JP4983281B2 - アクチュエータ、光スキャナ、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータ、光スキャナ、および画像形成装置に関するものである。

光反射性を有する光反射部で反射した光を偏向・走査する光学デバイスとしては、例えばレーザープリンタ等に用いられる光スキャナが知られている。このような光スキャナとしては、マイクロマシニング技術によりＳｉ基板を加工して製造した捩り振動子を用いたものが提案されている。このような捩り振動子を用いた光スキャナは、ポリゴンミラーに比し高速で光走査を行うことができるという利点がある。

例えば、特許文献１にかかる光スキャナでは、板状の反射ミラーが１対のバネ部で両持ち支持され、反射ミラーが静電駆動方式により各バネ部の捩れ変形を伴って回動する。
このような反射ミラーおよび１対のバネで構成された振動系の共振周波数で反射ミラーを回動させることが一般に行われている。この場合、かかる振動系の共振周波数を低く設定するには、バネ部の長さを長くするか、反射ミラーの慣性モーメントを大きくする必要がある。
しかしながら、特許文献１にかかる光スキャナにあっては、各軸部材が反射ミラーの縁部から直線状に延びているため、比較的低い共振周波数で動作させるように構成すると、軸部材の長尺化や反射ミラーの大型化により光スキャナの大型化を招いてしまう。

特開２００５−１８１４３０号公報

本発明の目的は、小型化を図りつつ、所望の周波数で駆動することができるアクチュエータ、光スキャナ、および画像形成装置を提供することにある。

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、
前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
前記可動板に接合された錘部材と、
前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させる駆動手段とを有し、
前記可動板は、その一方の面側で、かつ、平面視での中央部にて、前記各軸部材の一端部に固定され、
前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とする。
これにより、各軸部材を長尺化しても、各軸部材の長手方向における光学デバイスの寸法を小さく抑えることができる。その結果、小型化を図りつつ、所望の周波数で駆動することができる。
また、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合された錘部材を有するので、振動系の中心を各軸部材の軸線に一致または近づけて、可動板を円滑に回動させることができる。
また、前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成されているので、錘部材を有効利用して、可動板を回動させることができる。
また、前記錘部材は、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されているので、磁性体（錘部材）の小型化を図りつつ、振動系の中心を各軸部材の軸線に一致または近づけることができる。

本発明のアクチュエータは、可動板と、
前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
前記可動板に接合された錘部材と、
前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させる駆動手段とを有し、
前記各軸部材は、前記可動板の厚さ方向に離間し、かつ、平面視にて前記可動板と重なる部分を有し、
前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とする。
これにより、各軸部材を長尺化しても、各軸部材の長手方向における光学デバイスの寸法を小さく抑えることができる。その結果、小型化を図りつつ、所望の周波数で駆動することができる。
また、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合された錘部材を有するので、振動系の中心を各軸部材の軸線に一致または近づけて、可動板を円滑に回動させることができる。
また、前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成されているので、錘部材を有効利用して、可動板を回動させることができる。
また、前記錘部材は、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されているので、磁性体（錘部材）の小型化を図りつつ、振動系の中心を各軸部材の軸線に一致または近づけることができる。

本発明のアクチュエータでは、前記可動板は、スペーサを介して前記各軸部材に固定されていることが好ましい。
これにより、可動板の回動時における可動板と各軸部材との不本意な接触を抑制または防止して、円滑に各軸部材を捩れ変形させながら可動板を回動させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記可動板および前記各軸部材が、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているとともに、前記スペーサが、シリコン酸化物を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、ＳＯＩ基板を加工することにより比較的簡単に、可動板と軸部材とスペーサとを含む構造体を形成することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記各軸部材の横断面は、前記可動板側へ向け幅が漸減する部分を有することが好ましい。
これにより、可動板の回動時における可動板と各軸部材との不本意な接触を抑制または防止して、円滑に各軸部材を捩れ変形させながら可動板を回動させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記可動板は、互いに嵌合する１対の嵌合部を介して前記各軸部材に固定されていることが好ましい。
これにより、可動板や各軸部材の構成材料によらず、可動板を各軸部材に比較的簡単かつ強固に固定することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記１対の軸部材は、一体的に形成されていることが好ましい。
これにより、各軸部材に対する可動板の固定部の機械的強度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、前記可動板の板面には、光反射性を有する光反射部が設けられていることが好ましい。
これにより、本発明のアクチュエータを光スイッチ、光アッテネータ、光スキャナなどの光学デバイスに適用することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記光反射部は、前記可動板の前記軸部材と反対側の面に設けられていることが好ましい。
これにより、可動板の大型化を防止しつつ、本発明のアクチュエータを光スイッチ、光アッテネータ、光スキャナなどの光学デバイスに適用することができる。

本発明の光スキャナは、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
前記可動板に接合された錘部材と、
前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させることにより、前記光反射で反射した光を走査する駆動手段とを有し、
前記可動板は、その一方の面側で、かつ、平面視での中央部にて、前記各軸部材の一端部に固定され、
前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、所望の周波数で駆動することができる光スキャナを提供することができる。

本発明の画像形成装置は、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
前記可動板に接合された錘部材と、
前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させることにより、前記光反射で反射した光を走査して、対象物上に画像を形成する駆動手段とを有し、
前記可動板は、その一方の面側で、かつ、平面視での中央部にて、前記各軸部材の一端部に固定され、
前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とする。
これにより、画像形成装置の小型化を図ったり、画像形成装置の設計自由度を高めたりすることができる。

以下、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の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
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）である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図３（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

光学デバイス１は、図１に示すように、振動系を有する基体２がスペーサ３を介して支持基板４に支持されている。
振動系を有する基体２は、図２に示すように、枠状をなす支持部材２１と、可動板２２と、可動板２２を軸線Ｘまわりに回動可能に支持する１対の軸部材（第１および第２の軸部）２３、２４とを有している。本実施形態では、基体２は、平面視したときに、左右対称な形状となるように形成されている。
より具体的には、支持部材２１は、枠状（より具体的には四角環状）をなしている。このような支持部材２１に対し、平面視にて離間するように、可動板２２が設けられている。

可動板２２は、板状をなしている。また、本実施形態では、可動板２２は、平面視にて、軸線Ｘ方向を長手とする長方形状をなしている。なお、可動板２２の平面視形状は、光学デバイスの設計などに応じて決定されるものであり、前述したような長方形状に限定されず、例えば、正方形状であってもよく、また、５角形、６角形などの多角形状や、円形状、楕円形状、長円形状などであってもよい。

そして、可動板２２の上面（平面部）には、光反射部２２１が設けられている。これにより、光学デバイス１を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。
一方、可動板２２の下面には、磁性体２６が接合されている。この磁性体２６は、可動板２２を平面視したときに、可動板２２の回動中心軸である軸線Ｘに直交する方向に磁化されている。すなわち、磁性体２６は、軸線Ｘを介して対向する互いに極性の異なる１対の磁極を有している。

このように可動板２２の各軸部材２３、２４側の面に接合された磁性体２６は、振動系の中心を各軸部材２３、２４の軸線に一致または近づける錘部材（錘部）としての機能を有する。このような機能により、可動板２２を円滑に回動させることができる。
特に、磁性体２６は、前述した錘部材としての機能だけでなく、後述するコイル４１からの磁界の作用により、可動板２２を回動させることができる。すなわち、錘部材を有効利用して、可動板２２を回動させることができる。

また、磁性体２６は、各軸部材２３、２４の捩れ変形部分に対し離間するように、切り欠き部２６１が形成されている。言い換えすれば、磁性体（錘部材）２６は、各軸部材２３、２４の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて可動板２２の回動中心軸を跨ぐように形成されている。これにより、磁性体（錘部材）２６の小型化を図りつつ、振動系の中心を各軸部材２３、２４の軸線に一致または近づけることができる。
また、可動板２２の下面には、各軸部材２３、２４に固定するための凹部２２２が形成されている。

このような可動板２２は、軸線Ｘに沿って設けられた１対の軸部材２３、２４に支持されている。
各軸部材２３、２４は、軸線Ｘに沿って長手形状をなし、軸線Ｘまわりに捩れ変形可能となっている。
特に、１対の軸部材２３、２４は、一体的に形成されている。これにより、各軸部材２３、２４に対する可動板２２の固定部分の機械的強度を向上させることができる。

本実施形態では、１対の軸部材２３、２４間の境界部付近には、上方に向け突出する固定部２５が形成されている。この固定部２５には、前述した可動板２２の凹部２２２が係合しており、可動板２２を支持している。
このように可動板２２が互いに嵌合する１対の嵌合部（固定部２５および凹部２２２）を介して各軸部材２３、２４に固定されているため、可動板２２や各軸部材２３、２４の構成材料によらず、可動板２２を各軸部材２３、２４に比較的簡単かつ強固に固定することができる。

この固定部２５は、その先端側の一部のみが凹部２２２内に収まっている。したがって、固定部２５の基端側の部分は、各軸部材２３、２４と可動板２２とを離間させるスペーサとして機能する。このように可動板２２がスペーサを介して各軸部材２３、２４に固定されているため、可動板２２の回動時における各軸部材２３、２４の捩れ変形を許容するように可動板２２と各軸部材２３、２４との不本意な接触を抑制または防止することができる。そのため、円滑に、各軸部材２３、２４を捩れ変形させながら可動板２２を回動させることができる。

このようにして軸部材２３は、その長手方向での一端（右側の端）部が可動板２２に連結され、他端（左側の端）部が支持部材２１に連結されている。これと同様に、軸部材２４は、その長手方向での一端（左側の端）部が可動板２２に連結され、他端部が支持部材２１に連結されている。
特に、可動板２２は、その一方の面（下面）側で、かつ、平面視での中央部にて、各軸部材２３、２４の一端部に固定されている。言い換えすれば、各軸部材２３、２４は、可動板２２の厚さ方向に離間し、かつ、平面視にて可動板２２と重なる部分を有している。

このように各軸部材２３、２４に対し可動板２２が固定されていると、各軸部材２３、２４を長尺化しても、各軸部材２３、２４の長手方向における光学デバイス１の寸法を小さく抑えることができる。その結果、小型化を図りつつ、所望の周波数（特に低周波数）で駆動することができる。
以上のように、可動板２２は、１対の軸部材２３を介して支持部材２１に支持されている。

以上説明したような基体２にあっては、可動板２２（磁性体２６を含む）および軸部材２３、２４が振動系を構成している。
このような基体２では、支持部材２１、可動板２２、各軸部材２３、２４のそれぞれが、例えば、シリコンを主材料として構成されている。また、本実施形態では、支持部材２１と軸部材２３、２４とが一体的に形成されている。

このような基体２の支持部材２１の下面には、例えばシリコンやガラス等を主材料として構成されたスペーサ３が接合されている。
このスペーサ３は、環状をなしており、その内側の空間が、基体２の振動系が振動する際、すなわち可動板２２が回動（振動）する際に、支持基板４に接触するのを防止する逃げ部（空間）を形成する。
このようなスペーサ３の下面には、例えばシリコンやガラス等を主材料として構成された支持基板が接合されている。なお、スペーサ３と支持基板４とが一体的に形成されていてもよい。

この支持基板４の上面には、前述した磁性体２６に対し磁界を作用させるコイル（コイル部）４１が設けられている。
このコイル４１は、筒状をなし、平面視にて可動板２２を囲むように形成されている。このようなコイル４１が、図示しない電源回路に接続されていて、周期的に変化する電圧（例えば交流や間欠的な直流）が印加されるようになっている。ここで、コイル４１と磁性体２６と電源回路とが、各軸部材２３、２４の捩れ変形を伴って可動板２２を回動させる駆動手段（電磁駆動部）を構成する。

以上説明したように構成された光学デバイス１は、次のようにして作動する。
周期的に変化する電圧をコイル４１に印加することにより、コイル４１が上方に向く磁界と下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル４１に対し磁性体２６の１対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間するようにして、各軸部材２３、２４を捩れ変形させながら可動板２２を軸線Ｘまわりに回動させる。
以上説明したような光学デバイス１によれば、各軸部材２３、２４を長尺化しても、各軸部材２３、２４の長手方向における光学デバイス１の寸法を小さく抑えることができる。その結果、小型化を図りつつ、所望の周波数（特に低周波数）で駆動することができる。

＜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４は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す平面図、図５は、図４に示す光学デバイスの断面図（（ａ）は、図４中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図４中のＢ−Ｂ線断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図４中の紙面に対し手前側を「上」、紙面に対し奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図５（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第２実施形態の光学デバイスについて、前述した第１実施形態の光学デバイス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。
第２実施形態の光学デバイス１Ａは、可動板と各軸部材との固定に関する構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。

図４に示す光学デバイス１Ａは、振動系を有する基体２Ａを有しており、かかる基体２Ａでは、可動板２２Ａが１対の軸部材２３Ａ、２４Ａを介して支持部材２１に支持されている。
可動板２２Ａは、円板状をなすスペーサ２５Ａを介して各軸部材２３Ａ、２４Ａに接合されている。なお、スペーサ２５Ａの平面視形状は、本実施形態では円形であるが、これに限定されるものではない。
このように可動板２２Ａがスペーサ２５Ａを介して各軸部材２３Ａ、２４Ａに固定されていると、可動板２２の回動時における可動板２２Ａと各軸部材との不本意な接触を抑制または防止して、円滑に各軸部材２３Ａ、２４Ａを捩れ変形させながら可動板２２Ａを回動させることができる。

本実施形態のような構成においては、可動板２２Ａおよび各軸部材２３Ａ、２４Ａが、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているとともに、スペーサ２５Ａが、シリコン酸化物を主材料として構成されているのが好ましい。
これにより、ＳＯＩ基板を加工することにより比較的簡単に、可動板２２Ａと各軸部材２３Ａ、２４Ａとスペーサ２５Ａとを含む構造体を形成することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第３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３実施形態を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図６中の紙面に対し上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第３実施形態の光学デバイスについて、前述した第１実施形態の光学デバイス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。
第３実施形態の光学デバイス１Ｂは、各軸部材の横断面形状が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。

図６に示す光学デバイス１Ｂは、振動系を有する基体２Ｂを有しており、この基体２Ｂでは、可動板２２が１対の軸部材により回動可能に支持されている。なお、図６では、１対の軸部材のうちの一方の軸部材２３Ｂのみを図示しており、以下の説明では、軸部材２３Ｂのみについて説明するが、他方の軸部材についても軸部材２３Ｂと同様である。
軸部材２３Ｂは、その横断面がほぼ正８角形状をなしている。

このような軸部材２３Ｂの横断面は、可動板２２側へ向け幅が漸減する部分を有する。そのため、可動板２２の回動時における可動板２２と軸部材２３Ｂとの不本意な接触を抑制または防止して、円滑に軸部材２３Ｂを捩れ変形させながら可動板２２を回動させることができる。なお、軸部材２３Ｂの横断面形状は、可動板２２側へ向け幅が漸減する部分を有していれば、前述した形状に限定されず、例えば、他の多角形や円形、楕円形などでもよく、また、可動板２２側の部分のみが凸面をなすように形成されていてもよい。

＜第４実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第４実施形態について説明する。
図７は、本発明のアクチュエータの第４実施形態を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図７（ａ）中の紙面に対し上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第４実施形態の光学デバイスについて、前述した第１実施形態の光学デバイス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。
第４実施形態の光学デバイス１Ｃは、各軸部材の形状と、軸部材に対する可動板の固定位置とが異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。

図７に示す光学デバイス１Ｃは、振動系を有する基体２Ｃを有しており、かかる基体２Ｃでは、軸線Ｘ方向における可動板２２の両端部にて１対の軸部材２３Ｃ、２４Ｃに固定されている。
より具体的に説明すると、軸部材２３Ｃは、棒状をなし互いに平行に配設された１対の棒状部材２３１Ｃ、２３２Ｃと、１対の棒状部材２３１Ｃ、２３２Ｃを互いに接合する接合部材２３３Ｃとで構成されている。

１対の棒状部材２３１Ｃ、２３２Ｃは、これらの一端（右側の端）部同士が接合部材２３３Ｃを介して接合されている。また、棒状部材２３１Ｃの接合部材２３３Ｃと反対側の一端（左側の端）は、支持部材２１に連結され、棒状部材２３２Ｃの接合部材２３３Ｃと反対側の一端（左側の端）は、スペーサ２５１Ｃを介して可動板２２に接合されている。
このような軸部材２３Ｃと同様に、軸部材２４Ｃは、棒状をなし互いに平行に配設された１対の棒状部材２４１Ｃ、２４２Ｃと、１対の棒状部材２４１Ｃ、２４２Ｃを互いに接合する接合部材２４３Ｃとで構成されている。
１対の棒状部材２４１Ｃ、２４２Ｃは、これらの一端（左側の端）部同士が接合部材２４３Ｃを介して接合されている。また、棒状部材２４１Ｃの接合部材２４３Ｃと反対側の一端（右側の端）は、支持部材２１に連結され、棒状部材２４２Ｃの接合部材２４３Ｃと反対側の一端（右側の端）は、スペーサ２５２Ｃを介して可動板２２に接合されている。

また、本実施形態では、可動板２２の光反射部２２１と反対側の面に、前述した軸部材２３Ｃ、２４Ｃを介して互いに離間するように１対の磁性体２６Ｃが接合されている。この１対の磁性体２６Ｃは、それぞれ可動板２２の厚さ方向に磁化されているとともに、互いに反対方向に磁化されている。これにより、１対の磁性体２６Ｃがコイル４１からの磁界の作用を受けることで、可動板２２を軸線Ｘまわりに回動させることができる。

このように構成された光学デバイス１Ｃによっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。また、本実施形態では、可動板２２の回動中心軸方向における軸部材２３Ｃ、２４Ｃの長尺化を抑えながら、軸部材２３Ｃ、２４Ｃのバネ定数を極めて低くすることができる。すなわち、光学デバイス１Ｃは、小型化を図りつつ、駆動周波数を極めて低くすることができる。

ここで、以上説明したような光学デバイス１〜１Ｃを光スキャナとして用いた場合について説明する。
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。この場合、光反射部２２１で反射した光を主走査および／または副走査して、対象物上に画像を形成する。本発明の光スキャナを備えた画像形成装置、すなわち、本発明の画像形成装置は、画像形成装置の小型化を図ったり、画像形成装置の設計自由度を高めたりすることができる。

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８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９は、図８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。

図８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８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８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。
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。

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。

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。
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。

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９に示すように、光スキャナである光学デバイス１と、レーザー光源１３１と、コリメータレンズ１３２と、ｆθレンズ１３３とを有している。

露光ユニット１１３にあっては、レーザー光源１３１からコリメータレンズ１３２を介して光学デバイス１（光反射部２２１）にレーザー光Ｌが照射される。そして、光反射部２２１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、光学デバイス１の駆動（可動板２２の軸線Ｘまわりの回動）により、光反射部２２１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２２１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。

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１０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１０に示す画像形成装置１１９は、光スキャナである光学デバイス１と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源１９１、１９２、１９３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）１９４と、ガルバノミラー１９５と、固定ミラー１９６と、スクリーン１９７とを備えている。

このような画像形成装置１１９にあっては、光源１９１、１９２、１９３からクロスダイクロイックプリズム１９４を介して光学デバイス１（光反射部２２１）に各色の光が照射される。このとき、光源１９１からの赤色の光と、光源１９２からの緑色の光と、光源１９３からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム１９４にて合成される。
そして、光反射部２２１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、光学デバイス１の駆動（可動板２２の軸線Ｘまわりの回動）により、光反射部２２１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２２１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。

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。
なお、スクリーン１９７は、画像形成装置１１９の本体に備えられたものであっても別体であってもよい。また、スクリーン１９７の表面（視認側の面）に光を照射し表示してもよいし、スクリーン１９７の裏面（視認側の面とは反対側の面）に光を照射し表面に透過させ表示してもよい。

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。
例えば、本発明は、各軸部材が、可動板の厚さ方向に離間し、かつ、平面視にて可動板と重なる部分を有していればよく、前述した実施形態のものに限定されない。

また、各軸部材の形状、大きさ、配置なども前述したものに限定されるものではない。
また、前述した実施形態では、可動板がスペーサを介して各軸部材に固定されているものについて説明したが、スペーサを介さず可動板が各軸部材に直接固定されていてもよい。この場合、軸部材の横断面形状は、例えば、多角形、円形、楕円形のような形状や、可動板２２側を凸とする凸面を有する形状などであるのが好ましい。
また、可動板と各軸部材との接合方法や、可動板または各軸部材とスペーサとの接合方法は、これらの構成材料などに応じて決定され、特に限定されない。

さらに、可動板を回動させる駆動手段としては、前述した実施形態のような電磁駆動方式に限定されず、圧電駆動方式や静電駆動方式等の他の駆動方式を用いることができる。この場合、錘部材（前述した実施形態における磁性体２６）を省略することができる。
また、前述した実施形態では、可動板の各軸部材と反対側の面に光反射部を設けたものについて説明したが、可動板の各軸部材側の面に光反射部を設けることも可能である。

本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す斜視図である。 図１に示すアクチュエータの平面図である。 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）である。 本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す平面図である。 図４に示すアクチュエータの断面図（（ａ）は、図４中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図４中のＢ−Ｂ線断面図）である。 本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す断面図である。 本発明のアクチュエータの第４実施形態を示す断面図である。 本発明の画像形成装置（プリンタ）の一例を示す全体構成の模式的断面図である。 図８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。 本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……光学デバイス（光スキャナ） ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ……基体 ２１……支持部材 ２２、２２Ａ……可動板 ２２１……光反射部 ２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ……軸部材 ２５……固定部 ２５Ａ……スペーサ ２６、２６Ｃ……磁性体（錘部材） ２６１……切り欠き部 ３……スペーサ ４……支持基板 ４１……コイル 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、１９２、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 ２２２……凹部 ２３１Ｃ、２３２Ｃ、２４１Ｃ、２４２Ｃ……棒状部材 ２３３Ｃ、２４３Ｃ……接合部材 ２５１Ｃ、２５２Ｃ……スペーサ Ｐ……記録媒体

Claims (11)

1. 可動板と、
   前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
   前記可動板に接合された錘部材と、
   前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させる駆動手段とを有し、
   前記可動板は、その一方の面側で、かつ、平面視での中央部にて、前記各軸部材の一端部に固定され、
   前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
   前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 可動板と、
   前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
   前記可動板に接合された錘部材と、
   前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させる駆動手段とを有し、
   前記各軸部材は、前記可動板の厚さ方向に離間し、かつ、平面視にて前記可動板と重なる部分を有し、
   前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
   前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
3. 前記可動板は、スペーサを介して前記各軸部材に固定されている請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記可動板および前記各軸部材が、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているとともに、前記スペーサが、シリコン酸化物を主材料として構成されている請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記各軸部材の横断面は、前記可動板側へ向け幅が漸減する部分を有する請求項１ないし４のいずれかに記載のアクチュエータ。
6. 前記可動板は、互いに嵌合する１対の嵌合部を介して前記各軸部材に固定されている請求項１ないし５のいずれかに記載のアクチュエータ。
7. 前記１対の軸部材は、一体的に形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。
8. 前記可動板の板面には、光反射性を有する光反射部が設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載のアクチュエータ。
9. 前記光反射部は、前記可動板の前記軸部材と反対側の面に設けられている請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
    前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
    前記可動板に接合された錘部材と、
    前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させることにより、前記光反射で反射した光を走査する駆動手段とを有し、
    前記可動板は、その一方の面側で、かつ、平面視での中央部にて、前記各軸部材の一端部に固定され、
    前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
    前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とする光スキャナ。
11. 光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
    前記可動板を回動可能に支持する１対の軸部材と、
    前記可動板に接合された錘部材と、
    前記各軸部材の捩れ変形を伴って前記可動板を回動させることにより、前記光反射で反射した光を走査して、対象物上に画像を形成する駆動手段とを有し、
    前記可動板は、その一方の面側で、かつ、平面視での中央部にて、前記各軸部材の一端部に固定され、
    前記錘部材は、磁性体を含み、前記駆動手段は、前記磁性体に対向するコイルを備え、周期的に変化する電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を回動させるように構成され、
    前記錘部材は、前記可動板の前記各軸部材側の面に接合され、前記各軸部材の捩れ変形を許容しつつ、平面視にて前記可動板の回動中心軸を跨ぐように形成されていることを特徴とする画像形成装置。

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