成を除いて、実施形態１で説明した揺動体装置と同様の構成を備えているので、重複する部分の説明は省略する。
本実施形態では、上記凹部に可動板２０３の側壁方向から、側壁に付加部材であるエポキシ樹脂２００１、２００２を塗布し、図示しないＵＶ光および熱によって硬化させる構成が採られている。
この構成によって、樹脂２００１、２００２を凹部に塗布しているので、より高精度に付加部材の位置を決めることができる。
【００１９】
［実施形態３］
本発明の実施形態３として、支持体と可動板とをねじり軸まわりに弾性的に連結する弾性支持部と、可動板を駆動させる駆動手段とを有し、可動板の側壁に樹脂を有する揺動体装置の製造方法の構成例について説明する。
本実施形態の揺動体装置の製造方法は、可動板の共振周波数を調整するため、該可動板の側壁に該可動板の質量を調整可能とする樹脂による質量調整体を付設するに際し、ノズルから樹脂の液滴を塗布する微小塗布装置を用い、該側壁に樹脂を塗布する工程を有する。
その際、微小塗布装置として、ディスペンサ（圧力式や機械式）、インクジェット方式等の塗布装置を用いることができる。
特に、インクジェット方式の場合、数ピコリットルという微少量の塗布が可能なため、共振周波数を僅かに変更することを可能にする。
ノズルから液滴量、塗布位置を高精度に塗布できる微小塗布装置によって、塗布することができるので、高精度に側壁に付加部材を塗布することができる。
【００２０】
さらに、本実施形態の製造方法では、可動板が所定のねじり角のタイミングで微小塗布装置から樹脂を塗布する製造方法を採ることもできる。この製造方法によって、揺動体装置を駆動しながら、共振周波数の調整をすることができるので、揺動体装置の共振周波数調整時間を短縮することが可能となる。
その際、上記可動板が上記ねじり軸まわりに最大のねじり角となるタイミングにおいて、微小塗布装置から樹脂を塗布する製造方法を採ることもできる。
この製造方法では、揺動体装置を駆動しながら、共振周波数の調整をすることができ、さらに、可動板の最大ねじり角では、可動板の振動の向きが変わるので、静止時間がある。
その時に、塗布することができるので、樹脂の塗布位置をより高精度に塗布することができる。
【００２１】
以上による本実施形態の揺動体装置の製造方法によって、共振周波数を調整した揺動体装置を作製することができる。
そして、本発明の揺動体装置の作製方法により作製された揺動体装置と、該揺動体装置における前記可動板に設けられた光偏向素子と、を有する光偏向器とすることもできる。
この構成によって、共振周波数を調整した光偏向器を作製することができる。
さらに、光源と、感光体と、本実施形態の揺動体装置の製造方法によって製造した光偏向器とを有し、光偏向器が、光源からの光を前記光偏向器により偏向し、前記光の少なくとも一部を、前記感光体上に入射するようにした画像形成装置を構成することもできる。
この構成によって、共振周波数を感光体の回転速度に対応した所定の値に調整した光偏向器を利用することができるので、画像の縦横比を安定させ、画像形成装置の画質の劣化を防止することができる。
【００２２】
［実施形態４］
本発明の実施形態４として、上記可動板の共振周波数を調整可能とするため、該可動板の側壁に質量調整体としての付加部材を付設するに際し、該付加部材の所定量以上の一部を除去して質量を調整する揺動体装置の製造方法の構成例について説明する。
【００２３】
本実施形態では、質量調整体を構成する付加部材として、例えば紫外線や熱によって硬化する樹脂や、２液性硬化や大気に反応して硬化する樹脂、前記硬化特性を有し、かつ樹脂中に金属が混入された樹脂、ハンダ等の低融点金属を用いることができる。
このような質量調整体は、ディスペンサ方式やインクジェット方式等によって充填量を精密に制御され、可動板の側壁に形成された凹部内に充填される。
この質量調整体の粘性と、可動板の側壁に形成された凹部の寸法との関係が適切であれば、充填された質量調整体は、表面張力によって自律的に可動板の側壁に形成された凹部の中心に位置決めされる。
上記のように、前記質量調整体の充填によって可動板の慣性モーメントが調整され、周波数ｆ１は基準周波数ｆ０へ調整される。
仮に、充填量に誤差があり、質量調整体の充填量が、質量調整に際し所定量以下であった場合、再度、可動板の両側壁側より質量調整体を充填する。
しかし、所定量以上に質量調整体を充填してしまった場合は、充填量の修正が困難となる。
この場合は、質量調整体をレーザ等によって微量除去することによって、充填量の誤差分を補正することで、質量が調整可能となる。
レーザの種類に関しては、質量調整体がインクや樹脂材料であった場合は、例えば波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザや、紫外波長の固体レーザが使用可能である。
質量調整体がハンダ等の低融点金属であった場合は、例えば波長１．０６μｍの固体レーザが使用可能である。
【００２４】
以上の各実施形態の構成によれば、質量調整体を、精度良く揺動体に付設することができ、共振周波数を高精度に調整することが可能となり、省電力で駆動することができる揺動体装置を実現することが可能となる。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１では、本発明を適用して構成した、質量が調整可能な質量調整体を側壁に設け、該質量調整体によって共振周波数を調整するようにした揺動体装置及びその製造方法の構成例について、図１及び図２を用いて説明する。
本実施例は、基本的な構成が実施形態１と同様であるから、実施形態１における図１及び図２の説明と重複する部分の説明については省略する。
【００２６】
本実施例において、可動板１０３は、ねじり軸１０７に垂直方向の長さが１．３ｍｍ、平行方向のサイズが１．５ｍｍ厚さ０．２ｍｍである。また、チップ全長は、１０ｍｍである。
支持部１０１と、可動板１０３と弾性支持部１０４ａ、１０４ｂは、単結晶シリコン基板を、半導体製造方法のフォトリソグラフィとドライエッチングにより一体形成されている。
ドライエッチングによって、可動板を作製することによって、側壁は、粗面となっている。この粗さは、約２μｍである。
また、このエッチングでは、ＳＦ6ガスとＣ4Ｆ8ガスを繰り返し流すことによって、作製している。
従って、作製後の可動板１０３の側壁には、フッ素系の樹脂が付着しており、疎水性となっている。
【００２７】
本実施例において、可動板１０３の上に配置された光偏向素子である反射面１０２を有するので、本発明の揺動体装置は、光偏向器として利用することができる。
反射面１０２の材料はアルミニウムであり、真空蒸着により形成されている。また反射面１０２は別の材質、例えば金、銅等でもよく、さらに保護膜あるいは誘電体多層膜を形成してもよい。
【００２８】
本実施例の駆動原理について説明する。
可動板１０３は、硬磁性体１０５を有しており、ねじり軸に対して垂直方向に磁化されている。
コイル１０６に印加する電流は交流であり、交流の周波数に応じた磁場が発生し、可動板１０３にトルクが印加され、ねじり振動で光偏向器を駆動することができる。
さらに、本実施例の光偏向器が有する共振周波数と同じ交流電流をコイル１０６に流すことによって、低消費電力でねじり振動させることができる。
単結晶シリコン基板の厚さ、僅かな加工誤差によって、共振周波数が所定の値に対して、高くなっている。
【００２９】
本実施例においては、揺動体装置の作製に際し、微小塗布装置によって、可動板１０３の側壁方向から、側壁に付加部材である疎水性のＵＶ硬化樹脂１００１、１００２を塗布し、図示しないＵＶ光によって硬化させる。
この工程によって、共振周波数を所定の値である２０００Ｈｚに調整することができる。
可動板１０３の側壁に樹脂１００１、１００２を設置したことによって、可動板主面のほぼ全面を反射面１０２として利用できる。
さらに、側壁は、粗面となっており、樹脂１００１、１００２の密着力を向上することができる。
さらに、側壁は疎水性であり、樹脂も疎水性であるため、さらに密着力を向上することができる。
【００３０】
［実施例２］
実施例２では、本発明を適用して構成した、揺動体である可動板の側壁に前記質量調整体を付設するための凹部を有している揺動体装置及びその製造方法の構成例について、図３及び図４を用いて説明する。
本実施例の揺動体装置は、可動板２０３の側壁に凹部を有し、凹部に付加部材２００１、２００２を塗布するようにした構成を除いて、実施例１で説明した揺動体装置と同様の構成を備えている。
本実施例において、可動板２０３は、ねじり軸に垂直方向の長さが１．３ｍｍ、平行方向のサイズが１．５ｍｍ厚さ０．２ｍｍである。チップ全長は、１０ｍｍである。
支持部２０１、可動板２０３、弾性支持部２０４ａ、２０４ｂは（１００）面を主面とするシリコン基板で一体で形成されている。
水酸化カリウム水溶液などの異方性ウェットエッチングにより作製しているので、側壁に（１１１）面が図４に示すように現れる。
【００３１】
本実施例において、上記凹部に可動板２０３の側壁方向から、側壁に付加部材であるエポキシ樹脂２００１、２００２を塗布し、図示しないＵＶ光および熱によって硬化させる。
この工程によって、共振周波数を所定の値である２０００Ｈｚにすることができる。樹脂２００１、２００２を凹部に塗布しているので、より高精度に付加部材の位置を決めることができる。
【００３２】
［実施例３］
実施例３では、本発明を適用して構成した、可動板の側壁に質量調整体として樹脂による付加部材を付設するようにした揺動体装置の製造方法の構成例について説明する。
図５に、本実施例の光偏向器の上面図を示す。
図６から図８は、可動板の断面図であって、共振周波数を調整する工程を説明する図である。
【００３３】
本実施例の揺動体装置の基本的構成は、実施例１の揺動体装置と略同様である。
本実施例の揺動体装置は、図５に示すように、支持体３０１と、可動板３０３と、弾性支持部３０４ａ、３０４ｂを有する。
弾性支持部３０４ａ、３０４ｂは、可動板３０３を支持部３０１に対して、ねじり軸まわりに弾性的に連結されている。
可動板３０３は、ねじり軸に垂直方向の長さが１．０ｍｍ、平行方向のサイズが３．０ｍｍである。
支持部３０１と、可動板３０３と弾性支持部３０４ａ、３０４ｂは、単結晶シリコン基板を、半導体製造方法のフォトリソグラフィとウェットエッチングにより一体形成されている。
可動板３０３の上に配置された光偏向素子である反射面３０２を有するので、本発明の揺動体装置は、光偏向器として利用することができる。反射面３０２の材料はアルミニウムであり、真空蒸着により形成されている。このときの共振周波数は、約２８００Ｈｚである。
【００３４】
本実施例の揺動体装置における樹脂の塗布方法を説明する。
図６に図示するように、可動板３０３の変位が最も大きくなる位置近傍に微小塗布装置の先端３０１０ａ、３０１０ｂを設置する。
そして、図７に図示するように、本実施例の光偏向器を図示しない駆動手段で振動させ、共振周波数を測定する。
共振周波数の測定では、駆動電流を一定にし、駆動周波数を変化させながら、可動板の変位が最も大きくなる駆動周波数を共振周波数とする。
【００３５】
この共振周波数の結果から、必要な塗布量を見積もる。
そして、図８に示すように、可動板３０３が最大ねじり角になる時に、樹脂３００２を塗布する。可動板３０３が最大ねじり角になる時には、可動板３０３の振動の向きが変わるときであるので、可動板３０３が静止する。
この静止時間を利用して、樹脂３００２を塗布する。
固化は、図示しないＵＶ光を可動板３０３の側壁に常時当てているので、このＵＶ光によって固化させる。同様に、可動板３０３の反対側の側壁にも樹脂を塗布する。
この方法によって、揺動体装置を駆動しながら、共振周波数の調整をすることができるので、揺動体装置の共振周波数調整時間を短縮することができる。
【００３６】
［実施例４］
実施例４では、本発明の揺動体装置を適用して構成した光偏向器の構成例について説明する。
図９に、本実施例の光偏向器の構成例を説明する図を示す。
図９（ａ）は、光偏向器の上面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の裏面側から見た振動系の上面図である。
図１０は、図９（ａ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線での断面図である。
【００３７】
本実施例における揺動体装置は、揺動軸４０１回りに揺動振動可能に設けられた２つの揺動体４０１１、４０１２で構成されている。
そして、揺動体４０１１、４０１２は、該揺動体の質量を調整するため、質量調整体４０４、４０５を付設するための凹部による位置決め溝４０２、４０３を備えた第１と第２の可動子４０６、４０７とで構成されている。
第１の可動子４０６は、第２の可動子４０７に対して、第１弾性支持部（ねじりバネ）４０９により、揺動軸４０１中心にねじり振動自在に弾性支持されている。
また、第２の可動子４０７は、支持体４１０に対して、第２弾性支持部（ねじりバネ）４１１により、揺動軸４０１中心にねじり振動自在に弾性支持されている。
【００３８】
本実施例では、図９に示した振動系が、後述する駆動手段により、揺動軸４０１を中心にねじり振動する。
図９の可動子４０６、４０７、第１及び第２の弾性支持部４０９、４１１、支持体４１０は、単結晶シリコン基板から、半導体製造方法のフォトリソグラフィとドライエッチングにより一体形成されている。
従って、小型の振動系を比較的安価に形成することが可能となる。また、単結晶シリコンは、ヤング率が高く密度が小さいため、揺動可動子の自重による変形が少なく、共振時の振幅増幅率が高い振動系を形成することができる。
揺動可動子４０１１は、例えば、揺動軸４０１に垂直な方向のサイズが３ｍｍ、平行な方向のサイズが１ｍｍであり、振動系の全長は約１２ｍｍである。
揺動体４０１１における可動子４０６上に設置された反射面４０８は、可動子４０６のねじり振動によって、光源からの光を偏向走査する。
ここでは、反射面４０８の材料はアルミニウムであり、真空蒸着により形成されている。反射面４０８は、別の材質、例えば金、銅等でもよく、最表面に保護膜を形成してもよい。
【００３９】
図１０は、固定体４１２と駆動手段を示している。図示の様に、本実施例の駆動手段は、固定体４１２に固定された固定コイル４１４と、揺動体４０１２の可動子４０７の両面に設置された永久磁石４１３を含む。
図９（ｂ）と図１０に示す様に、揺動体４０１２が有する永久磁石４１３は、例えば、長さ約２ｍｍ、断面１５０μｍ×１５０μｍの角柱の金属磁石である。
永久磁石４１３は、その着磁方向が長手方向であり、接着剤により可動子４０７に固定されている。
図１０に示す様に、固定体４１２は、永久磁石４１３と固定コイル４１４の位置を適切に保持している。
そして、固定コイル４１４は、これに駆動用の交流電流を通電することにより、図１０に示した矢印Ｈの方向に交流磁場を発生する。永久磁石４１３の磁束密度方向は矢印Ｂであるため、固定コイル４１４が作る磁場により、揺動軸４０１回りのトルクが発生し、振動系を駆動することができる。
【００４０】
次に、位置決め溝４０２、４０３を形成する工程について、図１１を用いて詳細に説明する。
図１１は、本実施例の位置決め溝４０２、４０３を形成後、位置決め溝４０２、４０３内に質量調整体４０４、４０５を充填する工程を説明する概念図である。
図１１（ａ）は、位置決め溝を形成する以前の断面図、図１１（ｂ）は、レーザ加工によって位置決め溝を形成した状態を示す断面、図１１（ｃ）は、質量調整体を充填後の断面図である。
【００４１】
本実施例の位置決め溝４０２、４０３は、例えば空間モードがガウシアン分布であるシングルモード・パルスレーザを加工部分に照射することにより形成される。
位置決め溝４０２、４０３は、溝の中心が揺動軸４０１に同一平面上、かつ対称位置になる様に、可動子４０６、４０７の両外側に加工される。
位置決め溝４０２、４０３の深さ寸法は、周波数ｆ１の調整幅によって適宜設定されるが、レーザビームの集光方式を調節する事によって、例えば１μｍから１００μｍ程度まで変化させる事が可能である。
なお、上記実施例では、レーザ加工によって位置決め溝を形成する方式を示したが、レーザ加工の代わりに、局所プラズマエッチング等のドライエッチング手段を用いてもよい。
【００４２】
次に、位置決め溝４０２、４０３を形成後、位置決め溝４０２、４０３内に質量調整体４０４、４０５を充填する工程について説明する。
質量調整体４０４、４０５は、例えば紫外線や熱によって硬化する樹脂や、２液性硬化や大気に反応して硬化する樹脂、前記硬化特性を有し、かつ樹脂中に金属が混入された樹脂、ハンダ等の低融点金属で構成される。
質量調整体４０４、４０５は、ディスペンサ方式やインクジェット方式等によって充填量を精密に制御され、位置決め溝４０２、４０３内に充填される。
質量調整体４０４、４０５の粘性と、位置決め溝４０２、４０３の寸法との関係が適切であれば、充填された質量調整体４０４、４０５は、表面張力によって自律的に位置決め溝４０２、４０３の中心に位置決めされる。
【００４３】
上記のように、前記質量調整体４０４、４０５の充填によって揺動体４０１１、４０１２の慣性モーメントＩが調整され、周波数ｆ１は基準周波数ｆ０へ調整される。
仮に、充填量に誤差があり、質量調整体４０４、４０５の充填量が所定量以下であった場合、再度、可動子４０６、４０７の両外側より質量調整体４０４、４０５を充填する。
しかし、所定量以上に質量調整体４０４、４０５を充填してしまった場合は、充填量の修正が困難となる。
この場合は、質量調整体４０４、４０５をレーザ等によって微量除去する事によって、充填量の誤差分を補正すればよい。
レーザの種類に関しては、質量調整体４０４、４０５がインクや樹脂材料であった場合は、例えば波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザや、紫外波長の固体レーザが使用可能である。
質量調整体４０４、４０５がハンダ等の低融点金属であった場合は、例えば波長１．０６μｍの固体レーザが使用可能である。
【００４４】
以上の実施例の構成によれば、振動系の固有振動モードの周波数調整や重心調整を高精度に行うことが可能となる事に加え、質量調整体の位置ずれや脱離のない、信頼性の高い光偏向器を実現する事が可能となる。
【００４５】
［実施例５］
実施例５では、本発明の揺動体装置を適用して構成した実施例４とは異なる形態の光偏向器の構成例について説明する。
図１２に、本実施例の光偏向器の構成例を説明する図を示す。
図１２（ａ）は光偏向器の上面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の裏面側から見た振動系の上面図である。
図１３は、図１２（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線での断面図である。
【００４６】
本実施例における揺動体装置は、揺動軸５０１回りに揺動振動可能に設けられた２つの揺動体５０２１、５０２２で構成されている。
そして、揺動体５０１１、５０１２は、該揺動体の質量を調整するため、質量調整体５０４、５０５を付設するための凹部による位置決め溝５０２、５０３を備えた第１と第２の可動子５０６、５０７とで構成されている。
第１の可動子５０６は、第２の可動子５０７に対して、第１弾性支持部（ねじりバネ）５０９により、揺動軸５０１中心にねじり振動自在に弾性支持されている。また、第２の可動子５０７は、支持体５１０に対して、第２弾性支持部（ねじりバネ）５１１により、揺動軸５０１中心にねじり振動自在に弾性支持されている。
揺動体５０２１における可動子５０６上に設置された反射面５０８は、可動子５０６のねじり振動によって、光源からの光を偏向走査する。
ここでは、反射面５０８の材料はアルミニウムであり、真空蒸着により形成されている。
反射面５０８は、別の材質、例えば金、銅等でもよく、最表面に保護膜を形成してもよい。
本実施例の振動系である可動子５０６、５０７、弾性支持部５０９、５１１、支持体５１０は、後述するアルカリ水溶液を用いた単結晶シリコンの異方性エッチングを用いて一体的に形成されている。
また、可動子５０６、５０７、弾性支持部５０９、５１１、支持体５１０は、図１２、図１３に示す様に、単結晶シリコンの結晶等価面に囲まれた特徴的な形状を有している。
【００４７】
また、本実施例では、前記凹部による位置決め溝５０２、５０３は、テーパー形状を有し、該テーパー形状の終端部は前記揺動軸を含み、且つ前記揺動体の上下面と平行な面と同一面にあるように構成される。
具体的には、例えば、図１３に示されるように、位置決め溝５０２、５０３は、単結晶シリコンの結晶等価面に囲まれたテーパー形状となり、溝の中心が揺動軸５０１と同一平面上になる様に可動子５０６、５０７の両外側に形成される。
次に、質量調整体５０４、５０５が、位置決め溝５０２、５０３の中心位置、かつ揺動軸５０１と同一平面上になる様に充填される。
位置決め溝５０２、５０３は、可動子５０６、５０７、弾性支持部５０９、５１１、支持体５１０と同じ工程で形成される。
【００４８】
図１４に示す様に、弾性支持部５０９、５１１は、単結晶シリコンの（１００）等価面と（１１１）等価面で囲まれたＸ字状の断面形状を有している。
従って、弾性支持部５０９、５１１は、図１４の矢印Ｌ、矢印Ｍ方向への剛性が高く、矢印Ｎ方向の揺動軸５０１回りのねじり剛性が比較的柔らかくなっている。
つまり、ねじりバネとして揺動軸中心にねじり易く、他方向へたわみ難い構造となる。従って、矢印Ｌ、矢印Ｍ方向の不要振動を効果的に抑制することができる。
【００４９】
次に、本実施例の可動子５０６、５０７、弾性支持部５０９、５１１、支持体５１０のアルカリ水溶液エッチングの工程を説明する。
図１５、図１６には、図１３、図１４の断面に夫々対応したアルカリ水溶液エッチング中の形状を示した。
図１５、図１６中の（ａ）乃至（ｆ）は、同じタイミングの夫々の断面形状を示している。
まず、図１５、図１６の（ａ）では、保護膜５１２が成膜された（１００）等価面５１３を図の向きに有するシリコン基板５１４を用い、保護膜５１２をパターニングする。
本実施例では、保護膜５１２は窒化シリコン膜である。窒化シリコン膜は化学気相合成法を用いて成膜できる。
また、フォトリソグラフィとドライエッチングにより、（ａ）に示す様に保護膜５１２のパターンを形成する。
【００５０】
ここで、図１６に示す様に、幅Ｗｂ、Ｗｇの開口を形成する。
これらの幅は、後の工程で現れる（１１１）等価面と（１００）等価面の成す角とシリコン基板５１４の厚さから決定することができる。
これらの幅を適切に設定することで、振動系の仕様に基づいて、必要なねじりバネ定数や凹部のサイズを製造することが可能となる。
【００５１】
次に、図１５、図１６の（ｂ）において、アルカリ水溶液に漬けることでエッチングを開始する。
本実施例では、エッチング液として水酸化カリウム水溶液を用いている。水酸化カリウム水溶液の様なアルカリ水溶液は、単結晶シリコンの（１１１）等価面のエッチング速度が他の面に比べて遅いため、（１１１）等価面に囲まれた形状を形成することができる。
エッチングが進行するにつれて、図１５、図１６の（ｂ）乃至（ｆ）の様にエッチングされる。
最終的には、図１５、図１６の（ｆ）において（１００）等価面５１３と（１１１）等価面５１５に囲まれた可動子５０６、５０７、凹部、第１及び第２の弾性支持部５０９、５１１、支持体５１０が形成される。
その後、図１５（ｇ）において、（１００）等価面５１３両面の保護膜５１２をドライエッチングにより除去してシリコン基板表面５１６を露出させる。その後、シリコン基板表面５１６上に真空蒸着により、反射面５０８を形成する。以上の様な工程によって、図１２（ａ）の様な振動系が形成される。
【００５２】
本実施例では、１回のアルカリ水溶液エッチングにより、可動子５０６、５０７、凹部、第１及び第２の弾性支持部５０９、５１１、支持体５１０を同時に形成するため、製造工程が簡略化でき、振動系を比較的安価に作製することができる。
【００５３】
次に、位置決め溝５０２、５０３を形成する工程について、図１７を用いて詳細に説明する。
図１７は、本実施例の位置決め溝５０２、５０３を形成後、位置決め溝５０２、５０３内に質量調整体５０４、５０５を充填する工程を説明する概念図である。
図１７（ａ）は、アルカリ水溶液エッチングによって、（１１１）等価面に囲まれた凹部を形成後の断面図であり、図１７（ｂ）は、質量調整体を充填後の断面図である。
【００５４】
本実施例の位置決め溝５０２、５０３は、アルカリ水溶液エッチングにより、溝の先端と揺動軸５０１の中心軸が、同一平面上になる様に形成される。
よって、位置決め溝を後工程で加工する場合に比べて、後加工の位置精度バラツキによる寸法誤差等が生じないため、質量調整体５０４、５０５を精度よく充填する事が可能である。
また、溝の深さについても、単結晶シリコンの（１１１）等価面によって自動的に決定され、形成される。
【００５５】
次に、位置決め溝５０２、５０３を形成後、位置決め溝５０２、５０３内に質量調整体５０４、５０５を充填する工程について説明する。
質量調整体５０４、５０５は、例えば紫外線や熱によって硬化する樹脂や、２液性硬化や大気に反応して硬化する樹脂、前記硬化特性を有し、かつ樹脂中に金属が混入された物、またはハンダ等の低融点金属で構成される。
質量調整体５０４、５０５は、ディスペンサ方式やインクジェット方式等によって充填量を精密に制御され、位置決め溝５０２、５０３内に充填される。
質量調整体５０４、５０５の粘性と、位置決め溝５０２、５０３の寸法との関係が適切であれば、充填された質量調整体５０４、５０５は、表面張力によって自律的に位置決め溝５０２、５０３の中心に位置決めされる。
【００５６】
上記のように、前記質量調整体５０４、５０５の充填によって揺動体５０２１、５０２２の慣性モーメントＩが調整され、周波数ｆ１は基準周波数ｆ０へ調整される。
仮に、充填量に誤差があり、質量調整体５０４、５０５の充填量が所定量以下であった場合、再度、可動子５０６、５０７の両外側より質量調整体５０４、５０５を塗布する。
しかし、所定量以上に質量調整体５０４、５０５を充填してしまった場合は、充填量の修正が困難となる。
この場合は、質量調整体５０４、５０５をレーザ等によって微量除去することによって、充填量の誤差分を補正すればよい。
レーザの種類に関しては、質量調整体５０４、５０５がインクや樹脂材料であった場合は、例えば波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザや、紫外波長の固体レーザが使用可能である。
質量調整体５０４、５０５がハンダ等の低融点金属であった場合は、例えば波長１．０６μｍの固体レーザが使用可能である。
【００５７】
本実施例の構成によれば、振動系の固有振動モードの周波数調整や重心調整を高精度に行うことが可能となる事に加え、質量調整体の位置ずれや脱離のない、信頼性の高い光偏向器を実現することが可能となる。
【００５８】
［実施例６］
実施例６では、本発明の揺動体装置を適用した画像形成装置の構成例について説明する。
図１８に、本実施例における画像形成装置の構成例を説明する図を示す。
図１８に示す本実施例の画像形成装置において、６０３は本発明の光偏向器であり、本実施例では入射光を１次元に走査する。
６０１はレーザ光源である。６０２はレンズあるいはレンズ群であり、６０４は書き込みレンズ或いはレンズ群、６０５は感光体、６０６は走査軌跡である。レーザ光源６０１から射出されたレーザ光は、光の偏向走査のタイミングと関係した所定の強度変調を受けて、光偏向器６０３により１次元的に走査する。
この走査されたレーザ光は書き込みレンズ６０４により、感光体６０５上へ画像を形成する。
感光体６０５は図示しない帯電器により一様に帯電されており、この上に光を走査することによりその部分に静電潜像を形成する。
次に、図示しない現像器により静電潜像の画像部分にトナー像を形成し、これを例えば図示しない用紙に転写・定着することで用紙上に画像が形成される。
【００５９】
本実施例によれば、共振周波数を感光体の回転速度に対応した所定の値に調整できる光偏向器を利用した画像形成装置を構成することができるから、画像の縦横比が安定した、画質の劣化の少ない画像形成装置の実現が可能となる。
このように、本発明の揺動体装置を適用して、例えば、光の偏向走査によって画像を投影するプロジェクションディスプレイや、電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタ、デジタル複写機等の好適な光偏向器及びそれを用いた画像形成装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態１及び実施例１における揺動体装置及びその製造方法の構成例について説明する上面図である。
【図２】本発明の実施形態１及び実施例１における揺動体装置及びその製造方法の構成例について説明する図１のＡ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の実施形態２及び実施例２における揺動体装置及びその製造方法の構成例について説明する上面図である。
【図４】本発明の実施形態２及び実施例２における揺動体装置及びその製造方法の構成例について説明する図３のＡ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施例３の構成例を説明するための上面図である。
【図６】本発明の実施例３における揺動体装置の製造方法の構成例での共振周波数の調整方法を説明する図５のＡ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の実施例３における揺動体装置の製造方法の構成例での共振周波数の調整方法を説明する図５のＡ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の実施例３における揺動体装置の製造方法の構成例での共振周波数の調整方法を説明する図５のＡ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施例４における本発明の揺動体装置を適用して構成した光偏向器の構成例を説明する図である。図９（ａ）は、光偏向器の上面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の裏面側から見た振動系の上面図である。
【図１０】本発明の実施例４における光偏向器の構成例を説明する図９（ａ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線での断面図である。
【図１１】本発明の実施例４における位置決め溝を形成後、位置決め溝内に質量調整体を充填する工程を説明する概念図である。図１１（ａ）は、位置決め溝を形成する以前の断面図、図１１（ｂ）は、レーザ加工によって位置決め溝を形成した状態を示す断面、図１１（ｃ）は、質量調整体を充填後の断面図である。
【図１２】本発明の実施例５における本発明の揺動体装置を適用して構成した光偏向器の構成例を説明する図である。図１２（ａ）は、光偏向器の上面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の裏面側から見た振動系の上面図である。
【図１３】本発明の実施例５における光偏向器の構成例を説明する図１２（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線での断面図である。
【図１４】本発明の実施例５における弾性支持部を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の実施例５における凹部を持つ揺動可動子の製造工程を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の実施例５におけるねじりバネの製造工程を説明するための概念断面図である。
【図１７】本発明の実施例５における位置決め溝を形成後、位置決め溝内に質量調整体を充填する工程を説明する概念図である。図１７（ａ）は、アルカリ水溶液エッチングによって、（１１１）等価面に囲まれた凹部を形成後の断面図であり、図１７（ｂ）は、質量調整体を充填後の断面図である。
【図１８】本発明の実施例６における画像形成装置の構成例を説明する図である。
【図１９】従来技術である特許文献１におけるアクチュエータの構成を説明する図である。
【図２０】従来技術である特許文献２におけるプレーナ型ガルバノミラーの構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００：アクチュエータ
１０１、２０１、３０１：支持部
１０２、２０２、３０２：反射面
１０３、２０３、３０３：可動板
１０４ａ、１０４ｂ、２０４ａ、２０４ｂ、３０４ａ、３０４ｂ：弾性支持部
１０５、２０５：永久磁石
１０６：コイル
１０７、２０７、３０７：ねじり軸
１００１、１００２、２００１、２００２、３００２：付加部材（樹脂）
３０１０ａ、３０１０ｂ：微小塗布装置の先端
４０１、５０１：揺動軸
４０２、４０３、５０２、５０３：凹部による位置決め溝
４０４、４０５、５０４、５０５：質量調整体
４０６、５０６：第１の可動子
４０７、５０７：第２の可動子
４０８、５０８：反射面
４０９、５０９：第１弾性支持部（ねじりバネ）
４１０、５１０：支持体
４１１、５１１：第２弾性支持部（ねじりバネ）
４１２：固定体
４１３：永久磁石
４１４：固定コイル
６０１：レーザ光源
６０２：レンズあるいはレンズ群
６０３：光偏向器
６０４：書き込みレンズあるいはレンズ群
６０５：感光体
６０６：走査軌跡
４０１１、４０１２、５０２１、５０２２：揺動体
【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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