JP2008009073A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共振周波数がばらついても必要とする振れ角がばらつかないようにして、画質の劣化を防止できる光走査装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】両側に設けた１対の梁部材２６０をねじり回転軸として往復振動させることで光源からの光ビームを偏向するミラー２０２を有したミラー基板２３１と、同ミラー基板を保持する外枠部材２０７と、外枠部材を加振するための外力発生手段２０３とにより構成された。特に、ミラー基板２３１側の一対の梁部材２６０と同一直線状に配置され、外枠部材２０７の両側に一対の捻り梁２６０を設け、外力発生手段２０３が外枠部材２０７を一対の捻り梁２６０を回転中心として回転振動させても良い。
【選択図】図１４

Description

本発明は、デジタル複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等の画像形成装置、光走査型のバーコード読み取り装置や車載用のレーザーレーダ装置等、及びこれら画像形成装置等に備えられた光走査装置に関し、特に、往復走査を行う複数の可動ミラーを用い、各可動ミラーによる走査領域を主走査方向に繋ぎ合わせることで光走査を行う技術に関する。

従来より、かかる光走査装置においては光ビームを走査する偏向器としてポリゴンミラーやガルバノミラーが用いられているが、より高解像度な画像と高速プリント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、軸受の耐久性や風損による発熱、騒音が課題となり、高速走査に限界がある。
このような状況下において、近年、シリコンマイクロマシニングを利用した光偏向器の研究が進められている。例えば、〔非特許文献１〕ＩＢＭ Ｊ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ Ｖｏｌ．２４ （１９８０）、に掲載されている光走査装置では、同一直線上に設けられた２本の梁で支持されたミラー基板を、ミラー基板に対向する位置に設けた電極との間の静電引力で、２本の梁をねじり回転軸として往復振動させている。マイクロマシニング技術で形成されるこの光走査装置は、従来のモーターを使ったポリゴンミラーの回転による光走査装置と比較して、構造が簡単で半導体プロセスでの一括形成が可能なため、小型化が容易で製造コストも低く、また単一の反斜面であるため複数面による精度のばらつきがなく、さらに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できる。

さらに、このような静電駆動のねじり振動型光走査装置としては、〔特許文献１〕特許第２９２４２００号公報に開示される、梁をＳ字型として剛性を下げ、小さな駆動力で大きな振れ角が得られるようにしたもの、〔特許文献２〕特開平７−９２４０９に開示される、梁の厚さをミラー基板、フレーム基板よりも薄くしたもの、〔特許文献３〕特許第３０１１１４４号公報、あるいは〔非特許文献２〕Ｔｈｅ １３ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＭＥＭＳ２０００ （２０００） ４７３−４７８、に開示される、固定電極をミラー部の振動方向に重ならない位置に配置したもの、また、〔非特許文献３〕Ｔｈｅ １３ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＭＥＭＳ２０００ （２０００） ６４５−６５０、にも記載されるように、対向電極をミラーの振れの中心位置から傾斜させて設置することで、ミラーの振れ角を変えずに駆動電圧を下げたものがある。

このような構成の光走査装置によれば、ミラー面のサイズが小さく小型化でき、また共振を利用して往復振動させるので高速動作が可能である上に騒音が低いという利点がある。さらに、振動ミラーを回転する駆動力も小さくて済むので消費電力も低く抑えられるという利点もある。
ところで、光走査装置では、振動ミラーの駆動周波数を大きくする、つまり高速化することで画質を向上できるが、この高速化にはねじり梁を太く、短くして共振周波数を上げてやる必要があり、必然的に振れ角がとれなくなってしまうため、従来のポリゴンミラーのように広域を走査することはできないという問題がある。

このように、各光走査装置のレーザー光による書き込み幅は比較的狭く、複数個の光走査装置７１０により書き込みを行うとすると、図３０，図３１に示すようなレイアウト構成が採用されることとなる。ここでの光走査装置７１０は、光源７１２と、光源７１２からの光ビームを梁をねじり回転軸として往復振動させて走査するミラー基板７１３とを有し、これら複数の光走査装置７１０を主走査方向に配置することで光書き込み手段７１１が形成されている。ここで光源７１２は半導体レーザーが用いられており、これは画像信号生成装置（図示せず）による画像信号に基づき発光する。光走査装置のミラー基板７１３により偏向された反射レーザー光は感光体７１４に照射され、感光体７１４に静電潜像を形成する。更に、感光体７１４に形成された静電潜像は現像定着手段７２０により現像され、これが被記録体搬送手段７３０により給送される記録紙にトナー像を生成するよう構成されている。

特許第２９２４２００号公報 特開平７−９２４０９号公報 特許第３０１１１４４号公報 ＩＢＭ Ｊ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ Ｖｏｌ．２４ （１９８０） Ｔｈｅ １３ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＭＥＭＳ２０００ （２０００） ４７３−４７８ Ｔｈｅ １３ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＭＥＭＳ２０００ （２０００） ６４５−６５０

ところで、上述の光走査装置７１０で用いるミラー基板７１３は、図３２に示すように、同一直線上に設けた２本の梁７０３を回転軸として支持されたミラー７０４と、ミラー７０４に設けた可動電極７０１と、可動電極７０１に対向して設けた固定枠７０５側の固定電極７０２とを有する。ここでは、可動電極７０１と固定電極７０２との間の静電引力で、２本の梁７０３をねじり回転軸としてミラー７０４を往復振動させている。ここでミラー７０４の共振周波数ｆ０は概略以下の式で与えられる。

ｆ０＝１／２π√（Ｋθ／Ｉ） −−−−−−−（Ａ）
但し Ｉ ：ミラー慣性モ−メント。
Ｋθ：２本の捻りバネによって決まるバネ常数。
ここで捻り梁７０３の加工ばらつきにより、Ｋθがばらつき、（Ａ）式により得られる共振周波数ｆ０がばらつくという問題がある。図３３にその一例を示した。

複数個の光走査装置からなる光書き込み手段を用いる場合、図３３に示すように、各光走査装置７１０の共振周波数（例えば、ｆ０１〜ｆ０４）がばらついていると、必要とする駆動周波数ｆ０での振れ角θがばらつく。ここで、このような特性を有する光走査装置７１０を、レーザープリンターなどの光書き込み手段として用いるとする。この場合、互いに隣接する各走査装置７１０間の振れ角θがばらつくとすると、各走査装置７１０間によって形成される画像のつなぎ目における画素の分布がばらつき、濃淡が偏り、これが視認できるようになり、画質の劣化を招くという問題がある。

本発明では、共振周波数がばらついても必要とする振れ角がばらつかないようにして、画質の劣化を防止できる光走査装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。
第１の発明である光走査装置は、両側に設けた一対の梁部材をねじり回転軸として往復振動させることで光源からの光ビームを偏向するミラーを有したミラー基板と、同ミラー基板を保持する外枠部材と、外枠部材を加振するための外力発生手段と、により構成されたことを特徴とする。

第２の発明である光走査装置は、請求項１記載の光走査装置において、前記ミラー基板側の一対の梁部材と同一直線上に配置され、前記外枠部材の両側に設けられた一対の捻り梁を備え、前記外力発生手段は前記外枠部材を一対の捻り梁を回転中心として、回転振動させることを特徴とする。

第３の発明である光走査装置は、請求項２記載の光走査装置において、前記外枠部材の慣性と同外枠部材に設けられた捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、前記ミラーの慣性と同ミラーに設けられた梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが概略一致するよう設定し、概略一致した値を前記外力発生手段より加えられる駆動周波数とすることを特徴とする。

第４の発明である光走査装置は、請求項２記載の光走査装置において、前記外枠部材の慣性と同外枠部材に設けられた捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、前記ミラーの慣性と同ミラーに設けられた梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数十Ｈｚ離れるよう設定し、前記外力発生手段を駆動する周波数を、ミラー基板共振周波数ｆ２と外枠部材共振周波数ｆ１の概略中間に設定することを特徴とする。

第５の発明である光走査装置は、請求項４記載の光走査装置において、前記外力発生手段は、ミラー基板を保持する外枠部材の両端部に設けられていることを特徴とする。

第６の発明である光走査装置は、請求項５記載の光走査装置において、前記外力発生手段は、印加される電圧に対応して、厚さ方向に伸縮する圧電素子であることを特徴とする。

第７の発明である光走査装置は、請求項６記載の光走査装置において、２つの圧電素子に加えられる駆動信号は、位相が１８０°ずれており、前記駆動周波数はミラー基板共振周波数ｆ２と外枠部材共振周波数ｆ２の概略中間に設定することを特徴とする。

第８の発明である光走査装置は、請求項２記載の光走査装置において、前記外枠部材に設けられた捻り梁において、同捻り梁の固定部近傍に捻り梁と直交する方向に伸びる腕部材が設けられ、この腕部材両端部に外力発生手段を対向配備したことを特徴とする。

第９の発明である光走査装置は、請求項８記載の光走査装置において、前記外力発生手段は、印加される電圧に対応して、厚さ方向に伸縮する圧電素子であり、２つの圧電素子に加えられる駆動信号は、位相が１８０°ずれていることを特徴とする。

第１０の発明である光走査装置は、請求項９記載の光走査装置において、前記外枠部材の慣性と同外枠部材に設けられた捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、前記ミラーの慣性と同ミラーに設けられた梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数十Ｈｚ離れるよう設定し、圧電素子に加えられる駆動周波数は、ミラー基板共振周波数ｆ２と外枠部材共振周波数ｆ１の概略中間に設定されることを特徴とする。

第１１の発明である画像形性装置は、請求項１乃至１０の何れか１つに記載の光走査装置を有することを特徴とする。

本発明の請求項１の効果は、外力発生手段によって外枠部材一体的に加振されたミラー基板側のミラーが梁部材を回転中心として慣性力を発生させ、ミラーが梁部材の捻り剛性に抗して捻り変位することで梁部材を回転中心とし捻り往復振動でき、しかも、ミラーを軽量化でき高周波振動に容易に対応できる。これらの特性が得られるミラーを用いたことにより簡単な構造で光走査装置が実現できる。

本発明の請求項２の効果は、外力発生手段により、一対の捻り梁及び梁部材を回転中心として外枠部材側を捻り往復振動させることで、外枠部材の捻り角を上回る捻り角でミラーを梁部材の捻り剛性に抗して捻り変位させる。このためミラーの振れ角を大きく出来、共振周波数がばらついても、必要とする振れ角が得られる周波数域が拡大され、安定して振れ角が得られ、振れ角が減少することを抑制でき、画質の劣化を防止できる。

本発明の請求項３の効果は、外枠部材の慣性と捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、ミラー慣性と梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが概略一致した値を駆動周波数とするので、ミラー１の共振周波数の特性が温度変化等で周波数域において増減方向にばらついたとしても、必要とする振れ角が得られる周波数域が比較的増大するので、必要とする振れ角が安定して得られ、これが減少するという状態の発生を抑制でき、振れ角の減少が少なくなる。

本発明の請求項４の効果は、外枠部材の慣性と捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、ミラー慣性と梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数十Ｈｚ離れるように設定する。ここで、両共振周波数域の中間域で振れ角が増加されるよう合成されるので、この振れ角が増加した両共振周波数域の中間域に外力発生手段の駆動周波数を設定することで、必要とする振れ角を比較的容易に得られることとなり、振れ角の減少が少なくなる。

本発明の請求項５の効果は、外力発生手段が、外枠部材の両端面に設けられるので、外力が搖動変位中に比較的頻繁に加わるようにでき、即ち、外枠部材の一端面に設けられる場合の２倍を確保できるため、慣性モーメントの増加を図れ、振れ角を大きくできる。そのため、２つの共振周波数ｆ１、ｆ２の差を大きく取ることが出来、必要とする振れ角を比較的容易に得られる両共振周波数域の中間域を拡大できる。

本発明の請求項６の効果は、圧電素子はその固有振動数が数１００ｋＨｚであり、これは外枠部材の慣性と捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、ミラー慣性と梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数ｋＨｚであることより、十分に高い値であり、容易に外力発生手段として利用でき、不要な振動が発生せず、安定した振動が得られる。

本発明の請求項７の効果は、外枠部材の両端面に設けられる二つの圧電素子はこれに印加される各駆動信号の位相が１８０°ずれて印加されるので、片方の圧電素子がのびた場合、他方の圧電素子は縮む方向の変位が発生する。このため、単一の圧電素子の駆動信号で駆動する場合より２倍の駆動周波数で外枠部材を搖動できる。そのため、２つの共振周波ｆ１、ｆ２の差を大きく取ることが出来、必要とする振れ角を比較的容易に得られる両共振周波数域の中間域を拡大できる。

本発明の請求項８の効果は、外枠部材を保持する捻り梁の端部の固定部近傍に捻り梁と直交する方向に伸びる腕部材をそれぞれ設け、この腕部材両端部に外力発生手段を設けているので、外枠部材側は端部が固定されることがないため、腕部材により加振されたとき、自由振動するため振れ角が大きくとれる。よって、ミラーの振れ角を増加させることが出来、両共振周波数域の中間域を拡大できる。

本発明の請求項９の効果は、腕部材両端部に外力発生手段である圧電素子をそれぞれ設け、数１００ｋＨｚで外枠部材側を安定して振動できる。この際、第１端部をＡ相により駆動される圧電素子と第２端部をＢ相により駆動される圧電素子とは、振動の位相が１８０°ずれている。これを外枠部材の振動波形との関係で見ると、振動周波数の２倍の周波数で外枠部材が駆動されることになり、外枠部材の振れ角が大きく採れ、よって、ミラーの振れ角を増加させることが出来、両共振周波数域の中間域を拡大できる。

本発明の請求項１０の効果は、捻り梁と直交する腕部材の内の第１端部をＡ相により駆動される圧電素子で駆動し、第２端部をＢ相により駆動される圧電素子で駆動するので、振動の位相が１８０°ずれ、片方の圧電素子がのびた場合、他方の圧電素子は縮む方向の変位が発生するため、慣性モーメントの増加を図れ、振れ角を大きくできる。しかも、外枠部材の慣性と捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、ミラー慣性と梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数十Ｈｚ離れるように設定するので、両共振周波数域の中間域で振れ角が増加するよう合成できるようになり、この振れ角が増加した両共振周波数域の中間域に外力発生手段の駆動周波数を設定することで、必要とする振れ角を比較的容易に得られることとなり、振れ角の減少が少なくなり、画質の劣化を防止できる。

第１１の発明である画像形性装置の効果は、請求項１乃至１０の何れか１つに記載の光走査装置を有するので、上述の各効果を奏する光走査装置を有し、少なくとも梁部材を回転中心として外枠部材の振れ角を上回る捻り角でミラーを梁部材の捻り剛性に抗して捻り変位させる。このためミラーの振れ角を大きく出来、共振周波数がばらついても、必要とする振れ角が得られる周波数域が拡大され、安定して振れ角が得られ、振れ角が減少することを抑制でき、画質の劣化を防止できる画像形成装置等を提供することができる。

本発明を適用した「第１実施形態」としての光走査装置を説明する。ここでは、図１にこの光走査装置に用いる光走査手段としての振動ミラーモジュール１３０の一部を示した。
振動ミラーモジュール１３０は、その振動ミラー基板２３１と、その外周縁が重なり一体接合される矩形の外枠部材２０７と、外枠部材２０７を加振するための一対の外力発生手段２０３，２０４とで構成される。
図１に示すように、振動ミラー基板２３１は厚さ６０μｍのＳｉ基板からなり、エッチングにより、可動ミラー２０２と、可動ミラー２０２を同一直線上で軸支する一対の梁部材２０８と、それらの周囲を囲む矩形の固定枠２１０とで形成されている。

梁部材２０８は、図１、２において回転中心線Ｌの中心線方向に延在し、一端が固定枠２１０に他端が可動ミラー２０２に連結され、全体は断面矩形の捻り軸として形成されている。
可動ミラー２０２は、一対の梁部材２０８によって規定される回転中心線Ｌに対して対称に形成され、周縁部は矩形の固定枠２１０に対して所定幅のギャップを有して形成されている。

可動ミラー２０２の表面、すなわち図において紙面手前側の面にはＡｕ等の金属被膜が蒸着され反射面であるミラー面が形成される。可動ミラー２０２を有した振動ミラー基板２３１はその外周縁を成す固定枠２１０を矩形枠状の外枠部材２０７に一体結合され、この外枠部材２０７の両側端はこの外枠部材を加振するための一対の外力発生手段２０３，２０４により支持される。

図２に示すように、各外力発生手段２０３，２０４はその枠体を成す各ケーシング２２１を備え、これがセラミックのベース基板３１３上に接合され、これらは図８に示すＣＡＮパッケージの基体３１２上に反射面を上側に向け、基体３１２の外縁に形成された一対のＶ溝を結ぶ直線上に回転中心線Ｌを合わせて装着される。
なお、ケーシング２２１は外枠部材２０７及び可動ミラー２０２と干渉しないように外側上面部ｇを上方に延出し、ここには後述する対向ミラー２１５が一体的に接合される。

各外力発生手段２０３，２０４は外枠部材２０７の長手方向の両側端ａ１，ａ２であって、回転中心線Ｌに対して所定量の搖動距離Ｂを隔てた位置に配備され、両側端ａ１，ａ２に上下の押圧力を付与する加振機としての機能を備える。
図２に示すように、各外力発生手段２０３，２０４はベース基板３１３上に接合されたケーシング２２１と、同ケーシング２２１に形成され両側端ａ１，ａ２から延びる延出片２２４を嵌挿する上端開口２２２と、その延出片２２４の下端に上下方向の押圧力ｆを加える上下圧電素子３０１，３０２と、両側端ａ１，ａ２を弾性的に支持する弾性支持部材２２３とを備える。

ここで一対の弾性支持部材２２３は弾性を有する薄板状の部材であり、外枠部材２０７が支持された自由状態（図２に実線で示す状態）にあると、外枠部材２０７側及び一対の梁部材２０８を共通の回転中心線Ｌ上に配備するように形成されている。
上下圧電素子３０１，３０２は、それぞれが圧電体を２枚の電極で挟んだ素子を基本とし、多数の圧電素子を重ねて厚み方向の変位を確保した積層型のものが採用され、不図示の発振回路及びフィルタ回路を含む圧電素子駆動部６０２に接続され、図７に示す記録制御手段３００からの印加パルスにより振動が制御される。

ここで、記録制御手段３００からの印加パルスのタイミングを図４（ａ）、（ｂ）に示す。
一方の側端ａ１（図中ａ端）に対向配備された上下圧電素子３０１，３０２には図４（ａ）に示すように、上下圧電素子に対して９０°毎に交互に印加パルスが加えられ、これによって、延出片２２４、即ち、一方の側端ａ１に上下方向の押圧力ｆを加える。即ち、一方の側端ａ１に対向配備された上下圧電素子３０１，３０２は印加パルスに応じて発生する押圧力ｆで上下変動する側端ａ１の最大振れ角を規制するように作用させる。ここでは、上下の最大振れ角より所定量前の位置で押圧力ｆを発生させ、これにより、一方の側端ａ１が所定周期の台形波形の振動を繰り返す。

更に、他方の側端ａ２（図中ｂ端）に対向配備された上下圧電素子３０１，３０２には、図４（ｂ）に示すように、上下圧電素子に対して９０°毎に交互に印加パルスが加えられ、これによって、延出片２２４、即ち、他方の側端ａ２に上下方向の押圧力ｆを加える。即ち、他方の側端ａ２に対向配備された上下圧電素子３０１，３０２は印加パルスに応じて発生する押圧力ｆで上下変動する側端ａ２の最大振れ角を規制するように作用させる。ここでは、上下の最大振れ角より所定量前の位置で押圧力ｆを発生させ、これにより、他方の側端ａ２が所定周期の台形波形の振動を繰り返すように駆動している。

これにより両側端ａ１，ａ２を各弾性支持部材２２３を介して弾性的に支持された外枠部材２０７は一対の梁部材２０８と同一の回転中心線Ｌを中心として、両側端ａ１，ａ２を図４（ａ）、（ｂ）に示すように駆動し、図５に符合Ｓ１で示すように駆動し、同時に可動ミラー２０２も回転中心線Ｌを中心にして図５に符合Ｓ２で示すように振れ角θを増大して正弦波形で搖動する。
この場合、可動ミラー２０２は回転中心線Ｌ上の左右一対の梁部材２０８回りに捻り弾性変位することとなり、その際、可動ミラー２０２自体の回転中心線Ｌ回りの慣性に応じた慣性モーメントＩ０を生じさせ、左右一対の梁部材２０８の捻り剛性に抗して外枠部材２０７より大きく搖動する。

即ち、図５に示すように、外枠部材２０７の回転中心線Ｌ回りの搖動変位に応じて、捻り角θがゼロの基準状態にあった可動ミラー２０２が左右一対の梁部材２０８の捻り剛性に応じて外枠部材２０７と同方向に搖動する。この際、外枠部材２０７に比べて、十分に質量が小さく形成されている可動ミラー２０２は応答性よく搖動変位し、しかも、外枠部材２０７が搖動端で搖動方向を変換する時点では可動ミラー２０２自体の慣性モーメントが比較的大きく働き、外枠部材２０７の最大の搖動変位（最大θｓ）を上回って連続して搖動変位を継続する。その際に生じた左右一対の梁部材２０８の捻り弾性変位に応じて最大搖動変位θｍ（＞θｓ）が規制され、その後、逆方向、即ち、外枠部材２０７の搖動変位に追従するように逆方向の搖動を開始する。

ここでは、左右の各上下圧電素子３０１，３０２の押圧力ｆと、可動ミラー２０２の慣性モーメント、梁部材２０８の断面形状と長さとを、走査する所望の駆動周波数に合わせて設計し、梁部材２０８側の回転中心線Ｌを中心とした１次共振モードの帯域にかかるよう設計することによって、可動ミラー２０２を外枠部材２０７の搖動変位（最大θｓ）を十分に上回る最大搖動変位θｍ（＞θｓ）にまで拡大させて搖動させることができる。
即ち、ここでは、図３、図６に示すように、外枠部材２０７の駆動周波数ｆｄと可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２を近似させるように設定して駆動することで、可動ミラー２０２を外枠部材２０７の搖動変位を十分に上回る最大搖動変位θｍ、にまで拡大して搖動でき、これに応じて必要とする振れ角θ０が得られる周波数域ｅ１を比較的拡大することができる。

ここで、図１に示すように、可動ミラー２０２の寸法を、縦２ａ、横２ｂ、厚さｄ、梁部材２０８の長さをＬｈ、幅をｃとすると、Ｓｉの密度ρ、材料定数Ｇを用いて、
慣性モーメントＩ＝（４ａｂρｄ／３）・ａ＾２ ・・・（１）
バネ定数Ｋ＝（Ｇ／２Ｌ）・｛ｃｄ（ｃ＾２＋ｄ＾２）／１２｝ ・・・（２）
となり、共振振動数ｆは、
ｆ＝（１／２π）・（Ｋ／Ｉ）＾１／２
＝（１／２π）・｛Ｇｃｄ（ｃ＾２＋ｄ＾２）／２４ＬＩ｝＾１／２ ・・・（３）
となる。

ここで、梁部材２０８の長さＬｈと振れ角θは比例関係にあるため
θ＝Ａ／Ｉ ｆ＾２ ・・・（４）
Ａは定数で表され、振れ角θは慣性モーメントＩに反比例し、共振振動数ｆを高めるには慣性モーメントＩを低減しないと振れ角θが小さくなってしまう。そこで、可動ミラー２０２の裏側を肉抜きし、格子状とし、格子状に残した部分以外の部分をエッチングにより所定量肉抜きし、慣性モーメントを低減することが行われている。なお、これら慣性モーメントに利くパラメータ、梁部材２０８の寸法誤差等が共振周波数のばらつきを発生させる要因となる。更に、温度に対して可動ミラー２０２の共振周波数が変動するが知られている。

このように、温度変化等でミラー基板２３１や梁部材２０８側の共振周波数ｆ２が変動し、図３に破線で示すようにバラツキが生じるとしても、駆動周波数ｆｄが振れ角θ０を維持できる周波数域ｅ１から外れることを容易に抑制でき、常に安定して可動ミラー２０２を必要とする振れ角θ０で駆動できる。
更に、可動ミラー２０２の速度υ、面積Ｅに対して、空気の密度をηとすると（５）式であらわされる空気の粘性抵抗Ｐ
Ｐ＝Ｃ・ηυ＾２・Ｅ＾３ ・・・（５）
Ｃは定数、
が可動ミラー２０２の回転に対抗して働く。
従って、可動ミラー２０２を密封し減圧状態に保持するのが望ましい。

そこで、図８に示すように、振動ミラー基板２３１を、振動ミラーモジュール１３０内において減圧環境下で封入する構成となっている。
ここで、振動ミラー基板２３１及び各外力発生手段２０３，２０４は、セラミック基板３１３上に接合され、ＣＡＮパッケージの基体３１２上に、反射面を上側に向け、基体３１２の外縁に形成された一対のＶ溝を結ぶ直線上に回転軸を合わせて装着される。

基体３１２にはリード端子２１６が基体３１２を上下に貫通した態様で一体化され、また、図２に示すように、同タイミングで駆動される端子ａ１とａ２の上下圧電素子３０１，３０２に１のリード端子２１６が接続され、１８０°ずれて同タイミングで駆動される端子ａ１とａ２の下上圧電素子３０２，３０１に２のリード端子２１６が接続され、３のリード端子２１６がアース端子となるように配線される。
図８に示すように、基体３１２の段差部２４３にはキャップ２４２がはめ込まれ、これらは減圧環境下で隙間を溶接シールすることで、可動ミラー２０２が配備される空間が、１ｔｏｒｒ以下となるように形成される。

ケーシング２２１の外側上面部ｇには、可動ミラー２０２と対向する状態で対向ミラー２１５が一体的に接合される。
図８に示すように、対向ミラー２１５は透明樹脂で成形され、スリット開口２１３を挟んで、第１の反射面２１７、第２の反射面２１８を対で配備した構成となっている。反射面２１７、２１８は、これらが屋根状に互いに１４４．７°の角度をなすよう、振動ミラー基板２３１の上面に対して各々９°、２６．３°傾けた傾斜面となっており、これら傾斜面に金属被膜を蒸着して形成されている。

対向ミラー２１５の底面は静止状態の可動ミラー２０２のミラー面と平行に形成され、ケーシング２２１の外側上面部ｇに当接して接合されるが、この際、対向ミラー２１５を位置決めするための嵌合穴２１４が両サイドの外側上面部ｇに設けられ、対向ミラー２１５下面から突出するピン２４１を挿入して正確に配備されるようになっている。
ビームは、スリット開口２１３を通じて入出射される。

図９に本発明を適用した光走査装置１００の副走査断面を示す。光源としての半導体レーザー１０１から射出したビームはカップリングレンズ１１０、シリンダレンズ１０９、入射プリズム１３６を介して、可動ミラー２０２に対しスリット開口２１３より入射される。このとき、カップリングレンズ１１０より射出した光ビームは、副走査方向にのみ曲率を有するシリンダレンズ１０９に入射され、副走査方向においてミラー面で集束する集束光束として可動ミラー２０２に入射する。
可動ミラー２０２への入射角は、図９の紙面に平行な副走査断面内、すなわち、図９において左右方向に延在する梁部材２０８の回転中心線Ｌを含む副走査断面内で、図９におけるケーシング２２１の外側上面部ｇに垂直な法線に対して、副走査方向に約２０°傾けた角度である。

可動ミラー２０２で反射したビームは第１の反射面２１７に入射し、反射されて可動ミラー２０２に戻される。可動ミラー２０２で反射したビームは、スリット開口２１３を通過することなく第２の反射面２１８に入射し、可動ミラー２０２と反射面２１８との間で３往復しながら反射位置が副走査方向に移動する。このようにしてビームは可動ミラー２０２と対向ミラー２１５との間で反射を繰り返し、可動ミラー２０２で合計５回反射がなされた後、スリット開口２１３、入射プリズム１３６を直進して射出される。

このように半導体レーザー１０１からのビームを、梁部材２０８の回転を伴った可動ミラー２０２の振動によって往復走査することにより、複数回反射を繰り返すことで、可動ミラー２０２の振動による振れ角が小さくても大きな走査角が得られるようにし、光路長を短縮している。
入射プリズム１３６とシリンダレンズ１０９とは接合されており、この状態で、ビームの入射位置が合うようにミラー面と平行に両向きの矢印で示す方向に一体で調節されて固定され、入射プリズム１３６の位置が変わってもシリンダレンズ１０９によるビームの収束位置がミラー面からずれることがないようにしている。
いま、可動ミラー２０２での総反射回数をＮ、振れ角をαとすると、走査角θは２Ｎαで表せる。

本形態では、Ｎ＝５、α＝５°であるから最大走査角は５０°となり、その内２５°を画像記録領域としている。ここでは、上記したように対向ミラー２１５を設けることで走査角を拡大し、記録速度によらず必要十分な走査角が得られるようにしている。
また、屋根状に対向した態様で反射面２１７、２１８を構成し、可動ミラー２０２への副走査方向での入射角度が、反射を繰り返すことで正負となること、言い換えれば、反射に伴う進行方向が右向き、左向きに振り分けられるようにすることで、斜入射に伴う被走査面すなわち後述する感光体５０４の周面上での走査線の曲がりを抑え、直線性を維持するとともに、光軸と直交する面内での光束の回転が射出時にはもとの姿勢に戻るようにして結像性能の劣化が起きないよう配慮している。

図１０に示すように、半導体レーザー１０１は、フレーム部材１０２に立設された壁１０５に配備された段付きの貫通穴１０３に紙面奥側からステム外周を基準に係合され、段差部にその鍔面を突き当てて光軸方向を位置決めされ、図示しない押え板により背面から押圧固定される。半導体レーザー１０１は、図示しないが、副走査方向に５０μｍのピッチで２つの発光源がモノリシックに形成されている。

各振動ミラーモジュール１３０は、図９に示したように基体３１２底面から突出した各リード端子２１６を、プリント基板１１２に形成された各スルーホールに挿入して半田付けし、フレーム部材１０２の下側全体に形成された開口を塞ぐようにプリント基板１１２上面を当接してプリント基板１１２に固定すると同時に、回路接続がなされる。
プリント基板１１２には半導体レーザー１０１の駆動回路と、可動ミラー２０２の駆動回路とを備えた、図７に示す記録制御手段３００を含む図示しない電子部品、および同期検知センサ１１３が実装されており、外部回路との配線が一括してなされる。

一端をプリント基板１１２に結線されたケーブル１１５は半導体レーザー１０１のリード端子と接続される。
振動ミラーモジュール１３０は梁部材２０８の方向が光軸方向に合うように、フレーム底面側に設けられた段付きの角穴１０４の裏側より基体３１２の外縁を基準に位置決めされ、段差部に鍔面を突き当ててミラー面の位置を合わせてフレーム部材１０２に取付けられる。３つの振動ミラーモジュール１３０が均等間隔で単一のフレーム部材１０２により位置決めされる。
シリンダレンズ１０９を入射プリズム１３６の入射面に接合された状態で、角穴１０４の内側に突出したガイド部１４２に沿わせてスライドすることで、可動ミラー２０２へのビームの入射位置が調節される。調節後は、入射プリズム１３６側面とガイド部１４２との隙間に接着剤を充填して固定される。

フレーム部材１０２の上面は角穴１０４の裏側に設けられた各振動ミラーモジュール１３０のミラー法線方向の突き当て面と平行な面をなしている。ハウジング１０６の底面より突出した２本の突起１３５をフレーム部材１０２の係合穴に挿入してフレーム部材１０２上面上での位置決めを行い、４隅をネジ１３７にてネジ止めして固定される。ネジ１３７はフレーム部材１０２の貫通穴を介してプリント基板１１２に螺合され、フレーム部材１０２を挟むように３身一体で結合され、この後に上記したように半田付けがなされる。

ハウジング１０６には結像手段を構成する第１の走査レンズ１１６及び第２の走査レンズ１１７が光軸に沿って並設されている。第１の走査レンズ１１６及び第２の走査レンズ１１７は３組備えられており、各組が、図１０においてＸ方向として示す主走査方向に配列され、図１０に示すように各組の走査領域がわずかに重なるように位置決めされて一体的に保持される。

第１の走査レンズ１１６はＸ方向中央部、且つ図１０においてＹ方向として示す副走査方向すなわち後述する感光体５０４の回転方向である感光体移動方向の下流側に向けて突出され、その主走査方向の位置決めを行う突起１２０と、Ｘ方向両端に形成された、ハウジング１０６に係合して光軸方向の位置決めを行う平押面１１９とを有している。突起１２０は、紙面奥側を向く副走査方向基準面に突設されている。

図１０に示すように、第１の走査レンズ１１６は、ハウジング１０６に一体形成された溝１２２に突起１２０を係合し、またハウジング１０６に一体形成された一対の切欠１２１の各々に各平押面１１９を挿入し、波板バネ１４３で入射面側すなわちビームの光路上において半導体レーザー１０１に近接する面側をハウジング１０６に押し付け、入射面内での姿勢を保持することで、光軸と直交する仮想の同一面上で各第１の走査レンズ１１６同士の相対的な配置が合わせられる。
また、第１の走査レンズ１１６は、副走査方向基準面を、ハウジング１０６から突出した一対の突起１４２の先端に突き当てることで、光軸と直交する面内での位置決めを行ない、これによって副走査方向の設置高さが決定される。

この状態で、各第１の走査レンズ１１６は、カバー１３８と一体形成された各板バネ１４１で押圧支持される。
第２の走査レンズ１１７は第１の走査レンズ１１８と同様に副走査方向基準面の中央に突出され主走査方向の位置決めを行う突起１２３、両端に光軸方向の位置決めを行う平押面１４４を備え、ハウジング１０６に一体形成された溝１５２に突起１２３を係合し、切欠１５１に平押面１４４を挿入し、波板バネ１４３で出射面側に押し付け姿勢を保持するとともに、副走査方向基準面をハウジング１０６から突出した突起１４５の先端に突き当てて設置高さを位置決めし、カバー１３８と一体形成された板バネ１４６で押圧支持される。

符号１４７はカバー１３８をハウジング１０６に固定するネジを示している。
同期検知センサ１１３はピンフォトダイオードで構成されており、隣接する振動ミラーモジュール１３０で共用する中間位置と、両端位置とに配置され、各振動ミラーモジュール１３０の走査開始側と走査終端側とでビームが検出できるように計４箇所に実装されている。同期検知センサ１１３は、走査開始側においては先端検知センサ、走査終端側では終端検知センサとして用いられ、それぞれの検出面は後述する感光体５０４の周面上に到達する光路長と概略等しい位置に配置されている。

第２の走査レンズ１１７の射出面側には、図１０に示すＶ字状の高輝アルミ薄板１２７を貼り付けるためのミラー受部１２８が、各第２の走査レンズ１１７の走査領域間においてハウジング１０６に形成されている。ミラー受部１２８は、各第２の走査レンズ１１７を挟んで対向するように、各振動ミラーモジュール１３０による走査開始側と走査終端側とに配置されており、高輝アルミ薄板１２７によって反射したビームが、各第２の走査レンズ１１７の両側においてハウジング１０６に形成された開口部１２９、およびフレーム部材１０２の矩形穴１５３を通って、各々の同期検知センサ１１３へ導かれるようになっている。

カバー１３８にはビームが通過する開口１３９が形成され、ハウジング１０６上面を密閉するようネジ１４７によってネジ止めされ、これによって前記したように板バネ１４１、１４６により第１の走査レンズ１１６及び第２の走査レンズ１１７を各当接部位に確実に突き当たるように押圧する。
ハウジング１０６の手前側側面には一対の位置決めピン１３１が形成されている。ハウジング１０６の奥側側面には段曲げされた面板１３２がねじ１５４により固定される。面板１３２には、位置決めピン１３３がハウジング１０６の手前側側面に向けて立設されている。面板１３２は切欠６３９を有している。

フレーム部材１０２、ハウジング１０６はガラス繊維強化樹脂やアルミダイキャスト等で成形されている。プリント基板１１２にはコネクタ６４０が配設されている。面板１３２の切欠き６３９からはコネクタ６４０が覗くようになっている。
図１０におけるハウジング１０６の手前側側面、奥側側面は、次に説明する図１１ではそれぞれ奥側、手前側に位置している。
図１１に光走査装置１００と像担持体としての感光体ドラムである感光体５０４との位置決めを行うための構造を示す。

光走査装置１００は、ユニットとして、図１０とは前後左右が反転した姿勢で取付けられる。光走査装置１００は、図１１においては下向きにビームを照射する。
符号６３２，６３３は、主走査方向Ｘにおいて対向して配置された側板を示している。側板６３２，６３３は板金で成形されている。光走査装置１００は、側板６３２，６３３を架橋するガイド板６３４に沿って、前側の側板６３２側から挿入され、図１０に示した位置決めピン１３１を、奥側の側板６３３に対をなすように形成された位置決め孔６３７に嵌合するとともに、面板１３２に立設された位置決めピン１３３を前側の側板６３２の位置決め孔６３８に嵌合して面板１３２を側板６３２に当接させ、ねじ１５５によりネジ止めして固定する。

位置決め孔６３７は一方が基準孔であり、他方が長孔である。位置決め孔６３８を長孔であって、それぞれ主走査方向に延在するハウジング１０６の長手方向と感光体軸との傾きを調節することもでき、走査ラインの傾きが補正できる。
ねじ１５５によるネジ止めにより光走査装置１００を固定し、面板１３２の切欠き６３９から覗いているプリント基板１１２のコネクタ６４０の配線接続を行う。

側板６３２，６３３にはそれぞれ感光体５０４の両端側に配設された軸受６３６を位置決めするための切欠６３５が形成され、軸受６３６を切欠６３５に係合することで複数の感光体５０４相互間の配置精度を所望の程度に形成するとともに、各感光体５０４と各光走査装置１００とハウジング１０６との配置精度を所望の程度に形成し、またこれらの精度を保って支持するようになっている。

図１２は隣接する光走査手段におけるライン像の継ぎ目補正方法を表す図である。本実施例では、各々の書出し位置の差が０となるように合わせている。いま、隣接する光走査手段の記録位置がＤだけずれている場合を想定する。Ｄ＝０となるように補正すればよいが、その補正手段としては、まず、走査ラインの書出タイミングを、ラインピッチｐ単位で補正する。

具体的には、画像データを読み出す同期検知信号の選択により、タイミングを１周期Ｔのｋ倍（ｋ・Ｔ）毎にずらす。ここで、ｋは自然数で、Ｌ−ｋ・ｐが最も０に近いｋを選択する。次に、残りの分を振動ミラーの振幅位相を１周期Ｔの１／ｎ倍（Ｔ／ｎ）毎にずらして、ｐ／ｎ単位で補正する。ここで、ｎは自然数で、Ｌ−（ｋ＋１／ｎ）・ｐが最も０に近いｎを選択すればよい。
図１３に、４つの光走査装置１００を備えた、本発明を適用した画像形成装置の一例の概略を示す。

画像形成装置２００は、感光体５０４に１色ずつ画像形成を行い、転写ベルト５０１の回転に伴って各感光体５０４上の画像を転写ベルト５０１上に転写して色重ねを行いカラー画像形成を行うことが可能なタンデム方式のカラーレーザープリンターである。
画像形成装置２００においては、各光走査装置１００はビームの射出方向が下向きとなるよう配備される。

画像形成装置２００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体たる用紙としてこれに画像形成を行うことが可能である。
画像形成装置２００において、転写ベルト５０１は駆動ローラ５２１と２本の従動ローラ５２２、５２３とで支持され、その移動方向Ａに沿って均等間隔で各感光体５０４が配列される。

感光体５０４の周囲にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックも各色に対応したトナーを感光体５０４に補給してトナー像化して現像する現像ローラ５０２およびトナーホッパ部５０３を備えた現像手段としての現像装置５２４と、感光体５０４上のトナー像が転写ベルト５０１上に転写された後の感光体５０４上の残トナーをブレードで掻き取り備蓄するクリーニング部としてのクリーニング手段であるクリーニング装置５０８と、クリーニング装置５０８によってクリーニングされた後の感光体５０４を帯電し光走査装置１００による次の露光に備えるための帯電手段としての帯電装置５２５とが一体的に配備されている。

各色の画像すなわちトナー像は、図１１に示すように転写ベルト５０１端部に形成されたレジストマーク５２６を検出するセンサ５０５の信号をトリガとして副走査方向の書出しタイミングをずらして、転写ベルト５０１上で同一位置に重ねられるように各光走査装置１００によって潜像が感光体５０４上に形成され、現像装置５２４にてトナーをのせてトナー像化することによって形成され、転写ベルト５０１上で図示しない転写手段としての各転写装置により順次同一位置に重ねられ、これによってカラー画像が形成される。

用紙は、給紙トレイ５０７から給紙コロ５０６により供給され、４色目の画像形成にタイミングを合わせてレジストローラ５１０により送り出されて、転写部５１１にて転写ベルト５０１から４色同時にトナー像を転写され、トナー像を載せたまま搬送ベルト５１５にて定着器としての定着装置５１２に送られる。用紙上のトナー像は定着装置５１２により用紙に定着され、トナー像を定着された用紙は排紙トレイ５１４に排出される。

各光走査装置１００においては上記したように各振動ミラーモジュール１３０間の走査線が平行となるよう調整されている。よって、用紙上における送り方向と直交する方向のいずれかのラインすなわち主走査ラインの傾きが各色で平行になるように、たとえば基準となるブラックのラインに揃えて調節することで、各領域に対応した走査線同士が平行となり、上述のセンサ５０５及びレジストマーク５２６を用いた書出しのタイミング補正によって色ずれが生じることはない。

図７に、半導体レーザー１０１、可動ミラー２０２の駆動制御を行う記録制御手段３００のブロック図を示す。ここで、上述のように、同期検知センサ１１３は、走査開始側においては先端検知センサ、走査終端側では終端検知センサとして用いられるが、図７においては、説明の便宜上、先端検知センサに符号１１３ａ、終端検知センサに符号１１３ｂを付し、これに沿って説明する。
画像データは、各振動ミラーモジュール１３０毎にビットマップメモリ６１１に保存され、各発光源毎にラスター展開がなされラインデータとしてラインバッファ６１２に保存される。

ラインバッファ６１２に保存されたラインデータは往走査では先端検知センサ１１３ａ、復走査では終端検知センサ１１３ｂにより出力される各々同期検知信号をトリガとして読み出され画像記録が行われるが、この際、往走査と復走査とではデータ順を反転して、つまり、入力されたデータが先頭から出力されるバッファと末尾から出力されるバッファとを配備し交互に切り換えて読み出される。

駆動パルス生成部６０１は、基準クロックを図示しないプログラマブル分周器で分周し、上記したように可動ミラー２０２の振幅に合わせたタイミング（図４（ａ），（ｂ）に対応する）で電圧パルスが印加されるようパルス列を生成し、ＰＬＬ回路６１６によって各振動ミラーモジュール１３０間で所定の位相遅れδを持たせて各可動ミラー２０２の圧電素子駆動部６０２の上下圧電素子３０１，３０２の各々に電圧が印加される。

各半導体レーザー１０１の発振は、クロックパルス生成部６０７で生成されたパルス列がＰＬＬ回路６１７にて位相の調整が行われた後、ＬＤ駆動部６０６に与えられることによって行なわれる。クロックパルス生成部６０７は、後述する走査位置ずれ演算部６１０にて検出された走査位置ずれに、基準クロックが入力される位相同期部６０８にてタイミングを付加した信号を基準とし、後述する振幅演算部６０９にて生成された周波数可変データに基づいて、パルス列を生成する。

ここで、可動ミラー２０２間の相対的な位相遅れδを、１走査ラインピッチｐを用いて
δ＝（１／ｆｄ）・｛（Δｙ／ｐ）−ｎ｝
ｎは（Δｙ／ｐ）−ｎ＜１を満足する自然数
となるように与えれば、継ぎ目における位置ずれは１走査ラインピッチの整数倍となり、振動ミラーの１周期おきの書出しタイミング補正、つまりｎライン周期分ずらして書き出すことにより副走査方向のレジストずれΔｙを無効化することができ、継ぎ目の位置ずれのない高品位な画像が得られる。

このように、図１に示した光走査装置は、可動ミラー２０２が梁部材２０８を回転中心として慣性力Ｉ０を発生させ、梁部材２０８を回転中心とし捻り往復振動でき、しかも、ミラーを軽量化でき高周波振動に容易に対応できる。これらの特性が得られる可動ミラー２０２を用いたことにより簡単な構造の光走査装置１００を実現でき、これら４つの光走査装置を備えた、画像形成装置としてのレーザープリンターを実現できる。

次に本発明の「第２実施形態」について説明する。
この「第２実施形態」である光走査装置は、図１に示したの第１実施形態である光走査装置と比較して、光走査装置に用いる光走査手段としての振動ミラーモジュール１３０が、これに代えて、図１４に示すような光走査手段としての振動ミラーモジュール１３０ａを採用する点のみで異なるため、その他の重複構成部分の説明を略す。

図１４に示す振動ミラーモジュール１３０ａは第１実施形態である光走査装置で用いていたと同一のベース基板３１３上に装着される。
振動ミラーモジュール１３０ａは振動ミラー基板２３１ａと、振動ミラー基板２３１ａを一体的に固定する平面視が菱形の外枠部材２０７ａと、外枠部材２０７ａの両側より延出する左右一対の捻り梁２６０と、左右一対の捻り梁２６０の各突端部に膨出状を成して一体形成されベース基板３１３上に低壁が接合される固定部２６６と、外枠部材２０７ａの一方搖動端に対向配備される外力発生手段２０３ａとを備えている。

図１４に示すように、可動ミラー２０２とその両側の一対の梁部材２０８及び矩形枠２１０からなる振動ミラー基板２３１ａは、図１の振動ミラー基板２３１のものと同様の構造を成している。
振動ミラー基板２３１ａを一体的に固定する外枠部材２０７ａはその中央の矩形凹部である取付け穴２６１に振動ミラー基板２３１ａの固定部２１０を接合し、可動ミラー２０２を一対の梁部材２０８回りに搖動可能に支持する。外枠部材２０７ａと一端が連続形成された左右一対の捻り梁２６０は一対の梁部材２０８と共通の回転中心線Ｌに沿って形成され、両端が固定部２６６を介して所定の捻り剛性を備える。

これによって、外枠部材２０７ａの搖動時に一対の梁部材２０８の捻り剛性の働きで可動ミラー２０２が同時に回転中心線Ｌ回りに搖動でき、しかも、可動ミラー２０２は外枠部材２０７ａに対しても相対的に捻り変動できる。
外枠部材２０７ａの両側端近傍にはこれに干渉しないように一対の支持台２７０が対向配備される。支持台２７０はその外側上面部ｇを上方に延出し、ここには上述の振動ミラーモジュール１３０と同様に、対向ミラー２１５が一体的に接合される。

外力発生手段２０３ａは外枠部材２０７の長手方向の一側端ａ１側であり、回転中心線Ｌに対して所定量の搖動距離Ｂａを隔てた位置に配備され、一側端ａ１に上向きの押圧力を付与する加振機としての機能を備える。

外力発生手段２０３ａはベース基板３１３上に接合されたケーシング２２１と、同ケーシング２２１の上部に支持され上方向の押圧力ｆを加える上圧電素子３０１とを備える。外枠部材２０７ａは上方向の押圧力ｆを受けることで、左右一対の捻り梁２６０回りに、即ち、回転中心線Ｌ回りに捻り回転変位できる。
ここで、図１５には図１４の振動ミラーモジュール１３０ａを線形２自由度系としてモデル化して示した。
Ｋ１は、外枠部材２０７ａにもうけられた一対の捻り梁２６０９の捻り剛性を表す。
Ｉ１は、外枠部材２０７ａの慣性モーメントを表している。
Ｃ１は、外枠部材２０７ａに作用する粘性抵抗抵抗係数を表している。
同様に、Ｋ２は、梁部材２０８の捻り剛性を表しており、Ｉ２は、ミラー２０２の慣性モーメントを表し、Ｃ２は、ミラー２０２に作用する粘性抵抗係数を表している。

このモデルにおいて、各質点Ｉ１、Ｉ２の角度変位をそれぞれθ１、θ２とおいて運動方程式を求める。力の釣り合いより以下の式が得られる。
Ｉ１θ１−Ｃ２（θ１−θ２）＋Ｋ２（θ１−θ２）＝Ｆ（ｔ）・・・・（１ａ）
Ｉ２θ２＋Ｃ２（θ１−θ２）＋Ｋ２（θ２−θ１）＝０ ・・・・・（２ａ）
（１ａ）、（２ａ）式を数値解法により解くことにより、外枠部材２０７ａと可動ミラー２０２の共振周波数ｆ１、ｆ２が求まる。

ここで、各共振周波数ｆ１、ｆ２に対する粘性抵抗係数Ｃ１、Ｃ２の影響は少ない。ここでは各共振周波数ｆ１、ｆ２が概略一致するように、Ｉ１、Ｉ２、Ｋ１、Ｋ２が設定され、これによって図１６に示すように、外枠部材２０７ａと可動ミラー２０２の振れ角θ（Ｓ１，Ｓ２の波形図）が求められた。ここで、外力発生手段の駆動力Ｆ（ｔ）の駆動周波数ｆｄは、各共振周波数ｆ１、ｆ２に概略一致した周波数に設定される。

駆動周波数ｆｄを生じさせる外力発生手段である圧電素子３０１は、圧電体を２枚の電極で挟んだ素子を基本とし、多数の圧電素子を重ねて厚み方向の変位を確保した積層型のものが採用され、不図示の発振回路及びフィルタ回路を含む圧電素子駆動部６０２に接続され、記録制御手段３００からの印加パルスにより振動が制御される。
ここで、記録制御手段３００からの印加パルスのタイミングを図１６に示す。

圧電素子３０１には図１６に示すように、一方の端子ａ１に対して１８０°毎に印加パルスが加えられ、この印加パルスに応じて発生する押圧力ｆで外枠部材２０７ａの側端ａ１がその慣性モーメントＩ１の働きで一対の捻り梁２６０の捻り剛性に抗して弾性的に捻り回転変位を増加させる。これにより外枠部材２０７ａは一対の捻り梁２６０と同一の回転中心線Ｌを中心として、図１６に示すように、正弦波で振動され、符合Ｓ１で示すように駆動される。同時に可動ミラー２０２も回転中心線Ｌを中心にして搖動される。
更に、この際、可動ミラー２０２は回転中心線Ｌ上の左右一対の梁部材２０８回りに搖動することとなり、その際、可動ミラー２０２自体の回転中心線Ｌ回りの質量に応じた慣性モーメントＩ２を生じさせ、左右一対の梁部材２０８の捻り剛性に抗して比較的大きく搖動する。

即ち、図１６に示すように、外枠部材２０７ａの回転中心線Ｌ回りの正弦波での搖動変位に応じて同時に可動ミラー２０２が左右一対の梁部材２０８の捻り剛性により外枠部材２０７ａと同方向に搖動する。この際、十分に質量が小さく形成されている可動ミラー２０２は応答性よく搖動変位でき、しかも、外枠部材２０７ａが最大の搖動端に達し、振れ角θｓ１を確保する搖動端では可動ミラー２０２自体の慣性モーメントが更に大きく働き、外枠部材２０７ａの最大の搖動変位（最大θｓ１）を上回って搖動変位を生じる。その際に生じた左右一対の梁部材２０８の外枠部材２０７ａに対する捻り変位に応じて最大搖動変位θｍ１（＞θｓ１）が規制され、その後、逆方向、即ち、外枠部材２０７ａの搖動変位に追従するように逆方向の搖動を開始する。

ここでは、圧電素子３０１の押圧力ｆと、外枠部材２０７ａ、可動ミラー２０２の慣性モーメントＩ１，Ｉ２、一対の捻り梁２６０、梁部材２０８の断面形状と長さＬｈとを、走査する所望の駆動周波数に合わせて設計することによって、可動ミラー２０２を外枠部材２０７ａの搖動変位（最大θｓ１）を十分に上回る最大搖動変位θｍ１（＞θｓ）にまで拡大させて搖動させることができる。

即ち、ここでは、図１７に示すように、外枠部材２０７ａの駆動周波数ｆｄと可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２を近似させるように設定してこれらと同等の駆動周波数ｆｄで駆動することで、ミラー基板２３１を外枠部材２０７の搖動変位を十分に上回る最大搖動変位θｍ１、にまで拡大して搖動でき、これに応じて必要とする振れ角θ０が得られる周波数域ｅ１を比較的拡大することができる。
ここでも、上述の（１）乃至（５）式が同様に適用され、慣性モーメントＩ、バネ定数Ｋ、共振振動数ｆ、振れ角θが設定され、可動ミラー２０２の軽量化が図られる。更に、空気の粘性抵抗Ｐが可動ミラー２０２の回転に対抗して働くので、ここでも、可動ミラー２０２を密封し減圧状態に保持するのが望ましく、図８に示すと同様に、振動ミラー基板２３１を、振動ミラーモジュール１３０内において減圧環境下で封入する。

図１４に示した振動ミラーモジュール１３０ａも図１の振動ミラーモジュール１３０と同様の作用効果を示し、特に、外力発生手段である圧電素子３０１により、一対の捻り梁２６０及び梁部材２０８を回転中心として外枠部材側を捻り往復振動させることで、外枠部材２０７ａの捻り角θｓ１を上回る捻り角θｍ１でミラーを捻り変位させ、可動ミラー２０２の振れ角を大きく出来、たとえ、図２７に示したように共振周波数がばらついても、必要とする振れ角θ０が得られる周波数域ｅ２が拡大され、安定して振れ角を確保でき、振れ角が減少することを抑制でき、画質の劣化を防止できる。

次に本発明の「第３実施形態」について説明する。
この「第３実施形態」である光走査装置は、「第２実施形態」の光走査装置と比較して、振動ミラーモジュール１３０ａは同様のものが用いられるが、相違点は、外枠部材２０７ａの共振周波数ｆ１と可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２と、駆動周波数ｆｄの設定が異なっている。このため、重複構成の説明を略し、図１８、図２８により説明を追加する。

ここでは、図１５，図１６に沿って説明したように、圧電素子３０１の押圧力ｆと、外枠部材２０７及び可動ミラー２０２の慣性モーメントＩ１，Ｉ２、一対の捻り梁２６０、梁部材２０８の断面形状と長さＬｈとを設定する。
この際、特に、図１８に示すように、外枠部材２０７ａの共振周波数ｆ１と可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２を数十Ｈｚ離れるように設定する。しかも、ここで、外力発生手段２０３ａの駆動周波数ｆｄはｆ１、ｆ２の中間域ｅ３に設定される。ここで、外力発生手段２０３ａの外力Ｆ（ｔ）が正弦波とすると、（３ａ）式で表される。

Ｆ（ｔ）＝Ａ０ｓｉｎ（ωｔ） ・・・・・・・（３ａ）
このような、特性の外力Ｆ（ｔ）で外枠部材２０７ａ及び可動ミラー２０２を振って振れ角θの特性を計算した。その結果、図２８に示すように、外枠部材２０７ａと一対の捻り梁２６０により定まる周波数応答と、可動ミラー２０２と梁部材２０８で定まる周波数応答とを重ねあわせた結果、中間域ｅ３においては大きい振れ角θが得られる。このような中間域ｅ３に外力発生手段２０７ａの駆動周波数ｆｄが設定された「第３実施形態」である光走査装置１００は中間域ｅ３で必要とする振れ角θ０を十分に上回る振れ角を安定して確保でき、振れ角が減少することを抑制でき、画像形成装置における画質の劣化を防止できる。

次に本発明の「第４実施形態」について説明する。
この「第４実施形態」である光走査装置が用いる振動ミラーモジュール１３０ｂを図１９に示した。ここでは外枠部材２０７ｂの両搖動端ａ１、ａ２へ外力発生手段２０３ｂがそれぞれ対向配備された点で「第３実施形態」である光走査装置と相違し、この相違点以外は同様の構成を採ることより、ここでは図１９における重複部材の説明を略す。
「第４実施形態」である光走査装置で用いる振動ミラーモジュール１３０ｂ内の外枠部材２０７ｂは、中央に振動ミラー基板２３１ｂ（２３１ａと同様の構成を採る）を備え、その両方の第１、第２搖動端ａ１、ａ２へ外力発生手段２０３ｂがそれぞれ対向配備される。

各外力発生手段２０３ｂはベース基板３１３上に接合されたケーシング２２１と、同ケーシング２２１の上部に支持され上方向の押圧力ｆを加える第１、第２圧電素子３０１，３０２とを備える。第１圧電素子３０１にはリード端子２１６（ａ端子）よりＡ相の駆動電流が印加され、第２圧電素子３０にはリード端子２１６（ｂ端子）よりＢ相の駆動電流が印加され、これらは図２０に示すように、１８０°ずれて駆動されるように配線される。

更に、ここでは、図２１に示すように、外枠部材２０７ｂの共振周波数ｆ１と可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２を近似させるように設定して駆動することで、可動ミラー２０２を外枠部材２０７ｂの搖動変位を十分に上回る最大搖動変位θｍにまで拡大して搖動でき、これに応じて必要とする振れ角θ０が得られる周波数域ｅ１’を比較的拡大することができる。

更に、図２０に示すように、外枠部材２０７ｂの第１、第２搖動端ａ１、ａ２と対向する第１、第２圧電素子３０１，３０２が互いに１８０°の位相ずれ（Ａ相とＢ相と記した）を保って、第１、第２搖動端ａ１、ａ２に対して上方向の押圧力ｆを加える。この場合、外枠部材２０７ｂにとって押圧力ｆの向きは、一方端が正の回転力を受けたと見做せば、他方端は負の回転力を受けたとして作用し、図２０中の破線で示すことができる。即ち、外枠部材２０７ｂはその第１、第２搖動端ａ１、ａ２が上方向の押圧力ｆを第１、第２圧電素子３０１，３０２より１８０°毎に振動を促進する方向に受け、外枠部材２０７ｂの共振周波数ｆ１の２倍の周波数で駆動されることとなる。これに連動し外枠部材２０７ｂに支持された可動ミラー２０２がその慣性モーメントの働きで一対の梁部材２０８を弾性的に捻り、外枠部材２０７ｂに対して回転変位を繰り返し、外枠部材２０７ｂの振れ角より大きな振れ角で可動ミラー２０２を駆動する。特に、ここでは外力Ｆ（ｔ）である上方向の押圧力ｆを９０°毎に第１、第２搖動端ａ１、ａ２が交互に受け、即ち、共振周波数ｆ１の２倍の周波数で駆動することとなり、各慣性モーメントを増大できる。これによって、外枠部材２０７ｂ及び可動ミラー２０２の搖動を強化して振れ角を大きくできる。このように可動ミラー２０２の振れ角を増加でき、必要とする振れ角θ０が得られる周波数域ｅ１’を増大でき、必要とする振れ角θ０を安定確保でき、振れ角が減少することを抑制でき、画像形成装置における画質の劣化を防止できる。

次に本発明の「第５実施形態」について説明する。
この「第５実施形態」である光走査装置は、図１９の光走査装置と比較して、振動ミラーモジュール１３０ｂは同一のものが用いられ、相違する点は、外枠部材２０７ｂの共振周波数ｆ１と可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２と、駆動周波数ｆｄの設定が異なる点にある。このため、ここでは重複構成の説明を略し、図１９を参照し、図２２を用いて「第５実施形態」である光走査装置の説明を追加する。

ここでの振動ミラーモジュール１３０ｂでは、図１９、２０で説明したように、圧電素子３０１，３０２の押圧力ｆと、外枠部材２０７ｂ及び可動ミラー２０２の慣性モーメントＩ１，Ｉ２、一対の捻り梁２６０、梁部材２０８の断面形状と長さＬｈ等が同様に設定される。この際、特に、図２２に示すように、外枠部材２０７ｂの共振周波数ｆ１と可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２を数十Ｈｚ離れるように設定する。しかも、ここで、外力発生手段２０７ｂの駆動周波数ｆｄはｆ１、ｆ２の中間域ｅ３に設定される。外力発生手段２０７ｂの外力Ｆ（ｔ）が正弦波（図２０参照）とすると、上述の（３ａ）式で表される。

このような、特性の外力Ｆ（ｔ）で外枠部材２０７ｂ及び可動ミラー２０２を振って振れ角θの特性を計算した。この場合、図２８に示すように、外枠部材２０７ｂと一対の捻り梁２６０により定まる周波数応答と、可動ミラー２０２と梁部材２０８で定まる周波数応答とを重ねあわせた結果、中間域ｅ３においては比較的大きい振れ角θが得られる。このような中間域ｅ３に外力発生手段２０３ｂの駆動周波数ｆｄが設定された「第５実施形態」である光走査装置は中間域ｅ３において、必要とする振れ角θ０を十分に上回る振れ角を安定して確保でき、振れ角が減少することを抑制でき、画像形成装置における画質の劣化を防止できる。

次に本発明の「第６実施形態」について説明する。
この「第６実施形態」である光走査装置の振動ミラーモジュール１３０ｃを図２３，２４に示した。この振動ミラーモジュール１３０ｃは図１９に示した振動ミラーモジュール１３０ｂと比較して、外枠部材２０７ｃの両側より延出する一対の捻り梁２６０の固定端側の構成が相違し、その他の構成は同一構成が多く、ここでは重複する構成部分の説明を略す。

図２３，２４に示すように、外枠部材２０７ｃはその両搖動端ａ１，ａ２の中間部に凹溝状の中央凹部ｈが形成され、そこに、図１９に示した振動ミラーモジュール１３０ｂと同様に振動ミラー基板２３１ｃ（２３１ａと同様の構成を採る）を収容する。この外枠部材２０７ｃはその両側より延出する左右一対の捻り梁２６０を突き出し、左右一対の捻り梁２６０はその各突端部に固定部２６６を膨出形成し、これをベース基板３１３上に接合している。しかも、左右一対の捻り梁２６０はその各突端部の近傍に回転中心線Ｌと直行する方向に左右腕部材２６７をそれぞれ突き出すように一体形成している。

左右の腕部材２６７の各腕突端ａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２にはそれぞれ、外力発生手段２０３ｃ，２０４ｃである一対の第１圧電素子３０１，３０１と一対の第２圧電素子３０２，３０２とが対向配備される。
図２３、図２４に示したように、外枠部材２０７ｃの両側端近傍にはこれに干渉しないように一対の支持台２７０が対向配備される。支持台２７０はその外側上面部ｇを上方に延出し、ここには上述の対向ミラー２１５が一体的に接合される。

各腕突端ａ１１，ａ１２と対向する一対の第１圧電素子３０１には共通のリード端子２１６よりＡ相の駆動パルスが印加され、各腕突端ａ２１，ａ２２と対向する一対の第２圧電素子３０２には共通のリード端子２１６よりＢ相の駆動パルスが印加される。即ち、ここでは図２０で示した搖動特性と同様に、Ａ相とＢ相の各駆動パルスが互いに１８０°の位相ずれを保って、左右の第１搖動端ａ１１，ａ１２と左右の第２搖動端ａ２１，ａ２２に対して、即ち、外枠部材２０７ｃの両搖動端に対して、上方向の押圧力ｆを交互に加えることとなり、外枠部材２０７ｃの振動周波数ｆ１の２倍の周波数で比較的強力に駆動されることとなる。

これに連動し外枠部材２０７ｃに支持された可動ミラー２０２がその慣性モーメントの働きでより大きな振れ角で搖動される。

言い換えると、図２６に示すように、一対の捻り梁２６０はその両端が左右の腕部材２６７に一体結合される。左右の腕部材２６７の各一端部はそれぞれ第１圧電素子３０１（Ａ相の駆動パルスを受ける）に同時に駆動され、各他端部はそれぞれ第２圧電素子３０２（Ｂ相の駆動パルスを受ける）に同時に駆動される。ここで、二つの圧電素子３０１，３０２は位相が１８０°ずれたＡ相、Ｂ相の駆動パルスを印加されて駆動する。ここでも外枠部材２０７ｃにとって左右の腕部材２６７を介して受ける押圧力ｆの向きは、一対の一方端が正の回転力を受けると見做せば、一対の他方端は負の回転力を受けるとして作用し、図２０中の破線で示すと同様の作動が生じる。即ち、外枠部材２０７ｃは左右の腕部材２６７の腕突端ａ１１，ａ１２あるいは腕突端ａ２１，ａ２２を介して、上方向の押圧力ｆを第１、第２圧電素子３０１，３０２により１８０°毎に振動を促進する方向に受けることとなり、外枠部材２０７ｃの共振周波数ｆ１の２倍の周波数で駆動され、特に、大きな押圧力を受けることができる。

更に、ここでは、基本的に、外力発生手段である各１対の第１、第２圧電素子３０１，３０２の押圧力ｆと、外枠部材２０７ｃ、可動ミラー２０２の慣性モーメントＩ１，Ｉ２、一対の捻り梁２６０、梁部材２０８の断面形状と長さＬｈとを調整することで、図２９に示すように、外枠部材２０７ｃの共振周波数ｆ１と可動ミラー２０２の共振周波数ｆ２を数十Ｈｚ離れるように設定する。

その上で、左右の腕部材２６７の各一端と各他端とがＡ相とＢ相の各駆動パルスを受ける第１、第２圧電素子３０１、３０２による押圧力を交互に受け、左右一対の捻り梁２６０が比較的強く回転中心線Ｌ回りに搖動される。このように、ここでの一対の捻り梁２６０の両端部近傍は固定されることなく回転中心線Ｌ回りに自由振動する状態を保持し、外枠部材２０７ｃが比較的大きく搖動し、一対の捻り梁２６０の両端部が固定の場合の共振振動周波数ｆ１，ｆ２に対して２つの共振周波ｆ１’，ｆ２’の差をより大きく取ることが出来、帯域幅ｆ１’〜ｆ２’を拡大できる。

この場合も、第１、第２圧電素子３０１、３０２（外力発生手段２０３ｃ、２０４ｃ）の駆動周波数ｆｄはｆ１，ｆ２の中間域ｅ３’に設定され、ここでは図２８で説明したと同様にｆ１，ｆ２の重なりによって比較的大きい振れ角θが得られる。このため、中間域ｅ３’に外力発生手段２０７ｃ，２０４ｃの駆動周波数ｆｄが設定された「第６実施形態」である光走査装置１００は中間域ｅ３’で必要とする振れ角θ０を十分に上回る振れ角を安定して確保でき、振れ角が減少することを抑制でき、画像形成装置における画質の劣化を防止できる。

上述の各実施形態では、外力発生手段として圧電素子３０１，３０２を用い、これを記録制御手段３００の圧電素子駆動部６０２によって駆動して、外枠部材２０７及び可動ミラー２０２を搖動するという構成を採っていたが、その他の外力発生手段として、ソレノイドにより外枠部材２０７の搖動端に押圧力を加える構成としても良く、あるいは、モーター駆動のカムにより外枠部材２０７の搖動端に押圧力を加える構成としても良い。これらの場合も、圧電素子３０１，３０２を用いた場合と、ほぼ同様の作用効果が得られる。

なお、上述の各実施形態では画像形成装置２００としてはカラー画像形成を行うことが可能なタンデム方式のカラーレーザープリンターを説明したが、これに代えてその他のデジタル複写機、ファクシミリ、光走査型のバーコード読み取り装置や車載用のレーザーレーダ装置等に同様に適用できる。

本発明を適用した光走査装置に備えられる可動ミラーを有する振動ミラーモジュールの斜視図である。 図１の振動ミラーモジュールの概略断面図である。 図１の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振れ角特性の一例を示す線図である。 図１の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材に加えられる外力発生手段からの外力の波形図を示し、（ａ）はａ端子、（ｂ）はｂ端子の特性を示す。 図１の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振動特性線図である。 図１の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーを線形２自由度系としてモデル化して示した。 本発明を適用した光走査装置に備えられた記録制御手段のブロック図である。 図１に示した可動ミラーを備えた振動ミラーモジュールの分解斜視図である。 本発明を適用した光走査装置の側断面図である。 図９に示した光走査装置の分解斜視図である。 図９に示した光走査装置の画像形成装置本体側への取付け態様を示す斜視図である。 隣接する可動ミラー相互間の走査位置の補正態様を示す概念図である。 本発明を適用した光走査装置を備えた画像形成装置の概略の構成を示す正面図である。 本発明の他の実施形態で用いる光走査装置に備えられる振動ミラーモジュールの斜視図である。 図１４の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーを線形２自由度系としてモデル化して示した。 図１４の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振動特性線図である。 図１４の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振れ角特性の一例を示す線図である。 図１４の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振れ角特性の他の例を示す線図である。 本発明の他の実施形態で用いる光走査装置に備えられる振動ミラーモジュールの斜視図である。 図１９の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材に加えられる外力発生手段からの外力の波形図及び第１、第２圧電素子の作動説明線図である。 図１９の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振動特性線図である。 図１９の振動ミラーモジュールで用いる外枠部材と可動ミラーの振れ角特性の他の例を示す線図である。 本発明の他の実施形態で用いる光走査装置に備えられる振動ミラーモジュールの斜視図である。 図２３の光走査装置に備えられる振動ミラーモジュールの分解斜視図である。 図２３の振動ミラーモジュールに用いる外枠部材と可動ミラーを線形２自由度系としてモデル化して示した。 図２３の振動ミラーモジュールに用いる外枠部材に外力発生手段より加わると外力と変動の簡素化した説明図である。 振動ミラーモジュールに用いる外枠部材と可動ミラーの周波数特性を重ねた場合における振れ角特性とずれ特性の説明線図である。 振動ミラーモジュールに用いる外枠部材と可動ミラーの周波数特性を離した場合における振れ角特性とずれ特性の説明線図である。 振動ミラーモジュールに用いる外枠部材と可動ミラーの周波数特性をより大きく離した場合における振れ角特性とずれ特性の説明線図である。 従来の光走査装置を備えた画像形成装置の概略の構成を示す正面図である。 従来の画像形成装置の概略の構成を示す側面図である。 従来の振動ミラーモジュールに用いる可動ミラーの斜視図である。 従来の振動ミラーモジュールに用いる可動ミラーの周波数特性と振れ角特性のずれ説明線図である。

符号の説明

１００ 光走査装置
１０１ 光源
２００ レーザープリンター（画像形成装置）
２０２ 可動ミラー
２０３，２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ 外力発生手段
２０４，２０４ｃ 外力発生手段
２０７ 外枠部材
２０８ 捻り梁
２３１ 振動ミラー基板
２６０ 梁部材
３０１，３０２ 圧電素子
３００ 記録制御手段
ｆ１ 共振周波数
ｆ２ 共振周波数
ｆｄ 駆動周波数
Ｌ 回転中心線
Ｉ０（Ｉ２） 可動ミラーのモーメント
Ｉ１ 外枠部材の慣性モーメント
Ｋ１ 捻り梁の捻り剛性
Ｋ２ 梁部材の捻り剛性

Claims (11)

1. 両側に設けた一対の梁部材をねじり回転軸として往復振動させることで光源からの光ビームを偏向するミラーを有したミラー基板と、同ミラー基板を保持する外枠部材と、外枠部材を加振するための外力発生手段と、により構成された光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   前記ミラー基板側の一対の梁部材と同一直線上に配置され、前記外枠部材の両側に設けられた一対の捻り梁を備え、前記外力発生手段は前記外枠部材を一対の捻り梁を回転中心として、回転振動させることを特徴とする光走査装置。
3. 請求項２記載の光走査装置において、
   前記外枠部材の慣性と同外枠部材に設けられた捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、前記ミラーの慣性と同ミラーに設けられた梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが概略一致するよう設定し、概略一致した値を前記外力発生手段より加えられる駆動周波数とすることを特徴とする光走査装置。
4. 請求項２記載の光走査装置において、
   前記外枠部材の慣性と同外枠部材に設けられた捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、前記ミラーの慣性と同ミラーに設けられた梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数十Ｈｚ離れるよう設定し、
   前記外力発生手段を駆動する周波数を、ミラー基板共振周波数ｆ２と外枠部材共振周波数ｆ１の概略中間に設定することを特徴とする光走査装置。
5. 請求項４記載の光走査装置において、
   前記外力発生手段は、ミラー基板を保持する外枠部材の両端部に、設けられている事を特徴とする光走査装置。
6. 請求項５記載の光走査装置において、
   前記外力発生手段は、印加される電圧に対応して、厚さ方向に伸縮する圧電素子であることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項６記載の光走査装置において、
   ２つの圧電素子に加えられる駆動信号は、位相が１８０°ずれており、前記駆動周波数はミラー基板共振周波数ｆ２と外枠部材共振周波数ｆ２の概略中間に設定することを特徴とする光走査装置。
8. 請求項２記載の光走査装置において、
   前記外枠部材に設けられた捻り梁において、同捻り梁の固定部近傍に捻り梁と直交する方向に伸びる腕部材が設けられ、この腕部材両端部に外力発生手段を対向配備したことを特徴とする光走査装置。
9. 請求項８記載の光走査装置において、
   前記外力発生手段は、印加される電圧に対応して、厚さ方向に伸縮する圧電素子であり、２つの圧電素子に加えられる駆動信号は、位相が１８０°ずれていることを特徴とする光走査装置。
10. 請求項９記載の光走査装置において、
    前記外枠部材の慣性と同外枠部材に設けられた捻り梁の捻り剛性で定まる共振周波数ｆ１と、前記ミラーの慣性と同ミラーに設けられた梁部材の捻り剛性とで定まる共振周波数ｆ２とが数十Ｈｚ離れるよう設定し、圧電素子に加えられる駆動周波数は、ミラー基板共振周波数ｆ２と外枠部材共振周波数ｆ１の概略中間に設定されることを特徴とする。
11. 請求項１乃至１０の何れか１つに記載の光走査装置を有する画像形性装置。

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