JP2009069339A - Actuator, method for manufacturing actuator, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナ、および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an actuator, an actuator manufacturing method, an optical scanner, and an image forming apparatus.
例えば、レーザープリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、捩り振動子を構成する構造体を有するアクチュエータを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された光スキャナでは、反射面を有する可動板が2つの弾性部材を介して支持体に対し連結されている。そして、コイルが可動板に設けられているとともに、磁石が可動板に対向して設けられている。また、コイルに通電するための配線が弾性部材に設けられており、この配線を介してコイルに通電することにより、弾性部材の捩れ変形を伴って、磁石の磁界中に配された可動板を回動させる。
For example, an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a laser printer or the like is known that uses an actuator having a structure constituting a torsional vibrator (see, for example, Patent Document 1).
In the optical scanner disclosed in Patent Document 1, a movable plate having a reflective surface is connected to a support via two elastic members. The coil is provided on the movable plate, and the magnet is provided to face the movable plate. In addition, a wiring for energizing the coil is provided in the elastic member. By energizing the coil through this wiring, a movable plate disposed in the magnetic field of the magnet is accompanied by torsional deformation of the elastic member. Rotate.
特に、特許文献1にかかる光スキャナでは、弾性部材が2つのポリイミド層間に配線を介挿して構成されている。これにより、配線を弾性部材内に埋設し、弾性部材の捩れ変形によって配線に生じる応力を低減することができる。
しかしながら、特許文献1にかかる光スキャナでは、次の(1)〜(5)のような問題点を有している。
In particular, in the optical scanner according to Patent Document 1, the elastic member is configured by interposing a wiring between two polyimide layers. Thereby, the wiring is embedded in the elastic member, and the stress generated in the wiring due to the torsional deformation of the elastic member can be reduced.
However, the optical scanner according to Patent Document 1 has the following problems (1) to (5).
(1)弾性部材が主にポリイミドで構成されているため、弾性部材の熱伝導率が低く、コイルへの通電によって生じる熱や、反射面に照射された光によって生じる熱を弾性部材を通じて外部へ逃がすことができずに、所望の振動特性を維持することが難しい。
(2)可動板にはその変形防止等の理由からシリコン層を設ける必要があるが、ポリイミド層とシリコン層との接合部はその接合強度が低いため、駆動によって生じる応力により、ポリイミド層とシリコン層との接合部が剥離するおそれがある。
(1) Since the elastic member is mainly composed of polyimide, the heat conductivity of the elastic member is low, and heat generated by energizing the coil and light generated by light applied to the reflecting surface is transmitted to the outside through the elastic member. It cannot be escaped and it is difficult to maintain desired vibration characteristics.
(2) Although it is necessary to provide a silicon layer on the movable plate for reasons such as preventing deformation, since the bonding strength between the polyimide layer and the silicon layer is low, the polyimide layer and the silicon are caused by the stress generated by driving. There is a possibility that the joint with the layer may peel off.
(3)ポリイミドとシリコンとでは熱膨張係数が大きく異なるため、駆動によって生じる熱により、可動板や弾性部材に意図しない応力が生じ、この点でも、所望の振動特性を維持することが難しい。
(4)製造において、シリコン層上に多数の層を積層しなければならないため、工程が煩雑となり、その結果、光スキャナの高コスト化を招いてしまう。
(5)シリコン層の片面側にコイルや配線が偏在するため、可動板に反り(静たわみ)が生じたり、弾性部材の非線形性が現われて理想的な捩りバネの特性を得ることが難しいという問題がある。この問題は、シリコン層が薄い場合に、特に顕著である。
(3) Since the thermal expansion coefficient differs greatly between polyimide and silicon, unintentional stress is generated in the movable plate and the elastic member due to heat generated by driving, and it is difficult to maintain desired vibration characteristics in this respect as well.
(4) Since a large number of layers must be laminated on the silicon layer in manufacturing, the process becomes complicated, and as a result, the cost of the optical scanner increases.
(5) Since coils and wirings are unevenly distributed on one side of the silicon layer, it is difficult to obtain ideal torsion spring characteristics due to warping (static deflection) of the movable plate or non-linearity of the elastic member. There's a problem. This problem is particularly noticeable when the silicon layer is thin.
本発明の目的は、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができるアクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナ、および画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an actuator, an actuator manufacturing method, an optical scanner, and an image forming apparatus capable of simplifying a manufacturing process and exhibiting excellent reliability in an electromagnetic drive (moving coil) system. It is to provide.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエータは、可動板と、該可動板を支持する1対の軸部材とを備え、シリコンで一体的に形成された振動部と、
前記振動部に設けられたコイルと、
前記コイルに通電するための配線と、
前記コイルに対向して設置された磁石とを有し、
前記磁石の磁界中に配された前記コイルに通電することにより、前記可動板を前記各軸部材の捩れ変形を伴って回動させるように構成され、
前記コイルおよび/または前記配線は、前記振動部に形成された溝内に設置されていることを特徴とする。
これにより、駆動によって配線やコイルに生じる応力を低減して、信頼性を向上させることができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator of the present invention includes a movable plate and a pair of shaft members that support the movable plate, and a vibration portion integrally formed of silicon,
A coil provided in the vibrating section;
Wiring for energizing the coil;
A magnet installed facing the coil,
By energizing the coil disposed in the magnetic field of the magnet, the movable plate is configured to rotate with torsional deformation of each shaft member,
The coil and / or the wiring is installed in a groove formed in the vibration part.
Thereby, the stress which arises in a wiring or a coil by driving can be reduced, and reliability can be improved.
特に、本発明では、シリコンはポリイミドのような樹脂材料に比し熱伝導率が高いため、コイルへの通電によって生じる熱や、反射面に照射された光によって生じる熱を振動部の外部へ逃がして、長期に亘り所望の振動特性を維持することができる。
また、振動部がシリコンで一体的に形成されているため、駆動によって生じる応力による接合部での剥離を防止することができる。
In particular, in the present invention, since silicon has a higher thermal conductivity than a resin material such as polyimide, the heat generated by energizing the coil and the heat generated by the light applied to the reflecting surface is released to the outside of the vibrating part. Thus, desired vibration characteristics can be maintained over a long period of time.
Moreover, since the vibration part is integrally formed of silicon, it is possible to prevent peeling at the joint due to stress generated by driving.
さらに、振動部がシリコンで一体的に形成されているため、熱膨張による意図しない応力の発生を防止することができる。
また、製造工程の簡略化を図ることができる。
また、シリコンで構成された振動部の中央部側にコイルや配線を配置できる。そのため、可動板に生じる反り(静撓み)や、軸部材の非線形性の発生を防止することができる。
これらのことから、本発明のアクチュエータは、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
Furthermore, since the vibration part is integrally formed of silicon, it is possible to prevent unintended stress from being generated due to thermal expansion.
In addition, the manufacturing process can be simplified.
Moreover, a coil and wiring can be arrange | positioned at the center part side of the vibration part comprised with the silicon | silicone. Therefore, it is possible to prevent warpage (static deflection) generated in the movable plate and occurrence of nonlinearity of the shaft member.
For these reasons, the actuator of the present invention can exhibit excellent reliability while simplifying the manufacturing process in the electromagnetic drive (moving coil) system.
本発明のアクチュエータでは、前記可動板には、溝が形成されており、前記コイルは、当該溝内に設置されていることが好ましい。
これにより、コイルを可動板の重心付近に設置することができ、その結果、振動特性を向上させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記コイルは、前記可動板の厚さ方向での略中央に位置していることが好ましい。
これにより、コイルを可動板の重心付近に簡単かつ確実に設置することができ、その結果、振動特性を向上させることができる。
In the actuator according to the present invention, it is preferable that a groove is formed in the movable plate, and the coil is installed in the groove.
Thereby, a coil can be installed in the gravity center vicinity of a movable board, As a result, a vibration characteristic can be improved.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the coil is positioned substantially at the center in the thickness direction of the movable plate.
As a result, the coil can be easily and reliably installed near the center of gravity of the movable plate, and as a result, the vibration characteristics can be improved.
本発明のアクチュエータでは、前記コイルは、前記可動板の板面に沿って渦巻状に形成されていることが好ましい。
これにより、コイルの構成を比較的簡単なものとするとともに、駆動電圧を抑えつつ、コイルに生じる磁力を大きくすることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記1対の軸部材のうちの少なくとも一方の軸部材には、溝が形成されており、前記配線は、当該溝内に設置されていることが好ましい。
これにより、軸部材の捩れ変形によって配線に生じる応力を低減することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the coil is formed in a spiral shape along the plate surface of the movable plate.
Thereby, while making the structure of a coil comparatively simple, the magnetic force which arises in a coil can be enlarged, suppressing a drive voltage.
In the actuator of the present invention, it is preferable that a groove is formed in at least one of the pair of shaft members, and the wiring is disposed in the groove.
Thereby, the stress which arises in wiring by the torsional deformation of a shaft member can be reduced.
本発明のアクチュエータでは、前記配線は、前記軸部材の軸線方向に配置されていることが好ましい。
これにより、軸部材の捩れ変形によって配線に生じる応力をより確実に低減することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記振動部は、前記溝が形成された本体と、前記コイルおよび/または前記配線の少なくとも一部を覆うように前記本体に接合された蓋部とを有することが好ましい。
これにより、振動部の重心を可動板の回動中心軸に近づけることができる。その結果、振動特性を向上させることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the wiring is arranged in an axial direction of the shaft member.
Thereby, the stress which arises in wiring by the torsional deformation of a shaft member can be reduced more reliably.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the vibration portion includes a main body in which the groove is formed and a lid portion that is joined to the main body so as to cover at least a part of the coil and / or the wiring.
Thereby, the center of gravity of the vibration part can be brought close to the rotation center axis of the movable plate. As a result, vibration characteristics can be improved.
本発明のアクチュエータでは、前記可動板には、その板面に沿って渦巻状に第1の溝が形成され、当該第1の溝内に前記コイルが設置されているとともに、前記各軸部材には、その軸線方向に沿って第2の溝が形成され、当該第2の溝内に前記配線が設置され、前記可動板の回動中心軸付近で前記コイルと前記配線が接続されるように構成されており、前記蓋部は、前記可動板の回動中心軸付近の少なくとも一部を除くように設けられていることが好ましい。
これにより、コイルが渦巻状であっても、コイルと配線との電気的接続を許容しつつ、振動部の重心を可動板の回動中心軸に近づけることができる。
In the actuator of the present invention, the movable plate is formed with a first groove spirally along the plate surface, the coil is installed in the first groove, and each shaft member is provided with the first groove. The second groove is formed along the axial direction, the wiring is installed in the second groove, and the coil and the wiring are connected in the vicinity of the rotation center axis of the movable plate. Preferably, the lid portion is provided so as to exclude at least a part near the rotation center axis of the movable plate.
Thereby, even if the coil is spiral, the center of gravity of the vibrating portion can be brought close to the rotation center axis of the movable plate while allowing electrical connection between the coil and the wiring.
本発明のアクチュエータでは、前記振動部と前記コイルおよび/または前記配線との間には、絶縁膜が介在していることが好ましい。
これにより、コイルと振動部との間の絶縁性を優れたものとし、信頼性を向上させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記振動部は、1つの基板をエッチングすることにより一体的に形成されたものであることが好ましい。
これにより、シリコンで一体的に形成された振動部を簡単に製造することができる。
In the actuator of the present invention, it is preferable that an insulating film is interposed between the vibrating portion and the coil and / or the wiring.
Thereby, the insulation between a coil and a vibration part can be made excellent, and reliability can be improved.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the vibrating portion is integrally formed by etching one substrate.
Thereby, the vibration part integrally formed with silicon can be easily manufactured.
本発明のアクチュエータでは、前記コイルおよび前記配線は、それぞれ、金属で構成されていることが好ましい。
金属は一般に優れた電気伝導性を有するものの変形を繰り返すことにより金属疲労が生じる。したがって、金属で構成されたコイルや配線を用いた場合に、本発明を適用することによる効果が顕著となる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that each of the coil and the wiring is made of metal.
Although metal generally has excellent electrical conductivity, metal fatigue occurs due to repeated deformation. Therefore, when the coil and wiring comprised with the metal are used, the effect by applying this invention becomes remarkable.
本発明のアクチュエータの製造方法は、可動板と、該可動板を支持する1対の軸部材とを備えた振動部にコイルおよび配線が設けられたアクチュエータを製造する方法であって、
基板をエッチングして溝を形成する第1の工程と、
前記溝内に前記コイルおよび/または前記配線を形成する第2の工程とを有することを特徴とする。
これにより、得られるアクチュエータは、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
An actuator manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing an actuator in which a coil and a wiring are provided in a vibration part including a movable plate and a pair of shaft members that support the movable plate,
A first step of etching the substrate to form a groove;
And a second step of forming the coil and / or the wiring in the groove.
Thereby, the obtained actuator can exhibit excellent reliability while simplifying the manufacturing process in an electromagnetic drive (moving coil) system.
本発明の光スキャナは、光反射部が設けられた可動板と、該可動板を支持する1対の軸部材とを備え、シリコンで一体的に形成された振動部と、
前記振動部に設けられたコイルと、
前記コイルに通電するための配線と、
前記コイルに対向して設置された磁石とを有し、
前記磁石の磁界中に配された前記コイルに通電することにより、前記可動板を前記各軸部材の捩れ変形を伴って回動させ、前記光反射部で反射した光を走査するように構成され、
前記コイルおよび/または前記配線は、前記振動部に形成された溝内に設置されていることを特徴とする。
これにより、本発明の光スキャナは、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
An optical scanner of the present invention includes a movable plate provided with a light reflecting portion and a pair of shaft members that support the movable plate, and a vibrating portion integrally formed of silicon,
A coil provided in the vibrating section;
Wiring for energizing the coil;
A magnet installed facing the coil,
By energizing the coil disposed in the magnetic field of the magnet, the movable plate is rotated with torsional deformation of each shaft member, and the light reflected by the light reflecting portion is scanned. ,
The coil and / or the wiring is installed in a groove formed in the vibration part.
As a result, the optical scanner of the present invention can simplify the manufacturing process and exhibit excellent reliability in the electromagnetic drive (moving coil) system.
本発明の画像形成装置は、光反射部が設けられた可動板と、該可動板を支持する1対の軸部材とを備え、シリコンで一体的に形成された振動部と、
前記振動部に設けられたコイルと、
前記コイルに通電するための配線と、
前記コイルに対向して設置された磁石とを有し、
前記磁石の磁界中に配された前記コイルに通電することにより、前記可動板を前記各軸部材の捩れ変形を伴って回動させ、前記光反射部で反射した光を走査して、画像を形成するように構成され、
前記コイルおよび/または前記配線は、前記振動部に形成された溝内に設置されていることを特徴とする。
これにより、本発明の画像形成装置は、優れた信頼性を発揮することができる。
An image forming apparatus of the present invention includes a movable plate provided with a light reflecting portion and a pair of shaft members that support the movable plate, and a vibrating portion integrally formed of silicon,
A coil provided in the vibrating section;
Wiring for energizing the coil;
A magnet installed facing the coil,
By energizing the coil arranged in the magnetic field of the magnet, the movable plate is rotated with torsional deformation of each shaft member, and the light reflected by the light reflecting portion is scanned to scan the image. Configured to form,
The coil and / or the wiring is installed in a groove formed in the vibration part.
As a result, the image forming apparatus of the present invention can exhibit excellent reliability.
以下、本発明のアクチュエータ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>
図1は、本発明のアクチュエータの第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示すアクチュエータの平面図、図3は、図1に示すアクチュエータの断面図((a)は図2中のA−A線断面図、(b)は図2中のB−B線断面図)、図4は、図1に示すアクチュエータに備えられたコイルを説明するための部分拡大斜視図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図3および図5中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an actuator of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the actuator of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the actuator shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of the actuator shown in FIG. A sectional view taken along the line AA in FIG. 2, (b) is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and FIG. 4 is a partially enlarged perspective view for explaining the coil provided in the actuator shown in FIG. .
In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 3 and 5 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
図1に示すように、本実施形態のアクチュエータ1は、電磁駆動方式(より具体的にはムービングコイル方式)を採用するアクチュエータであって、振動系(振動部)を有する基体2と、この基体2を支持する支持体3と、1対の磁石(永久磁石)41、42とを有している。
以下、アクチュエータ1を構成する各部を順次説明する。
As shown in FIG. 1, the actuator 1 of this embodiment is an actuator that employs an electromagnetic drive system (more specifically, a moving coil system), and includes a
Hereinafter, each part which comprises the actuator 1 is demonstrated sequentially.
基体2は、図1に示すように、可動板21と、可動板21を支持する1対の軸部材22、23と、これらを囲むように枠状に形成された支持部24とを有している。
可動板21は、板状をなし、本実施形態では、平面視形状が長方形をなしている。そして、可動板21の板面(上面)には、光反射性を有する光反射部211が設けられている。これにより、アクチュエータ1を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチ等の光学デバイスに適用することができる。
また、図2に示すように、可動板21には、コイル212が設けられている。このコイル212は、後述する1対の磁石41、42の磁界中に配され、通電により可動板21に電磁力を作用させることができる。
As shown in FIG. 1, the
The
As shown in FIG. 2, the
特に、このコイル212は、図3および図4に示すように、可動板21の下面に形成された溝213内に設置されている。すなわち、コイル212は、可動板21内に埋設されている。これにより、コイル212を可動板21の重心付近に設置することができ、その結果、振動特性を向上させることができる。また、シリコンで構成された可動板21の中央部側にコイル212やその配線を配置できるため、可動板21の厚さが薄い場合など、可動板21に生じる反り(静撓み)を防止することができる。さらに、可動板21が回動時の慣性力により若干変形する(動撓み)場合でも、その変形によってコイル212に生じる応力を低減して、アクチュエータ1の信頼性を向上させることができる。
In particular, this
本実施形態では、溝213の底部が可動板21の厚さ方向での中央部まで達するように形成され、コイル212は、溝213の深さよりも薄い厚さで形成されている。
そのため、コイル212は、可動板21の厚さ方向での略中央に位置している。これにより、コイル212を可動板21の重心付近に簡単かつ確実に設置することができ、その結果、振動特性を向上させることができる。
In the present embodiment, the bottom of the
For this reason, the
また、溝213の深さがコイル212の厚さよりも深いため、可動板21の下面には、溝213による凹凸が形成されている。これにより、可動板21の表面積を大きくすることができるため、可動板21の放熱性を向上させることができる。その結果、駆動によって生じる熱による影響を抑制することができる。
また、コイル212は、可動板21の光反射部211とは反対側の面に設けられているため、光反射部211の設計の自由度が低下することもない。
In addition, since the depth of the
Further, since the
また、本実施形態では、可動板21の板面に沿って渦巻状に溝(第1の溝)213が形成され、当該溝213内にコイル212が設置されている。したがって、コイル212は、可動板21の板面に沿って渦巻状に形成されている。このような渦巻状のコイル212は、単に環状に形成したコイルに比し大きな磁力を発生させることができ、また、可動板21の厚さ方向に積層して形成したコイルに比し構成が簡単で製造も容易である。すなわち、コイル212の構成を比較的簡単なものとするとともに、駆動電圧を抑えつつ、コイル212に生じる磁力を大きくすることができる。
In this embodiment, a groove (first groove) 213 is formed in a spiral shape along the plate surface of the
また、コイル212を構成する素線の一端(渦巻きの外周側の端)は、可動板21と軸部材23との境界部付近に位置し、後述する配線231に電気的に接続されている。また、コイル212を構成する素線の他端(渦巻きの中心側の端)は、可動板21の板面の中心付近に位置しているが、ワイヤーボンディングで構成された配線214を介して、可動板21と軸部材22との境界部付近で、後述する配線221に電気的に接続されている。
なお、コイル212を構成する素線の他端(渦巻きの中心側の端)と配線221との接続は、ワイヤーボンディングに限定されず、例えば、振動部上に絶縁膜を介して配線パターンを成膜するとともに、その絶縁膜に配線パターンに導通する貫通電極を設けた構成でもよい。
In addition, one end of the wire constituting the coil 212 (end on the outer peripheral side of the spiral) is located near the boundary between the
The connection between the other end of the wire constituting the coil 212 (the end on the center side of the spiral) and the
また、可動板21(振動部)とコイル212との間には、絶縁膜が介在しているのが好ましい。これにより、コイル212と可動板21と間の絶縁性を優れたものとし、信頼性を向上させることができる。この場合、コイル212を構成する素線の外周に絶縁膜を形成してもよいし、可動板21の下面や溝222の壁面に絶縁膜を形成してもよい。また、この絶縁膜の構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されないが、樹脂、金属酸化物等が挙げられる。
In addition, an insulating film is preferably interposed between the movable plate 21 (vibrating portion) and the
また、コイル212の構成材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されないが、アルミニウム等の金属が好適に用いられる。
金属は一般に優れた電気伝導性を有するものの変形を繰り返すことにより金属疲労が生じる。したがって、金属で構成されたコイル212を用いた場合に、本発明を適用することによる効果が顕著となる。
The constituent material of the
Although metal generally has excellent electrical conductivity, metal fatigue is caused by repeated deformation. Therefore, when the
このような可動板21は、1対の軸部材22、23によって支持(両持ち支持)されている。
1対の軸部材22、23は、それぞれ、弾性変形可能であるとともに、可動板21と支持部24とを連結している。
また、1対の軸部材22、23は、互いに同軸的に設けられており、これらを回動中心軸(回転軸)Xとして、可動板21が各軸部材22、23の捩れ変形を伴って支持部24に対して回動可能となっている。
Such a
Each of the pair of
In addition, the pair of
また、軸部材22には配線221、図3および図4に示すように、軸部材23には配線231が埋設されており、これらの配線221、231はそれぞれコイル212に電気的に接続されている。そして、配線221は、支持部24の下面から露出する端子241に電気的に接続され、また、配線231は、支持部24の下面から露出する端子242に電気的に接続されている。これにより、配線221、231を介してコイル212に通電することができる。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
特に、配線221は、軸部材22の下面に軸線方向に沿って形成された溝(第2の溝)222内に設置されている。また、配線231は、軸部材23の下面に軸線方向に沿って形成された溝(第2の溝)232内に設置されている。
すなわち、配線221は軸部材22内に埋設され、また、配線231は軸部材23内に埋設されている。
In particular, the
That is, the
これにより、軸部材22の捩れ変形によって配線221に生じる応力や、軸部材23の捩れ変形によって配線231に生じる応力を低減することができる。その結果、アクチュエータの信頼性を向上させることができる。
また、シリコンで構成された軸部材22、23の中央部側に配線221、231を配置できる。そのため、軸部材22、23の非線形性の発生を防止することができる。
Thereby, the stress generated in the
Further, the
本実施形態では、溝222の底部が軸部材22の厚さ方向(上下方向)での中央部まで達するように形成され、配線221は、溝222の深さよりも薄い厚さで形成されている。
そのため、配線221は、軸部材22の軸線方向に(軸部材22の軸線に沿って)配置されている。これにより、軸部材22の捩れ変形によって配線221に生じる応力をより確実に低減することができる。
In the present embodiment, the bottom portion of the
Therefore, the
同様に、溝232の底部が軸部材23の厚さ方向(上下方向)での中央部まで達するように形成され、配線231は、溝232の深さよりも薄い厚さで形成されている。
そのため、配線231は、軸部材23の軸線方向に(軸部材23の軸線に沿って)配置されている。これにより、軸部材23の捩れ変形によって配線221に生じる応力をより確実に低減することができる。
Similarly, the bottom of the groove 232 is formed so as to reach the center in the thickness direction (vertical direction) of the
Therefore, the
このような各配線221、231についても、前述したコイル212と同様に、軸部材22(振動部)と配線221との間や、軸部材23(振動部)と配線231との間には、絶縁膜が介在しているのが好ましい。これにより、配線221、231と振動部と間の絶縁性を優れたものとし、信頼性を向上させることができる。
また、各配線221、231の構成材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されないが、アルミニウム等の金属が好適に用いられる。特に、配線221、231は、コイル212と同種の材料で構成され、かつ、後述するように一体で(一括して)形成するのが好ましい。
For each of these
In addition, the constituent material of each of the
前述したように金属は一般に優れた電気伝導性を有するものの変形を繰り返すことにより金属疲労が生じる。したがって、金属で構成された配線を用いた場合、本発明を適用することによる効果が顕著となる。
このような可動板21および1対の軸部材22、23は、振動系(振動部)を構成している。すなわち、本実施形態では、振動部が可動板21および1対の軸部材22、23からなる1つの振動系(すなわち1自由度振動系)を有するものである。
As described above, metals generally have excellent electrical conductivity, but metal fatigue is caused by repeated deformation. Therefore, when the wiring comprised with the metal is used, the effect by applying this invention becomes remarkable.
Such a
このような振動系を有する基体2は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板21と1対の軸部材22、23と支持部24が一体的に形成されている。
また、このような振動部は、後述するように1つの基板をエッチングすることにより一体的に形成されたものである。これにより、シリコンで一体的に形成された振動部を簡単に製造することができる。
The
Moreover, such a vibration part is integrally formed by etching one substrate as will be described later. Thereby, the vibration part integrally formed with silicon can be easily manufactured.
この基板の平均厚さ(すなわち可動板21や軸部材22、23の厚さ)は、それぞれ、特に限定されないが、1〜1500μmであるのが好ましく、10〜300μmであるのがより好ましい。
また、前述したような振動系(振動部)を支持するための支持部24は、可動板21の外周を囲むように枠状をなしている。そして、この支持部24の下面に、支持体3が接合されている。
The average thickness of the substrate (that is, the thickness of the
Further, the
支持体3は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。そして、基体2と支持体3とは直接接合または陽極接合により接合されている。なお、基体2と支持体3とは、例えば、ガラス、シリコン、またはSiO2を主材料として構成された接合層を介して接合されていてもよいし、接着剤を介して接合されていてもよい。
支持体3は、前述した支持部24に沿って枠状をなしている。なお、支持体3の形状は、前述したものに限定されない。
The
The
このような支持体3にあっては、その内側の空間が、基体2の振動系の振動、すなわち可動板21が回動(振動)する際に、支持体3に接触するのを防止する逃げ部を構成する。このような逃げ部を設けることにより、アクチュエータ1全体の大型化を防止しつつ、可動板21の振れ角(振幅)をより大きく設定することができる。
このような支持体3の側面には、1対の磁石41、42が接合・固定されている。
In such a
A pair of
この1対の磁石41、42は、可動板21の回動中心軸Xを介して互いに対向するとともに、それぞれ非回動時の可動板21の端面に対向するように設けられている。このようにして各磁石41、42は、コイル212に対向している。
また、磁石41は、可動板21側をS極とするように設置され、磁石42は、可動板21側をN極とするように設置されている。したがって、1対の磁石41、42は、可動板21付近に、非回動時の可動板21の板面に平行で、かつ、可動板21の回動中心軸Xに直角な方向の磁界を発生させる。
The pair of
Further, the
なお、磁石41、42は、永久磁石ではなく、電磁石であってもよい。また、磁石41、42の極性は、図示のものに限定されないことは言うまでもない。
以上のような構成を有するアクチュエータ1は、次のようにして作動する。
図示しない電源回路が配線221、231を介してコイル212に交番電圧を印加することにより、コイル212に生じる磁界の方向が上方向と下方向とで交互に切り換わる。
The actuator 1 having the above configuration operates as follows.
When a power supply circuit (not shown) applies an alternating voltage to the
そのため、1対の磁石41、42の磁界中に配された可動板21は、各軸部材22、23の捩れ変形を伴いながら、可動板21が支持部24に対し回動(振動)する。
ここで、可動板21と1対の軸部材22、23とからなる振動系の固有振動数ω1は、可動板21の慣性モーメントJ1と、1対の軸部材22、23のばね定数k1とにより、ω1=(k1/J1)1/2によって与えられる。コイル212に印加する交番電圧の周波数は、固有振動数ω1と同じであっても異なっていてもよいが、固有振動数ω1と同じである場合、効率よくアクチュエータ1を作動させることができる。
Therefore, the
Here, the natural frequency ω 1 of the vibration system composed of the
以上説明したように構成されたアクチュエータ1によれば、コイル212および配線221、231が振動部(振動系)に形成された溝内に設置されているため、駆動によって配線221、231やコイル212に生じる応力を低減して、信頼性を向上させることができる。
特に、本発明では、(1)シリコンはポリイミドのような樹脂材料に比し熱伝導率が高いため、コイル212への通電によって生じる熱や、光反射部211に照射された光によって生じる熱を振動部の外部へ逃がして、長期に亘り所望の振動特性を維持することができる。
According to the actuator 1 configured as described above, since the
In particular, in the present invention, (1) since silicon has a higher thermal conductivity than a resin material such as polyimide, heat generated by energizing the
また、(2)振動部がシリコンで一体的に形成されているため、駆動によって生じる応力による接合部での剥離を防止することができる。
さらに、(3)振動部がシリコンで一体的に形成されているため、熱膨張による意図しない応力の発生を防止することができる。
また、(4)製造工程の簡略化を図ることができる。
Further, (2) since the vibration part is integrally formed of silicon, it is possible to prevent peeling at the joint due to stress generated by driving.
Furthermore, (3) since the vibration part is integrally formed of silicon, it is possible to prevent unintended stress from being generated due to thermal expansion.
In addition, (4) the manufacturing process can be simplified.
また、(5)シリコンで構成された振動部の中央部側にコイル212や配線221、231を配置できる。そのため、可動板21に生じる反り(静撓み)や、軸部材22、23の非線形性の発生を防止することができる。
このような(1)〜(5)の効果により、本発明のアクチュエータ1は、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
Further, (5) the
Due to the effects (1) to (5), the actuator 1 of the present invention can exhibit excellent reliability while simplifying the manufacturing process in the electromagnetic drive (moving coil) system. .
このようなアクチュエータ1は、例えば、次のようにして製造することができる。
図5は、図1に示すアクチュエータ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5中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図5では、図2中のB−B線断面に対応する断面を示している。
アクチュエータ1の製造方法は、[1]基板をエッチングして溝213、222、232を形成する第1の工程と、[2]溝213内にコイル212、溝222内に配線221、溝232内に配線231を形成する第2の工程と、基板をエッチングして可動板21、1対の軸部材22、23、および支持部24を形成する第3の工程と、[4]基板に支持体3および磁石41、42を接合する第4の工程とを有する。
Such an actuator 1 can be manufactured as follows, for example.
FIG. 5 is a view (longitudinal sectional view) for explaining the manufacturing method of the actuator shown in FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 5 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. FIG. 5 shows a cross section corresponding to the cross section taken along the line BB in FIG.
The manufacturing method of the actuator 1 includes: [1] a first step of etching the substrate to form
以下、各工程を順次説明する。
[1] まず、図5(a)に示すように、シリコンで構成された基板2Aを用意する。
そして、図5(b)に示すように、所定のマスクを介して基板2Aの一方の面をエッチングして、溝213、を形成する。その際、溝222、232も溝213と同時に一括して形成する。
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。
Hereinafter, each process is demonstrated one by one.
[1] First, as shown in FIG. 5A, a
Then, as shown in FIG. 5B, one surface of the
As an etching method, for example, one or more of physical etching methods such as plasma etching, reactive ion etching, beam etching, and light-assisted etching, and chemical etching methods such as wet etching are used in combination. be able to.
[2] 次に、図5(c)に示すように、形成された溝213の底面上に、コイル212を形成する。その際、配線221、231も、コイル212と同時に一括して形成する。
なお、配線221、231やコイル212の絶縁のための絶縁膜を形成する場合には、前述した本工程[2]の前に行う。
コイル212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。
[2] Next, as shown in FIG. 5C, the
In addition, when forming the insulating film for the insulation of the
Examples of the method of forming the
[3] 次に、図5(d)に示すように、所定のマスクを介して基板2Aをエッチングして、可動板21、1対の軸部材22、23、および支持部24を形成する。これにより、基体2が得られる。
なお、本工程は、第1の工程の前や、第1の工程と第2の工程との間に行うことも可能である。
[3] Next, as shown in FIG. 5D, the
Note that this step can be performed before the first step or between the first step and the second step.
[4] 次に、図5(e)に示すように、得られた基体2に支持体3および磁石41、42を直接性合や陽極接合により接合して、アクチュエータ1を得る。
以上説明したような製造方法によれば、基板2Aをエッチングして溝を形成する第1の工程と、溝内にコイルおよび配線を形成する第2の工程とを有しているため、前述したようなアクチュエータ1を得ることができる。すなわち、得られるアクチュエータ1は、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
[4] Next, as shown in FIG. 5 (e), the
The manufacturing method as described above includes the first step of etching the
<第2実施形態>
次に、本発明のアクチュエータの第2実施形態について説明する。
図6は、本発明のアクチュエータの第2実施形態を示す部分拡大斜視図である。
以下、第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the actuator of the present invention will be described.
FIG. 6 is a partially enlarged perspective view showing a second embodiment of the actuator of the present invention.
In the following, the second embodiment will be described, but the description will focus on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
本実施形態のアクチュエータは、振動部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。
本実施形態にかかるアクチュエータでは、図6に示すように、可動板21Aと1対の軸部材22A、23Aとで振動部(振動系)が構成されている。
可動板21Aには溝213Aが形成され、この溝213A内にコイル212が設置されている。また、軸部材22Aには溝222Aが形成され、この溝222A内に配線221が設置されている。また、軸部材23Aには溝232Aが形成され、この溝232A内に配線231が設置されている。
The actuator of this embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above except the structures of a vibration part differing.
In the actuator according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
A
このような可動板21Aおよび1対の軸部材22、23で構成された振動部は、溝213A、222A、232Aが形成された本体25と、コイル212および配線221、231の一部を覆うように本体25に接合された蓋部26とを有する。
これにより、振動部の重心を可動板21の回動中心軸Xに近づけることができる。その結果、振動特性を向上させることができる。
The vibrating part composed of the
Thereby, the center of gravity of the vibration part can be brought close to the rotation center axis X of the
特に、蓋部26は、可動板21の回動中心軸X付近の少なくとも一部261を除くように設けられている。これにより、コイル212が渦巻状であっても、コイル212と配線221、231との電気的接続を許容しつつ、振動部の重心を可動板21の回動中心軸Xに近づけることができる。
ここで、本体25は、シリコンで構成されている。
In particular, the
Here, the
また、本体25に形成された溝213A、222A、232Aの深さは、コイル212や配線221、231の厚さとほぼ等しくなっている。
また、蓋部26の構成材料は、特に限定されないが、ポリシリコンが好適に用いられる。
また、このような蓋部26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。また、蓋部26を構成する層の形成は、前述した第1実施形態におけるアクチュエータ1の製造方法において、工程[2]と工程[3]との間、または、工程[3]と工程[4]との間に行うことができる。
Further, the depths of the
Further, the constituent material of the
In addition, as a method of forming such a
以上説明したようなアクチュエータ1、1Aは、例えば、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどに適用することができる。
アクチュエータ1、1Aを光スキャナとして用いた場合、アクチュエータ1(本発明にかかる光スキャナ)は、光反射部211で反射した光を走査する。このような本発明にかかる光スキャナは、優れた信頼性を発揮することができる。
このような光スキャナは、例えば、レーザープリンタ、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。
The actuators 1 and 1A described above can be applied to, for example, an optical scanner, an optical switch, and an optical attenuator.
When the actuators 1 and 1A are used as an optical scanner, the actuator 1 (the optical scanner according to the present invention) scans the light reflected by the
Such an optical scanner can be suitably applied to an image forming apparatus such as a laser printer, an imaging display, a barcode reader, or a scanning confocal microscope.
以下、本発明の光スキャナを備えた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7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、図8は、図7に示す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。
Hereinafter, a specific example of an image forming apparatus provided with the optical scanner of the present invention will be described.
First, an example in which the present invention is applied to a printer that employs an electrophotographic system will be described.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the overall configuration showing an example of an image forming apparatus (printer) including the optical scanner of the present invention, and FIG. 8 is a schematic configuration of an exposure unit provided in the image forming apparatus shown in FIG. FIG.
図7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7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7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。
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。
An image forming apparatus 110 (printer) shown in FIG. 7 records an image made of toner on a recording medium such as paper or an OHP sheet by a series of image forming processes including exposure, development, transfer, and fixing. As shown in FIG. 7, such an
In such an
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。
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114は、現像装置144が選択的に前記現像位置にて感光体111と対向している。なお、この選択は、保持体145の軸146まわりの回転により、現像装置141〜144の相対位置関係を維持しつつそれぞれの位置を変えることで行う。
The charged region of the
The latent image formed on the
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。
The yellow toner image formed on the
The same processing as described above is repeatedly executed for the second color, the third color, and the fourth color, so that the toner images of the respective colors corresponding to the respective image signals are transferred onto the
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155と駆動ローラ154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。また、中間転写ベルト151は、駆動ローラ154を回転させることで一次転写ローラ152および従動ローラ153を従動回転させながら回転する。
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。
On the other hand, the recording medium P is conveyed from the
The full color toner image formed on the
The full-color toner image transferred to the recording medium P is heated and pressurized by the fixing
一方、感光体111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。
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。
On the other hand, after the primary transfer position has elapsed, the toner adhering to the surface of the
In the case of double-sided printing, after the recording medium P fixed on one surface by the fixing
このような画像形成装置に備えられた露光ユニット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。
より具体的に説明すると、露光ユニット113は、図8に示すように、光スキャナであるアクチュエータ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。
The
More specifically, as shown in FIG. 8, the
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を介してアクチュエータ1(光反射部211)にレーザー光Lが照射される。そして、光反射部211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。
その際、アクチュエータ1の駆動(可動板21の回動中心軸Xまわりの回動)により、光反射部211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211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。
In the
At that time, the light (laser L) reflected by the
In this way, the
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9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9に示す画像形成装置119は、光スキャナであるアクチュエータ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。
Next, an example in which the present invention is applied to an imaging display (display device) will be described.
FIG. 9 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus (imaging display) of the present invention.
An
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を介してアクチュエータ1(光反射部211)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。
In such an
そして、光反射部211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。
その際、アクチュエータ1の駆動(可動板21の回動中心軸Xまわりの回動)により、光反射部211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211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。
Then, the light (three colors of combined light) reflected by the
At that time, the light reflected by the
このようにして画像形成装置119は、スクリーン197上に画像形成(描画)を行う。
以上、本発明のアクチュエータ、光スキャナ、および画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエータ等では、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。
In this way, the
The actuator, the optical scanner, and the image forming apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this. For example, in the actuator of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.
前述した実施形態では、コイル212および配線221、231を振動部内に埋設した構成を説明したが、コイル212または配線221、231のいずれかのみを振動部内に埋設してもよい。
また、前述した実施形態では、振動部が1自由度振動系を構成するものについて説明したが、振動部が2次自由度以上の振動系を構成していてもよい。例えば、振動部が2自由度振動系を構成する場合、振動部は、各軸部材の途中に駆動部材(質量部)を設けることにより構成する。これにより、振動部が2自由度振動系を構成し、駆動電圧を低減しつつ、可動板の振れ角を大きくすることができる。この場合、電磁駆動用のコイルは、1つまたは1対の駆動部材に設ける。この場合でも、電磁駆動(ムービングコイル)方式において、製造時における工程を簡略化するとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
In the above-described embodiment, the description has been given of the vibration unit constituting the one-degree-of-freedom vibration system. However, the vibration unit may constitute the vibration system having the second degree of freedom or more. For example, when a vibration part comprises a 2 degree-of-freedom vibration system, a vibration part is comprised by providing a drive member (mass part) in the middle of each shaft member. Thereby, the vibration part constitutes a two-degree-of-freedom vibration system, and the deflection angle of the movable plate can be increased while reducing the drive voltage. In this case, the coil for electromagnetic drive is provided in one or a pair of drive members. Even in this case, in the electromagnetic drive (moving coil) system, the manufacturing process can be simplified and excellent reliability can be exhibited.
1‥‥‥アクチュエータ 2‥‥‥基体 2A‥‥‥基板 21、21A‥‥‥可動板 22、22A、23、23A‥‥‥軸部材 24‥‥‥支持部 211‥‥‥光反射部 212‥‥‥コイル 213、213A‥‥‥溝 221、231‥‥‥配線 222、222A、232、232A‥‥‥溝 241、242‥‥‥端子 214‥‥‥配線 25‥‥‥本体 26‥‥‥蓋部 41、42‥‥‥磁石 3‥‥‥支持体 110‥‥‥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 119‥‥‥画像形成装置 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 261‥‥‥一部 P‥‥‥記録媒体 X‥‥‥回動中心軸
1 ...
Claims (14)
前記振動部に設けられたコイルと、
前記コイルに通電するための配線と、
前記コイルに対向して設置された磁石とを有し、
前記磁石の磁界中に配された前記コイルに通電することにより、前記可動板を前記各軸部材の捩れ変形を伴って回動させるように構成され、
前記コイルおよび/または前記配線は、前記振動部に形成された溝内に設置されていることを特徴とするアクチュエータ。 A vibration part that includes a movable plate and a pair of shaft members that support the movable plate, and is integrally formed of silicon;
A coil provided in the vibrating section;
Wiring for energizing the coil;
A magnet installed facing the coil,
By energizing the coil disposed in the magnetic field of the magnet, the movable plate is configured to rotate with torsional deformation of each shaft member,
The actuator according to claim 1, wherein the coil and / or the wiring is installed in a groove formed in the vibrating portion.
基板をエッチングして溝を形成する第1の工程と、
前記溝内に前記コイルおよび/または前記配線を形成する第2の工程とを有することを特徴とするアクチュエータの製造方法。 A method of manufacturing an actuator in which a coil and a wiring are provided in a vibration part including a movable plate and a pair of shaft members that support the movable plate,
A first step of etching the substrate to form a groove;
And a second step of forming the coil and / or the wiring in the groove.
前記振動部に設けられたコイルと、
前記コイルに通電するための配線と、
前記コイルに対向して設置された磁石とを有し、
前記磁石の磁界中に配された前記コイルに通電することにより、前記可動板を前記各軸部材の捩れ変形を伴って回動させ、前記光反射部で反射した光を走査するように構成され、
前記コイルおよび/または前記配線は、前記振動部に形成された溝内に設置されていることを特徴とする光スキャナ。 A movable portion provided with a light reflecting portion and a pair of shaft members that support the movable plate, and a vibrating portion integrally formed of silicon;
A coil provided in the vibrating section;
Wiring for energizing the coil;
A magnet installed facing the coil,
By energizing the coil disposed in the magnetic field of the magnet, the movable plate is rotated with torsional deformation of each shaft member, and the light reflected by the light reflecting portion is scanned. ,
The optical scanner, wherein the coil and / or the wiring is installed in a groove formed in the vibrating portion.
前記振動部に設けられたコイルと、
前記コイルに通電するための配線と、
前記コイルに対向して設置された磁石とを有し、
前記磁石の磁界中に配された前記コイルに通電することにより、前記可動板を前記各軸部材の捩れ変形を伴って回動させ、前記光反射部で反射した光を走査して、画像を形成するように構成され、
前記コイルおよび/または前記配線は、前記振動部に形成された溝内に設置されていることを特徴とする画像形成装置。 A movable portion provided with a light reflecting portion and a pair of shaft members that support the movable plate, and a vibrating portion integrally formed of silicon;
A coil provided in the vibrating section;
Wiring for energizing the coil;
A magnet installed facing the coil,
By energizing the coil arranged in the magnetic field of the magnet, the movable plate is rotated with torsional deformation of each shaft member, and the light reflected by the light reflecting portion is scanned to scan the image. Configured to form,
The image forming apparatus, wherein the coil and / or the wiring is installed in a groove formed in the vibrating portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007236297A JP2009069339A (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Actuator, method for manufacturing actuator, optical scanner, and image forming apparatus |
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JP2007236297A Withdrawn JP2009069339A (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Actuator, method for manufacturing actuator, optical scanner, and image forming apparatus |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013051748A (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Nippon Signal Co Ltd:The | Planar electromagnetic actuator |
JP2014056132A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | Actuator, optical scanner, image display device, and head-mounted display |
-
2007
- 2007-09-12 JP JP2007236297A patent/JP2009069339A/en not_active Withdrawn
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JP2014056132A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | Actuator, optical scanner, image display device, and head-mounted display |
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