JP2003222817A - 光走査装置、光走査モジュール及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロマシニング技術を用いて作製される
光走査装置の作製プロセスにおける問題点を解決し、加
工精度が良く、かつ歩留まりの高い光走査装置を提供す
る。 【解決手段】 枠状フレームと、該枠状フレームの上面
に設けられた絶縁体と、該絶縁体の上面であって対向す
る辺にそれぞれ設けられた固定電極と、前記絶縁体上で
あって前記固定電極が設けられた辺と直交する辺にそれ
ぞれ設けられたねじり梁支持部と、各ねじり梁支持部よ
り伸び、同一直線上に設けられたねじり梁と、該ねじり
梁に接合し、前記固定電極と対向する位置に可動電極を
有し、かつ上面に反射面を有するミラー基板とからな
り、前記固定電極と可動電極との間に生じる静電引力に
よって前記ねじり梁をねじり回転軸として前記ミラー基
板を往復振動させる光走査装置において、前記枠状フレ
ームの枠の内側から外側に通じる少なくとも一つの連通
口を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロマシニン
グ技術を応用した光走査装置に関し、特にデジタル複写
機やレーザプリンタ等の書き込み系に用いられる光走査
装置やバーコードリーダー、スキャナ等の光学読み取り
装置に用いられる光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】同一直線上に設けられた２本の梁でミラ
ー基板を支持し、このミラー基板に隣接し、かつそれぞ
れが対向する位置に設けた２つの電極の静電引力により
２本の梁をねじり回転軸としてミラー基板を往復振動さ
せるねじり振動型の光走査装置が従来より提案されてい
る。このような機械的構造をシリコン表面や内部に形成
するマイクロマシニング技術を用いて形成される光走査
装置は、例えばIBM J.Res.Develop Vol.24(1990)やThe
13^th Annual International Workshop on MEMS2000(200
0), p.473-478、MEMS1999 p.333-338 に開示されてお
り、ポリゴンミラーをモータで回転させる光走査装置と
比較し、構造が簡単で半導体プロセスでの一括形成が可
能であるため、小型化が容易で製造コストも低くするこ
とができるという利点がある。また、ポリゴンミラーが
複数の反射面を用いているのに対し、反射面が単一であ
るため精度のばらつきが少なく、かつ、往復走査である
ため高速化にも対応できる等の効果が期待され、電子写
真プロセスで光書き込みを行って画像を形成する画像形
成装置や、光走査を行って読み取りを行うバーコードリ
ーダー等の読取装置等に採用されることが提案されてい
る。上記のような、ねじり振動型光走査装置のミラー基
板は、シリコン基板上に数１０μｍ厚のダイアフラムを
形成し、さらに当該ダイアフラム部をドライエッチング
等により所望の形状に抜き、ミラー部を形成する、いわ
ゆるマイクロマシニング技術を用いて作製されるのが一
般的である。上記従来技術のうち、The 13^thAnnual Int
ernational Workshop on MEMS2000(2000), p.473-478
に記載された光走査装置では、板厚が３０μｍで最大
１．５ｍｍ□のミラー基板が開示され、また、MEMS1999
p.333-338では板厚２０μｍで最大３ｍｍ□のミラー基
板が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように板厚が薄
く、かつ比較的大きなダイアフラムからミラー基板を貫
通形成する作製工程のうち、例えば、フォトリソ工程の
レジストコート塗布時にシリコン基板をスピンコーター
のウェハステージに載置するため真空チャックにより把
持する際や、ダイアフラム部をエッチングにより貫通さ
せるため、シリコン基板凹部の開口部を下にしてダミー
基板に貼り付けた状態でエッチング装置内にて減圧する
場合等、ダイアフラムが形成された基板の凹部が閉じた
空間となる工程がしばしば含まれる。前者の場合には凹
部空間内は減圧され、後者の場合には凹部空間内が加圧
された状態となる。したがって、ダイアフラムの板厚や
面積によってはダイアフラムが大きく変形する可能性が
高く、このように凹部が閉じた空間となった状態で行わ
れる工程における処理精度が悪くなったり、あるいはダ
イアフラムを破損したりするという問題点があった。本
発明は、このようなマイクロマシニング技術を用いて作
製される光走査装置の作製プロセスにおける問題点を解
決し、加工精度が良く、かつ歩留まりの高い光走査装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る光走査装置の請求項１記載の発明は、
枠状フレームと、該枠状フレームの上面に設けられた絶
縁体と、該絶縁体の上面であって対向する辺にそれぞれ
設けられた固定電極と、前記絶縁体上であって前記固定
電極が設けられた辺と直交する辺にそれぞれ設けられた
ねじり梁支持部と、各ねじり梁支持部より伸び、同一直
線上に設けられたねじり梁と、該ねじり梁に接合し、前
記固定電極と対向する位置に可動電極を有し、かつ上面
に反射面を有するミラー基板とからなり、前記固定電極
と可動電極との間に生じる静電引力によって前記ねじり
梁をねじり回転軸として前記ミラー基板を往復振動させ
る光走査装置において、前記枠状フレームの枠の内側か
ら外側に通じる少なくとも一つの連通口を備えた。この
ように、ねじり梁が固定されている枠状フレームの枠体
内側から外側に通じる少なくとも一つの連通口を備えた
ので、光走査装置の作製プロセス中にダイアフラム型構
造体の凹部空間が減圧あるいは加圧されることが無く、
ダイアフラムが変形せず、加工精度を上げ、歩留まりの
高い光走査装置の作製が可能である。本発明に係る光走
査装置の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に
加え、前記連通口が前記枠状フレームの絶縁体が形成さ
れた面と対向する面に設けた。連通口を枠状フレームの
底面に設けたので、連通口の形成プロセスが簡単で、多
様な方法により形成することができるので、低コストの
光走査装置の作製が可能となる。本発明に係る光走査装
置の請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明に加
え、前記連通口の長手方向は前記枠状フレームを構成す
るシリコンの（１１１）面と非平行方向とした。これに
より連通口の断面がシリコンの（１１１）面で構成され
たＶ字型となり、連通口の壁面が平滑で、清浄度を維持
しやすく、歩留まりの高い光走査装置の作製が可能とな
る。

【０００５】本発明に係る光走査装置の請求項４記載の
発明は、請求項２記載の発明に加え、前記連通口を前記
枠状フレームに複数設け、かつ、複数の連通口は非同一
直線上に配置される。複数の連通口が同一直線上にこな
いように配置したので、外力による破損が連通口部分か
ら発生することを少なくし、歩留まりの高い光走査装置
の作製が可能となる。請求項５記載の発明は、ミラー基
板で偏向した光ビームの透過部と、ミラー駆動手段に結
線する端子部とを具備する減圧容器内に請求項１記載の
光走査装置を収容し、光走査モジュールとした。光走査
装置を減圧容器内に封入し、光走査モジュールを構成し
ているので、光走査装置のミラー雰囲気の流体の粘性抵
抗を小さくすることができ、ミラーの振れ角を大きくす
ることができる。請求項６記載の画像形成装置に係る発
明は、潜像形成手段としての光走査装置と、光走査装置
によって静電潜像が形成される像担持体と、静電潜像を
トナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像
を記録紙に転写する転写手段を有する。潜像形成手段に
光走査装置を用いているため、画像形成装置を小型化す
ることができ、また、光走査装置の騒音、振動はモータ
およびポリゴンミラーを用いた走査装置と比較して少な
いので、画像形成装置の動作時の環境を向上させること
ができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る光走査
装置１の斜視図、図２は光走査装置中央の断面（Ａ−Ａ
断面）を示す図であり、２はシリコンで形成されたフレ
ーム（枠状フレーム）、３は酸化膜（絶縁体）、４はミ
ラー基板、５はミラー部、６はミラー面、７および８は
ねじり梁、９および１０はねじり梁支持部、１３および
１４は櫛歯状の可動電極、１５および１６は櫛歯状の固
定電極、１１、１２、１７および１８は電極引き出しパ
ッド、１９は連通口である。光走査装置１は枠状に形成
されたフレーム２の上部に酸化膜３が形成され該酸化膜
３の上面であって、対向する２つの辺のほぼ中央部には
低抵抗シリコン基板で形成されたねじり梁支持部９、１
０が設けられている。さらに、前記ねじり梁支持部９、
１０が設けられた辺と直交する各辺のほぼ中央部には低
抵抗シリコン基板で形成された駆動用の固定電極１５、
１６が設けられている。駆動用の固定電極１５、１６の
前記ミラー基板４との対向側には櫛歯状の前記可動電極
１３，１４が形成されており、また、ねじり梁支持部
９、１０および固定電極１５、１６の上部にはそれぞれ
アルミ（Ａｌ）薄膜による電極引き出しパッド１１、１
２、１７、１８が形成されている。ミラー基板４は低抵
抗シリコン単結晶の薄板で形成されたミラー部５と、ミ
ラー部５の表面に形成されたミラー面６とからなり、ミ
ラー面６は使用する光に対して十分な反射率をもつ金属
薄膜が形成されている。ミラー基板４側面の中央部両側
をねじり梁７および８により支持し、このねじり梁７お
よび８はミラー基板４のねじり振動の回転軸となるよう
同一直線上に設けられている。各ねじり梁７および８は
ねじり振動の繰り返し動作に対して十分な耐性があり、
かつ適度なねじり剛性が得られるようミラー部５と一体
のシリコン単結晶により形成されている。また、ねじり
梁７、８はそのねじり剛性を考慮した上で、振動子とし
て所望の共振周波数となるよう、高さ、幅、長さが設計
されている。

【０００７】ミラー部５の共振周波数ｆは、ねじり梁
７、８のねじり弾性係数をｋ、ミラー部５の慣性モーメ
ントをＩとすると次式であらわすことができる。 ｆ＝１／２π√（ｋ/Ｉ） ここで、ねじり弾性係数ｋは、各ねじり梁７、８の幅を
ｃ、高さをｔ、長さをＬとすると次式であらわすことが
できる。なお、βは断面形状係数、Ｅはヤング率、νは
ポアソン比である。 ｋ＝βtｃ³Ｅ/Ｌ(１＋ν) また、ミラー部５の慣性モーメントＩは、ミラー部５の
重量をＭ、ミラー部の幅、長さ、厚さをそれぞれｂ、
ａ、ｔとすると次式であらわすことができる。 Ｉ＝M（a²＋ｂ²）/12 これによれば、１ｍｍ×４ｍｍの大きさで、板厚６０μ
ｍのミラーを３ｋＨｚで共振駆動するためには、梁の形
状として断面が５０μｍ×６０μｍ、長さが５００μｍ
であればよいことがわかる。ねじり梁７、８のミラー部
５と結合していない他端は前記ねじり梁支持９、１０に
結合している。すなわち、ミラー部５、ねじり梁７、
８、ねじり梁支持部９、１０は低抵抗シリコン基板によ
り一体形成されている。ミラー部５の水平方向の４辺の
うち、ねじり梁７および８が結合していない２辺にはそ
れぞれ櫛歯状の可動電極１３および１４が形成され、こ
の可動電極１３および１４の各電極指間に微小ギャプを
隔てて前記固定電極１５、１６の櫛歯状電極が噛合うよ
うに間挿されている。この可動電極１３、１４は、ミラ
ー基板４、ねじり梁７、８およびねじり梁支持部９、１
０が低抵抗のシリコン基板で形成されているので、ねじ
り梁支持部９または１０に設けられた電極引き出しパッ
ド１１または１２と電気的に導通している。したがっ
て、電極引き出しパッド１１、１２、１７、１８に適宜
駆動電圧を印加すると、ねじり梁７および８を軸として
ミラー基板４を回動する静電引力が働き、ミラー基板４
をねじり振動させることができる。また、前記フレーム
２の底面（酸化膜３が形成された面と対向する面）には
フレーム２の枠の内側から外側に通じる断面が矩形の連
通口１９が形成されているので、後述するように本発明
に係る光走査装置１を作製するにあたり、フレーム２の
上部に形成された低抵抗シリコン基板からなるダイアフ
ラムからミラー基板４やねじり梁７、８等をエッチング
により抜く際、シリコン基板凹部内は前記連通口１９を
介して同一気圧を保つことができ、ダイアフラムの変形
や破損を生じることがない。図３（ａ）及び（ｂ）は本
発明に係る光走査装置の他の実施形態を示す底面図およ
び側面図であり、構造としては図１に示した実施例と比
較して連通口１９ａの断面が矩形からＶ字型とした点を
除き同じであり、同一の部位には同一の符号を付す。連
通口１９ａの長手方向はフレーム２を構成するシリコン
の（１１１）面と非平行方向であり、Ｖ字型連通口１９
ａを構成する面はフレーム２を構成するシリコンの（１
１１）面となっている。

【０００８】図４（ａ）〜図４（ｆ）は図３に示した光
走査装置１の製造方法を示す図、図５（ａ）〜図５
（ｅ）は製造過程の状態を示す図であり、以下、光走査
装置１の製造方法をＳＯＩ基板を用いた例をあげて説明
する。なお、ＳＯＩ基板において酸化膜を介して下側の
ウエハをベースウエハ、上側のウエハをボンドウエハと
呼ぶ。フレームとして使用するベースウエハ２０は中抵
抗の（１００）ウエハであり、厚さ５２５μｍのものを
用い、ミラー基板４、ねじり梁７、８、ねじり梁支持部
９、１０、固定電極１５、１６として使用するボンドウ
エハ２１は低抵抗の（１００）ウエハで、厚さ６０μｍ
のものを用い、さらに両ウエハ間に介在する酸化膜２２
の厚さは５００ｎｍとした。なお、図４においては各構
成部材を模式的に記載しており、各部材の厚み等は寸法
比率とは異なる状態で記載している。上記ボンドウエハ
２１の厚さは、ミラー基板４およびねじり梁７、８の共
振周波数の設計にあわせて設定したものである。また、
このようなＳＯＩ基板は、十分に清浄化された２枚のシ
リコンウエハを酸化膜を介して減圧雰囲気中で接触させ
仮接合したあと、１０００℃以上の高温で熱処理、本接
合したあと、上側ウエハであるボンドウエハ２１を所望
の厚さまで研磨することにより作製することができる。

【０００９】まず、図４（ａ）に示すように、ＳＯＩ基
板の両面にＬＰ−ＣＶＤ法により厚さ１０００ÅのＳｉ
Ｎ膜２３を形成する。ＳｉＮ膜は５２５μｍ厚のベース
ウエハ２０全てをＫＯＨ溶液により異方性エッチングで
除去する際にエッチングマスクとして十分な耐性を有す
るので好適であるが、ＳｉＮ膜同様に一般に異方性エッ
チングに用いられる厚さ１μｍ程度の酸化膜はエッチン
グレートがＳｉＮ膜と比較して大きいためエッチング量
の大きい（深い）処理のマスクとしては適さない。ただ
し、ベースウエハ２０の厚みによってはエッチングによ
り除去する量が異なるので、ＳｉＮ膜以外のエッチング
マスクも用いることができることは勿論である。次に、
このＳｉＮ膜２３をレジストマスクでドライエッチング
によりパターニングし、パターニングされたＳｉＮ膜２
３ａをエッチングマスクとして図４（ｂ）に示すように
ミラー基板およびねじり梁を形成する領域（ダイアフラ
ム）２１ａと、連通口２４を形成する領域をそれぞれエ
ッチング除去した。エッチングに際しては、８５℃に昇
温させた３０ｗｔ％ＫＯＨ溶液を用いて異方性エッチン
グを行った。なお、異方性エッチングによりエッチング
マスク（ＳｉＮ膜）の端部から５４．７°の角度をもっ
てベースウエハ２０はエッチングされていくので、エッ
チング処理完了後に最終的に残されるボンドウエハ２０
ａの領域はエッチングマスク２３ａのパターンよりも内
側の領域となることを考慮したうえでエッチングマスク
パターンを設計する必要がある。

【００１０】図５（ａ）〜（ｅ）はＳＯＩ基板（ただ
し、ベースウエハ２０、ボンドウエハ２１および酸化膜
２２は区分して表示せず、一体として記載している）の
エッチング前後の形状を示しており、（ａ）の実線で示
すＳＯＩ基板の上下両面にＳｉＮ膜を形成し、（ｂ）お
よび（ｃ）に示すようにベースウエハ２０側のＳｉＮ膜
をパターニングし、エッチング用マスクとしてのＳｉＮ
膜２３ａを得、この状態で上記のようにＫＯＨ溶液を用
いてベースウエハ２０をエッチングすることにより、図
５（ａ）の破線で示したような凹陥部を得る。この状態
におけるＳＯＩ基板の各断面は（ｄ）、（ｅ）に示すと
おりである。異方性によりベースウエハ２０のエッチン
グ面が５４．７°の傾斜となるようエッチングが進行
し、その傾斜が交わった時点で溝としてエッチングが停
止し、連通口が形成される。一方、領域２１ａも同様に
５４．７°の傾斜でエッチングが進行し、ベースウエハ
２０とボンドウエハ２１との間に介在する酸化膜２２に
到達するが、酸化膜２２のＫＯＨ溶液に対するエッチン
グレートがベースウエハ２０を構成するシリコンと比較
して遅いので、酸化膜２２をエッチングストップ層とし
て利用することができる。このように連通口２４の長手
方向をシリコン（１１１）面と非平行方向としたので、
連通口２４の壁面はシリコン（１１１）面となり、平滑
で清浄度を維持しやすく、歩留まりの高い光走査装置の
作製が可能である。この状態でベースウエハ２０をフレ
ームとした６０μｍ厚のボンドウエハ２１からなるシリ
コンダイアフラム２１ａと連通口２４が形成され、後の
工程ではこのダイアフラム部分にミラー基板とねじり
梁、櫛歯状電極を作りこんで行く。

【００１１】次に、図４（ｃ）に示すようにボンドウエ
ハ２１の表面に成膜したＳｉＮ膜を全面エッチングによ
り除去し、その後、厚さ３０００Åの酸化膜２５を形成
する。さらに、図４（ｄ）に示すように、ボンドウエハ
２１の裏面側で、かつ、ダイアフラム２１ａに形成され
ている酸化膜２２ａをエッチングによって除去し、ま
た、同時にボンドウエハ２１の表面に形成した酸化膜２
５をレジストマスクで、櫛歯状のギャップ、ミラー基
板、ねじり梁の形状にドライエッチングでパターニング
し、酸化膜２５をマスクとしてボンドウエハ２１をエッ
チングすると図４（ｅ）に示すようなＳＯＩ基板を得る
ことができる。この際、エッチング速度が大きく異方性
の高いドライエッチング装置を用いてミラー基板とその
周囲の厚さ６０μｍのシリコンを貫通エッチングする。
その後、図４（ｆ）に示すように、２つの固定電極１
５、１６の表面酸化膜の一部をメタルマスクを使ったド
ライエッチングで除去し、得られたシリコン基板表面
と、ミラー基板の表面にメタルマスクを使ってアルミ
（Ａｌ）薄膜をスパッタ成膜し、電極引き出しパッド１
７、１８およびミラー面６を得る。なお、固定電極１
５、１６やミラー基板４等の抵抗を下げるために４００
℃の熱処理を行い、それぞれ、ミラー面６および電極引
き出しパッド１７、１８を形成した。ここではアルミ薄
膜を電極引き出しパッド用の材料として用いているが、
他に導電性が高く、シリコンとの密着性が確保できれ
ば、金（Ａｕ）やチタン（Ｔｉ）等、他の材料を使用し
てもよい。また、成膜方法としてスパッタ法を用いた
が、真空蒸着、イオンプレーティング法等の他の方法で
成膜してもよい。なお、一般に酸化膜やスパッタ成膜し
た金属薄膜は圧縮応力をもっているため、ミラー部５が
上に凸の形状になるが、引張内部応力をもつＳｉＮ膜等
を合わせて成膜することにより酸化膜２５及び電極引き
出しパッド等に用いる金属薄膜１７、１８の圧縮応力を
キャンセルし、多層膜全体としては応力バランスをとり
ミラー部４の変形を所望の値まで抑えることが可能であ
る。また、ここではミラー面６の金属薄膜としてアルミ
（Ａｌ）を成膜したが、使用するレーザ光に対し必要十
分な反射率が得られる金属薄膜ならば金（Ａｕ）等の他
の材料も選択可能であり、この場合マスク成膜を電極引
き出しパッド部とミラー面とに２回に分けて実施すれば
よい。

【００１２】図６は本発明に係る光走査装置１の他の形
態を示す図であり、図３と同様に光走査装置の裏面を示
した図である。この実施例が図３に示した形態と異なる
点は連通口１９ｂの断面形状が矩形であると共にフレー
ム２の同一直線上に２本配置している点である。このよ
うに連通口１９ｂをフレーム２の同一直線上に２本配置
するには、例えば、図７に示すようにシリコンウエハ２
６上に本発明に係る光走査装置のチップ１ａ、１ｂ、１
ｃを隣接して配置し、同一直線上に並んだチップ毎にま
とめてダイシングによるハーフカットを実施することに
より連通口１９ｂを形成することができる。したがっ
て、本実施例における光走査装置ではウエハ処理する際
に、チップが隣接配置できるので、ウエハ当たりのチッ
プ取り数が多く、低コストで作製が可能である。

【００１３】図８は本発明に係る光走査装置１の他の形
態を示す図であり、図３と同様に光走査装置の裏面を示
した図である。この実施例が図６に示した形態と異なる
点は連通口１９ｃの断面形状が半円形であると共にフレ
ーム２の非同一直線上に２本配置している点であり、こ
のように連通口を同一直線上に配置しないため、外力に
よる破損が連通口部分から発生することを少なくするこ
とができ、光走査装置の作製歩留まりを高めることがで
きる。断面形状が半円形の連通口１９ｃは、ＳｉＮ膜に
よるマスクを使用し、フッ酸による等方性エッチングで
形成することができる。図９は本発明に係る光走査装置
１を含む画像形成装置３０のブロック図であり、３１は
像担持体である感光体ドラム、３２は潜像形成手段、３
３は現像手段である現像装置、３４は帯電手段である帯
電装置、３５は転写手段である転写装置、３６は定着手
段である定着装置、３７は排紙トレイ、３８はクリーニ
ング手段であるクリーニングブレードである。潜像形成
手段３２は本発明に係る光走査装置１と、レーザダイオ
ード等の光源３２ａと、光源３２ａから出射した光を光
走査装置１のミラー面に集光させるための第１レンズシ
ステム３２ｂと、光走査装置１のミラー面にて反射した
光を感光体ドラム３１上に集光させるための第２レンズ
システム３２ｃとを備えている。感光体ドラム３１は図
示を省略した回転軸に固定され矢印（Ｄ）方向に回転す
る。感光体ドラム３１の周辺には帯電ローラ３４が当接
し、感光体ドラム１の表面が所定の極性に均一に帯電さ
れる。その感光体ドラム３１の帯電面に潜像形成手段３
２からのレーザ光の書き込み走査による画像露光が行わ
れ、感光体ドラム１の表面に画像データの階調情報に基
づく静電潜像が形成される。画像露光に際しては、光源
３２ａから出射したレーザ光を第１レンズシステム３２
ｂにより光走査装置１のミラー面に照射し、このミラー
面にて反射した光を第２レンズシステム３２ｃにより集
光させるが、この際、光走査装置１の固定電極１５、１
６および可動電極１３、１４に対し、各電極引き出しパ
ッド１１、１２、１７、１８を介して図示を省略したミ
ラー駆動手段より駆動電圧を印加することにより、ねじ
り梁７および８を軸としてミラー基板４を回動する静電
引力が働き、ミラー基板４をねじり振動させ、感光体ド
ラム３１の所望の箇所に静電潜像を形成させることがで
きる。このようにして形成された静電潜像は現像装置３
３内の現像ローラで搬送されたトナーによりトナー画像
として顕像化され、転写装置３５により感光体ドラム３
１上のトナー画像は記録紙Ｐに転写される。記録紙Ｐに
転写されたトナー画像は定着装置３６によって定着され
る。一方、トナー画像の転写後、感光体ドラム３１の表
面に残留付着しているトナーや微細な紙粉などは、感光
体ドラム３１の表面に当接したクリーニングブレード３
８により除去される。クリーニング工程のあとに感光体
表面を除電する場合、図示しない除電手段にて除電を行
う。なお、上述したようなねじり梁を用いた静電駆動の
光走査装置では、ミラーを高速駆動するとミラー雰囲気
の空気の粘性が影響し、ミラーの振れ角が小さくなると
いう問題点がある。これを防止するためには、例えば以
下のような光走査モジュールとすればよい。

【００１４】図１０は本発明に係る光走査装置を含む光
走査モジュールの一実施例を示す分解斜視図である。こ
の実施例では光走査装置１の固定電極および可動電極と
接続し、画像形成装置のミラー駆動手段（図示せず）に
結線する端子部４１を備えたベース４０に、光源となる
レーザダイオードチップ４２および光走査装置１を載置
し、さらに光走査装置１のミラー基板４の上部にはレー
ザダイオードチップ４２からの出射光をミラー基板４の
ミラー面６に折り返すためのミラー４３を設けている。
さらにカバー４４はベース４０全体を覆うように設けら
れ、カバー４４とベースとにより形成される空間は減圧
した状態を維持するよう封止され、減圧容器を構成して
いる。なお、カバー４４には光走査装置１のミラー基板
４で偏向した光ビームを透過させる透過部４５を有す。
このように光走査装置１を減圧容器内に配置した光走査
モジュールとすることにより、光走査装置のミラー雰囲
気の粘性抵抗を小さくすることができ、ミラー面の振れ
角を大きくとることができる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ねじり梁
が固定されている枠状フレームの枠体内側から外側に通
じる少なくとも一つの連通口を備えたので、光走査装置
の作製プロセス中にダイアフラム型構造体の凹部空間が
減圧あるいは加圧されることが無く、ダイアフラムが変
形せず、加工精度を上げ、歩留まりの高い光走査装置の
作製が可能である。請求項２記載の発明によれば、連通
口を枠状フレームの底面に設けたので、連通口の形成プ
ロセスが簡単で、多様な方法により形成することができ
るので、低コストの光走査装置の作製が可能となる。請
求項３記載の発明によれば、連通口の断面がシリコンの
（１１１）面で構成されたＶ字型となり、連通口の壁面
が平滑で、清浄度を維持しやすく、歩留まりの高い光走
査装置の作製が可能となる。請求項４記載の発明によれ
ば、複数の連通口が同一直線上にこないように配置した
ので、外力による破損が連通口部分から発生することを
少なくし、歩留まりの高い光走査装置の作製が可能とな
る。請求項５記載の発明によれば、光走査装置を減圧容
器内に封入しているので、光走査装置のミラー雰囲気の
流体の粘性抵抗を小さくすることができ、ミラーの振れ
角を大きくすることができる。請求項６記載の発明によ
れば、潜像形成手段に光走査装置を用いているため、画
像形成装置を小型化することができ、また、光走査装置
の騒音、振動はモータおよびポリゴンミラーを用いた走
査装置と比較して少ないので、画像形成装置の動作時の
環境を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光走査装置の斜視図。

【図２】本発明に係る光走査装置中央の断面を示す図。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る光走査装置の
他の形態を示す底面図および側面図。

【図４】（ａ）〜（ｆ）は図３に示した光走査装置の製
造方法を示す図。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は光走査装置の製造過程の状態
を示す図。

【図６】本発明に係る光走査装置の他の形態を示す図。

【図７】本発明に係る光走査装置のチップをシリコンウ
エハ上に隣接して配置した状態を示す図。

【図８】本発明に係る光走査装置の他の形態を示す図。

【図９】本発明に係る光走査装置を含む画像形成装置の
ブロック図。

【図１０】本発明に係る光走査装置を含む光走査モジュ
ールの一実施例を示す分解斜視図。

【符号の説明】

１ 光走査装置、２ 枠状フレーム、３ 酸化膜（絶縁
体）、４ ミラー基板、５ ミラー部、６ ミラー面、
７、８ ねじり梁、９、１０ ねじり梁支持部、１３、
１４ 可動電極、１５、１６ 固定電極、１１、１２、
１７、１８ 電極引き出しパッド、１９ 連通口、３０
画像形成装置、３１ 感光体ドラム（像担持体）、３
２ 潜像形成手段、３３ 現像装置（現像手段）、３４
は帯電装置（帯電手段）、３５ 転写装置（転写手
段）、３６ 定着装置（定着手段）、３７ 排紙トレ
イ、３８ クリーニングブレード（クリーニング手段）
４０ ベース、４１ 端子部、４２ レーザダイオード
チップ、４３ ミラー、４４ カバー、４５ 透過部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠状フレームと、該枠状フレームの上面
   に設けられた絶縁体と、該絶縁体の上面であって対向す
   る辺にそれぞれ設けられた固定電極と、前記絶縁体上で
   あって前記固定電極が設けられた辺と直交する辺にそれ
   ぞれ設けられたねじり梁支持部と、各ねじり梁支持部よ
   り伸び、同一直線上に設けられたねじり梁と、該ねじり
   梁に接合し前記固定電極と対向する位置に可動電極を有
   しかつ上面に反射面を有するミラー基板とからなり、前
   記固定電極と可動電極との間に生じる静電引力によって
   前記ねじり梁をねじり回転軸として前記ミラー基板を往
   復振動させる光走査装置において、 前記枠状フレームの枠の内側から外側に通じる少なくと
   も一つの連通口を備えたことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記連通口が前記枠状フレームの絶縁体
   が形成された面と対向する面に設けられたことを特徴と
   する請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記連通口の長手方向は前記枠状フレー
   ムを構成するシリコンの（１１１）面と非平行方向であ
   ることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記連通口を前記枠状フレームに複数設
   け、かつ、複数の連通口は非同一直線上に配置されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 ミラー基板で偏向した光ビームの透過部
   と、ミラー駆動手段に結線する端子部とを具備する減圧
   容器内に請求項１記載の光走査装置を収容したことを特
   徴とする光走査モジュール。
6. 【請求項６】 請求項１、２、又は３に記載の光走査装
   置と、該光走査装置によって静電潜像が形成される像担
   持体と、静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、顕
   像化されたトナー像を記録紙に転写する転写手段と、を
   有することを特徴とする画像形成装置。