JP5339752B2 - 揺動体装置及びその製造方法、光偏向器、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、揺動体装置及びその製造方法、揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置に関する。
例えば、光の偏向走査によって画像を投影するプロジェクションディスプレイ、電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に好適に利用可能な揺動体装置を用いた光偏向器が実現できる技術に関するものである。

従来から、半導体プロセスによってウエハから製造される微小機械部材はマイクロメータオーダの加工が可能であり、これらを用いて様々な微小機能素子が実現されている。
例えば、このような技術によって形成される可動子（揺動板）をねじり振動し、該可動子（揺動板）の共振現象を利用したアクチュエータ（揺動体装置）として、種々の提案がなされている。
特に、このような可動子（揺動板）の上に光偏向素子である反射面を配置し、該可動子（揺動板）の共振現象を利用して光走査を行う光偏向器は、従来のポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した光走査光学系に比べ、次のような利点を有している。
すなわち、光偏向器を小型化することが可能であること、半導体プロセスによって製造されるシリコン単結晶からなる光偏向器は理論上金属疲労が無く耐久性にも優れていること、消費電力が少ないこと、等の特徴がある。
特に、上記可動子（揺動板）のねじり振動の固有振動モードの周波数付近で駆動することにより、低消費電力とすることができる。

しかしながら、一方では、このような共振現象を利用した光偏向器においては、製造過程において生じる寸法誤差等により、個々アクチュエータ間における固有振動モードの周波数である共振周波数にばらつきを生じる。
したがって、このような個々のアクチュエータ間における共振周波数のばらつきは、好ましくないことから、共振周波数を調整する必要が生じる。
また、アクチュエータを使用する上で、動作（駆動）周波数である基準周波数が所定の値に定められている場合においては、固有振動モードの周波数と基準周波数との間で不一致が生じる。
したがって、このようなアクチュエータにより構成された光偏向器においては、上記固有振動モードの周波数と基準周波数との不一致が、可動子の振れ角のばらつきの原因となる。
光偏向器を用いたレーザービームプリンタ等の電子写真プロセスにおいては、レーザ光を感光体上で走査することによって画像を形成する。
したがって、画像の縦横比を安定させ、画質の劣化を抑制するためには、感光体の回転速度に対応させる上で、上記光偏向器における可動子の振れ角のばらつきをなくすため、光偏向器の共振周波数を所定の値に調整する必要が生じる。

従来において、上記のような共振周波数の調整を可能としたアクチュエータとして、特許文献１では、次のようなプレーナ型ガルバノミラーが提案されている。
この技術では、図９に示す様に、ねじり軸に揺動可能に弾性支持された反射面とコイルを有する可動板の両端に質量負荷部１００１、１００２を形成したプレーナ型ガルバノミラーが用いられる。
そして、このガルバノミラーの質量負荷部１００１、１００２にレーザー光を照射することで、質量を除去し、慣性モーメントを調整して周波数を所定の値にする。
また、特許文献２では、樹脂による質量片をミラー基板（マイクロ揺動板）に塗布して、共振周波数の調整を可能とした振動ミラーが提案されている。
特開２００２−４０３５５号公報 特開２００４−２１９８８９号公報

上記したように、共振現象を利用したアクチュエータにおいては、低消費電力化を図る上で可動子（揺動板）を固有振動モードの周波数付近で駆動することが望まれることから、共振周波数を調整する必要が生じる。
また、このようなアクチュエータにより構成された光偏向器を用いた画像形成装置においては、画像の縦横比を安定させ、画質の劣化を抑制するために、光偏向器の共振周波数を所定の値に調整する必要が生じる。
しかしながら、上記従来例のものにおいては、これらの共振周波数を所定の値に調整する上で、つぎのような課題を有している。
上記特許文献１のものにおいては、樹脂をミラー表面に塗布することで慣性モーメントを増加させ、共振周波数を調整する。
また、レーザーによりミラーの一部の質量を除去することで、慣性モーメントを減少させ、共振周波数を調整する。いずれの場合も、高精度に共振周波数を調整する場合、樹脂を塗布する位置に高い精度が必要である。
なぜならば、上記のように樹脂又はレーザー加工によるミラーの一部の除去することで共振周波数を調整する方法では、当該加工位置がわずかにずれた（オフセットされた）場合でも以下のような問題が起こるからである。
即ち、揺動軸中心に対して樹脂（又は除去位置）がオフセットした状態でミラーを揺動させると、樹脂質量（又は除去質量）が大きい場合には、オフセットによる慣性モーメントが生じ、ミラーの揺動特性が悪化する場合がある。
また、特許文献２のものにおいては、ミラー表面に回転軸を対象に塗布することで慣性モーメントを増加させ、共振周波数を調整する。
この場合も上記と同様に、高精度に共振周波数を調整する場合、個々の樹脂を塗布する位置に高い精度が必要である。
以上のように従来例では、高い位置決め精度を持った装置が必要となり、装置の複雑化および加工タクトの低下等に課題を有している。

本発明は、上記課題に鑑み、共振周波数を調整するに当たり、簡単な構成により、低コストで精度良く揺動板の質量を調整することが可能となる揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置の提供を目的とする。

本発明は、つぎのように構成した揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置を提供するものである。
本発明の揺動体装置は、固定部に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動板を備え、該揺動板を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置であって、
前記揺動板は、該揺動板の質量を調整する溝部が前記ねじり軸に対し直交する方向に、該揺動板の一方の辺から他方の辺に亙って形成されている領域を有し、
該領域に形成されている溝部によって前記揺動体の共振周波数が調整可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動板は、第１揺動板と第２揺動板とにより、前記ねじり軸まわりに少なくとも２つの固有振動モードの周波数を有する構造を備え、
前記第１揺動板と第２揺動板との少なくともいずれか一方に、前記溝部が形成されている領域を有していることを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置は、前記揺動板は、該揺動板と接続されて前記ねじり軸と平行な方向に延び、その一部を切断することによって該揺動板の質量が調整可能な延設部を備
え、
前記揺動板または前記延設部における表面と裏面の少なくともいずれか一方に、
前記揺動板においては前記溝部が形成されている領域を有し、前記延設部においては該延設部の一方の辺から他方の辺に亙って溝部が形成されている領域を有していることを特徴とする。
また、本発明の光偏向器は、上記したいずれかに記載の揺動体装置と、該揺動体装置における前記揺動板に設けられた光偏向素子と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、光源と、感光体と、上記光偏向器と、を有し、前記光源からの光を前記光偏向器により偏向し、前記光の少なくとも一部を、前記感光体上に入射することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、固定部に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動板を備え、該揺動板を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置の製造方法であって、
前記揺動板の共振周波数を調整するため、該揺動板の領域に前記ねじり軸に対し直交する方向に、該揺動板の一方の辺から他方の辺に亙って溝部を形成し、該溝部の形成によって該揺動板の質量を調整する工程を有することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、前記揺動板の質量を調整するに際し、該揺動板として、第１揺動板と第２揺動板とにより、前記ねじり軸まわりに少なくとも２つの固有振動モードの周波数を有する構造を形成し、
前記溝部を、前記第１揺動板と第２揺動板の少なくともいずれか一方の領域に形成することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、前記揺動板の質量を調整するに際し、
前記揺動板として、該揺動板と接続されて前記ねじり軸と平行な方向に延びる延設部を形成し、該延設部の一部を切断することによって該揺動板の質量を調整する第１の工程と、
前記揺動板または前記延設部の表面と裏面の少なくともいずれか一方に、前記揺動板の場合には前記溝部を形成し、前記延設部の場合には該延設部の一方の辺から他方の辺に亙って溝部を形成することによって該揺動板の質量を調整する第２の工程と、
の両工程を行い、あるいは第２の工程だけを行うことを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、前記揺動板の共振周波数を調整するに際し、前記揺動板のねじり軸まわりの固有振動モードの周波数を検出し、
前記検出された周波数と所定の共振周波数との差に基づいて、前記揺動板の慣性モーメントの調整量を決定することを特徴とする。
また、本発明の揺動体装置の製造方法は、前記揺動体の慣性モーメントの調整量に基づいて、前記溝部の幅、前記溝部の深さ及び前記溝部の本数、の少なくともいずれか一つを決定することを特徴とする。

本発明によれば、共振周波数を調整するに当たり、簡単な構成により、低コストで精度良く揺動板の質量を調整することが可能となる揺動体装置及びその製造方法、該揺動体装置を用いた光偏向器、画像形成装置を実現することができる。

つぎに、本発明の実施形態における揺動体装置及びその製造方法について説明する。
図１に、本実施形態における揺動体装置の構成を説明する図を示す。
図１において、１００は揺動体装置、１０１は揺動板、１０２は弾性支持部、１０３は固定部、１０４は永久磁石である。
本実施形態の揺動体装置において、揺動板１０１は弾性支持部１０２により固定部１０３に支持されている。
揺動板１０１はねじり軸Ａに平行な辺、１０１ａおよび１０１ｂを有する。
弾性支持部１０２は、揺動板１０１をＡ軸中心に弾性的に、ねじり振動自在に支持している。
揺動体装置１００は、ねじり軸Ａまわりにねじり振動の固有振動モードを有する。
その周波数ｆは、

ｆ＝１／（２・π）・√（Ｋ／Ｉ） （式１）

で表される。
ここで、Ｋは弾性支持部１０２のねじり軸Ａまわりのねじりバネ定数、Ｉは揺動板１０１のねじり軸Ａまわりの慣性モーメントを示している。

また、揺動板１０１には永久磁石１０４が設置されている。
永久磁石１０４は、図の長軸方向に着磁されている。そして、図示しない電磁コイルにより、交流磁界を印加し、トルクを発生することができる。
交流磁界の周波数を固有振動モードの周波数ｆ付近とすることにより、共振現象を利用した揺動を行うことが可能となる。

以上のような揺動体装置を製造するに際し、以下に示す方法により、慣性モーメントを調整することで、固有振動モードの周波数を高精度に調整することができる。
まず、揺動体装置１００を駆動し、固有振動モードの周波数ｆを検出する。
周波数ｆを検出する方法として、例えば、電磁コイルに印加する交流磁界の周波数をスイープし、駆動波形検出手段により、揺動体装置１００のねじれ方向の振動の振幅を検出し、振幅が最大となる交流磁界の周波数を、固有振動モードの周波数ｆとする等がある。
このような測定手段によって測定された固有振動モードの周波数と調整目標値との差から、式１の関係を用いて、必要な慣性モーメント調整量を算出する。

以上のように算出された前記揺動板の慣性モーメントの調整量に基づいて、前記溝部の幅、前記溝部の深さ及び前記溝部の本数、の少なくともいずれか一つを決定し、つぎのように慣性モーメントが調整可能となる溝部を前記揺動板の領域に形成する。
図２に、上記慣性モーメントが調整可能となる溝部を揺動板に形成する工程を説明する図を示す。
図２（ａ）は揺動板に直線の溝部を形成した構成を示す図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。

本実施例において、前記溝部は前記ねじり軸に対し直交する方向に、前記揺動板一方の辺から他方の辺に亙って形成される。
具体的には、図２に示すように、揺動板１０１のねじり軸Ａに平行な辺１０１ａから辺１０１ｂまで、加工用レーザー光の照射により直線の溝部１０５を形成する。
特に、揺動体装置１００を半導体製造プロセスによって製造した場合、その形状は非常に高精度、例えば±１μｍ以下に作製可能であるため、辺１０１ａから辺１０１ｂまで連続的に加工することで精度が高い慣性モーメントの調整が可能となる。

比較例として、図３に示すように、揺動板の特定の部分１０６の質量を除去した場合について説明する。
揺動板１０１のねじり軸Ａまわりの慣性モーメントの調整量Ｉｔは、

Ｉｔ＝ｍ・ｌ² （式２）

で表される。
ここで、ｍは除去した質量、ｌはねじり軸Ａと除去部の重心との距離である。
式２に示されるように、慣性モーメントの調整量Ｉｔは距離ｌの２乗に比例するため、精度良く慣性モーメントを調整しようとした場合、加工点を非常に精度良く調整する必要がある。
つまり、加工用レーザー光を偏光する偏光器の精度や、揺動体装置を動かすステージ精度が厳しく管理されなければならず、加工装置の高価格化や加工速度の低下が避けられない。

つぎに、本実施形態における揺動板１０１に溝部を形成する方法の一例について説明する。図４にその方法を説明する図を示す。
揺動体装置１００はステージ４０１上に設置される。レーザー光源４０２は加工用レーザー光４０３が揺動板１０１に焦点が合うように設置され、ステージ４０１により揺動板１０１が矢印方向に移動することにより、揺動板１０１の辺１０１ａから辺１０１ｂまで連続的に溝部を形成できる。
加工による慣性モーメントは、辺１０１ａおよび辺１０１ｂが揺動板１０１のねじり軸Ａに平行である。
そのため、紙面に法線方向のステージの位置誤差の影響は受けず、かつ、揺動板１０１の辺から辺まで加工するため、ステージ４０１の進行方向ステージの位置誤差の影響は受けない。
よって、慣性モーメントの調整精度は揺動板１０１の形状精度にのみ感度があり、ステージ４０１の位置精度によらない。
これにより、低精度、高速駆動のステージを使うことが可能となり、装置の低価格化、加工速度の向上が可能となる。加工位置の移動をステージで行ったが、加工用レーザー光４０３を光偏光器等で走査する場合も同様の効果が得られる。

以上に説明したように、本実施の形態によれば、加工装置の位置決め精度に依存しない加工によって、揺動板に慣性モーメントの調整が可能となる溝部を形成することで、固有振動モードの周波数を高精度に調整することが可能となる。
また、このような揺動体装置の揺動板の上に光偏向素子である反射面が配置された構成とすることで、この揺動体装置を光偏向器として利用することができる。
また、このような光偏向器と、光源と、感光体と、を有し、前記光源からの光を前記光偏向器により偏向し、前記光の少なくとも一部を、前記感光体上に入射する画像形成装置を構成することができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１では、本発明の構成を適用した揺動体装置及びその製造方法の構成例について説明する。
図５に、本実施例における揺動体装置及びその製造方法を説明する図を示す。
図５には図１に示す実施形態と同じ構成には同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。
図５において、５００は揺動体装置、５０１、５０２は延設部である。

本実施例の揺動体装置５００において、揺動板１０１は、厚さ３００μｍ、ねじり軸Ａの方向の長さが１ｍｍ、幅が３ｍｍとされている。
また、揺動板１０１は、延設部５０１、５０２を有している。
この延設部５０１、５０２は、図５に示すように、ねじり軸Ａを挟む対称な位置に、揺動板１０１と接続されて前記ねじり軸と平行な方向に延び、その一部を切断することによって該揺動板の質量が調整可能な延設部を備えている。
そして、前記溝部が、前記延設部の表面と裏面の少なくともいずれか一方に形成可能に構成されている。
揺動板１０１、弾性支持部１０２、固定部１０３は、単結晶シリコンをドライエッチングにより、エッチングして形成される。
揺動体装置５００は、ねじり軸Ａまわりにねじり振動の固有振動モードを有する。
その周波数ｆは、上記実施形態で説明した（式１）で表される。
バネ定数Ｋや慣性モーメントＩは製造ばらつきや環境変化により変化するため、作製された揺動体装置の周波数ｆと予め定められた目標の周波数とは誤差がある。

そこで、揺動体装置を製造するに際し、慣性モーメントを調整することで、固有振動モードの周波数を高精度に調整することができる。
まず、固有振動モードの周波数を測定し、測定された周波数と調整目標値との差から、上記（式１）の関係を用いて、必要な慣性モーメント調整量を算出する。
算出された慣性モーメント調整量に応じて、次の２つの工程により揺動板の周波数を調整する。
上記２つの工程とは、延設部を切断する第１の工程と、延設部の辺から辺に直線の溝部を連続して形成する第２の工程からなる。

第１の工程では、慣性モーメント調整量に応じて延設部を切断する位置を制御する。
すなわち、調整量が多い場合は図中の切断距離ｌを短くし、調整量が少ない場合は図中の切断距離ｌを長くする。
本実施例では切断距離を揺動板の重心Ｇを基準としたが、端部やアライメントマーク等を基準としても良い。
また、望ましくはねじり軸Ａに対称に配置された延設部を両方切断することが望ましいが、どちらか一方の延設部を切断しても良い。
延設部を切断することにより、後述する第二の工程と比べ多くの慣性モーメントを調整することができる。

第２の工程では、慣性モーメント調整量に応じて延設部辺から辺に連続して形成する直線の溝部の幅ｔを制御する。
すなわち調整量が多い場合は図中の溝幅ｔを広くし、調整量が少ない場合は図中の溝幅ｔを狭くする。
本実施例では、溝幅を調整したが、溝深さもしくは溝の本数を調整しても良い。
ドライエッチングにより精度良く形成された突起形状に溝部を形成することで、高精度に慣性モーメントを調整できる。
以上の第１の工程と第２の工程の両工程を行い、あるいは第２の工程だけを行うことで、揺動体装置５００の周波数を精度良くかつ迅速に調整することが可能となる。

［実施例２］
実施例２では、実施例１とは異なる形態の揺動体装置及びその製造方法の構成例について説明する。
図６に、本実施例における揺動体装置及びその製造方法を説明する図を示す。
図６において、６０１は第１揺動板、６０２は第２揺動板、６１１は第１弾性支持部、６１２は第２弾性支持部である。

本実施例の揺動体装置６００は、揺動板が、第１揺動板と第２揺動板とにより、前記ねじり軸まわりに少なくとも２つの固有振動モードの周波数を有する構造を備えている。
具体的には、第１揺動板６０１、第２揺動板６０２、第１弾性支持部６１１、第２弾性支持部６１２と固定部６２０からなる。
ここで、第１揺動板６０１は、厚さ３００μｍ、ねじり軸Ａの方向の長さが１ｍｍ、幅が３ｍｍである。
また、第２揺動板６０２は、厚さ３００μｍ、ねじり軸Ａの方向の長さが２ｍｍ、幅が６ｍｍである。
また、揺動板は延設部６０３，６０４，６０５，６０６を有し、延設部はねじり軸Ａを挟んで図示の如く対称な位置で揺動板６０１，６０２と接続されている。
そして、全ての延設部は、ねじり軸Ａに平行な方向に伸びるように形成されている。

第１揺動板６０１と第２揺動板６０２は、第１弾性支持部６１１によりねじり振動可能に接続され、前記第２揺動板６０２は前記第２弾性支持部６１２によりねじり振動可能に固定部６２０に固定される。
揺動板、弾性支持部、固定部は単結晶シリコンをドライエッチングにより、エッチングして形成される。
揺動体装置６００は、ねじり軸Ａ回りに２つの固有モードの周波数ｆ１、ｆ２を有する。
揺動体装置は、２つの固有モードを含む駆動力を印加することで、２つの正弦波を合成した捻れ振動を実現できる。
特に、ｆ１とｆ２が２倍の関係にある時、２つの正弦振動７０１と７０２の振幅を調整することで、図７に示すような略鋸波振動７０３を実現できる。
略鋸波振動７０３は正弦波であったときと比べ、実質的な等角速度となる領域を広く設定できるため、偏向走査の全域に対する利用可能な領域を大きくできる。

一方で、上記のように所定の合成波形を得るためには、揺動体装置の２つの固有モードの周波数ｆ１およびｆ２を精度良く調整する必要がある。
一般に、２個の揺動板と２個の弾性支持部を含む振動系の２つの固有振動モードの周波数ｆ１、ｆ２は、つぎの（式３）で表される。

ここで、ｋ１およびｋ２は第１弾性支持部６１１および第２弾性支持部６１２のねじり軸Ａまわりのねじりバネ定数、Ｉ１およびＩ２は第１揺動板６０１および第２揺動板６０２のねじり軸Ａまわりの慣性モーメントを示している。
バネ定数Ｋや慣性モーメントＩは製造ばらつきや環境変化により変化するため、作製された揺動体装置の周波数ｆと予め定められた目標の周波数とは誤差がある。

そこで、揺動体装置を製造するに際し以下に示す方法により、慣性モーメントを調整することで、固有振動モードの周波数を高精度に調整することができる。
まず、固有振動モードの周波数を測定し、測定された周波数と調整目標値との差から、上記（式３）の関係を用いて、必要な第１揺動板６０１および第２揺動板６０２それぞれの慣性モーメント調整量を算出する。
算出された慣性モーメント調整量に応じて次の二つの工程により第１揺動板６０１および第２揺動板６０２それぞれの慣性モーメントを調整することで揺動体装置６００の周波数ｆ１およびｆ２を調整する。
上記２つの工程とは、延設部を切断する第１の工程と、延設部の辺から辺に直線の溝部を連続して形成する第２の工程からなる。

第１の工程では、慣性モーメント調整量に応じて延設部を切断する位置を制御する。
すなわち、調整量が多い場合は図中の切断距離ｌを短くし、調整量が少ない場合は図中の切断距離ｌを長くする。
本実施例では切断距離を揺動板の重心を基準としたが、端部やアライメントマーク等を基準としても良い。
また、望ましくはねじり軸Ａに対称に配置された延設部を両方切断することが望ましいが、どちらか一方の延設部を切断しても良い。
延設部を切断することにより、後述する第二の工程と比べ多くの慣性モーメントを調整することができる。

第２の工程では、慣性モーメント調整量に応じて延設部辺から辺に連続して形成する直線の溝部の幅ｔを制御する。
すなわち、調整量が多い場合は図中の溝幅ｔを広くし、調整量が少ない場合は図中の溝幅ｔを狭くする。
本実施例では、溝幅を調整したが、溝深さもしくは溝の本数を調整しても良い。
ドライエッチングにより精度良く形成された突起形状に溝部を形成することで、高精度に慣性モーメントを調整できる。
以上の第１の工程と第２の工程両方、もしくは第２の工程のみを行うことで、揺動体装置６００の周波数を精度良くかつ迅速に調整できる。

［実施例３］
実施例３では、本発明の揺動体装置を適用して構成した光偏向器を用いた画像形成装置の構成例について説明する。
図８に、本実施例における画像形成装置の構成例を説明する概略斜視図を示す。
図８に示す本実施例の画像形成装置において、８０３は本発明の揺動体装置を適用して構成した光偏向器であり、本実施例では入射光を１次元に走査する。
８０１はレーザー光源、８０２はレンズ或いはレンズ群、８０４は書き込みレンズ或いはレンズ群、８０５はドラム状の感光体である。
レーザー光源８０１から射出されたレーザー光は、光の偏向走査のタイミングと関係した所定の強度変調を受けている。
この強度変調光は、レンズ或いはレンズ群８０２を通って、光走査系（光偏向器）８０３により１次元的に走査される。
この走査されたレーザー光は、書き込みレンズ或いはレンズ群８０４により、感光体８０５上に画像を形成する。
走査方向と直角な方向に回転軸の回りに回転される感光体８０５は、図示しない帯電器により一様に帯電されており、この上に光を走査することによりその走査部分に静電潜像が形成される。

次に、図示しない現像器により静電潜像の画像部分にトナー像が形成され、これを、例えば、図示しない用紙に転写・定着することで用紙上に画像が形成される。
本発明の揺動体装置により、所定の周波数に良好に調整された揺動体装置を用いることができる。
従って、振幅増幅率の高い状態で駆動可能であるため、小型・低消費電力とできる。
また、実施例２の揺動体装置を用いれば光の偏向走査の角速度を感光体８０５上の仕様範囲内で略等角速度とする様なこともできる。
更に、本発明の揺動体装置によって構成した光偏向器を用いることにより、走査位置変動が少なくなり、鮮明な画像を生成できる画像形成装置とできる。

本発明の実施形態における揺動体装置の構成を説明する図。 本発明の実施形態における慣性モーメントが調整可能となる溝部を揺動板に形成する工程を説明する図。図２（ａ）は揺動板に直線の溝部を形成した構成を示す図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図。 比較例における揺動板の特定の部分の質量を除去した場合について説明する図。 本発明の実施形態における揺動板に溝部を形成する方法の一例について説明する図。 本発明の実施例１における揺動体装置及びその製造方法を説明する図。 本発明の実施例２における揺動体装置及びその製造方法を説明する図。 本発明の実施例２における正弦振動と略鋸波振動の軌跡について説明する図。 本発明の実施例３における画像形成装置を説明する図。 従来例である特許文献１におけるプレーナ型ガルバノミラーを説明する図。

符号の説明

１００、５００、６００：揺動体装置
１０１：揺動板
１０２：弾性支持部
１０３、６２０：固定部
１０４：永久磁石
１０５：溝部
４０１：ステージ
４０２：レーザー光源
４０３：加工用レーザー光
５０１、５０２、６０３、６０４、６０５、６０６：延設部
６０１：第１揺動板
６０２：第２揺動板
６１１：第１弾性支持部
６１２：第２弾性支持部
７０１、７０２：正弦振動
７０３：略鋸波振動
８０１：レーザー光源
８０２：レンズ或いはレンズ群
８０３：光偏向器
８０４：書き込みレンズ或いはレンズ群
８０５：感光体

Claims (10)

1. 固定部に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動板を備え、該揺動板を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置であって、
   前記揺動板は、該揺動板の質量を調整する溝部が前記ねじり軸に対し直交する方向に、該揺動板の一方の辺から他方の辺に亙って形成されている領域を有し、
   該領域に形成されている溝部によって前記揺動体の共振周波数が調整可能に構成されていることを特徴とする揺動体装置。
2. 前記揺動板は、第１揺動板と第２揺動板とにより、前記ねじり軸まわりに少なくとも２つの固有振動モードの周波数を有する構造を備え、
   前記第１揺動板と第２揺動板との少なくともいずれか一方に、前記溝部が形成されている領域を有していることを特徴とする請求項１に記載の揺動体装置。
3. 前記揺動板は、該揺動板と接続されて前記ねじり軸と平行な方向に延び、その一部を切断することによって該揺動板の質量が調整可能な延設部を備え、
   前記揺動板または前記延設部における表面と裏面の少なくともいずれか一方に、
   前記揺動板においては前記溝部が形成されている領域を有し、前記延設部においては該延設部の一方の辺から他方の辺に亙って溝部が形成されている領域を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の揺動体装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の揺動体装置と、
   該揺動体装置における前記揺動板に設けられた光偏向素子と、
   を有することを特徴とする光偏向器。
5. 光源と、感光体と、請求項４に記載の光偏向器と、を有し、
   前記光源からの光を前記光偏向器により偏向し、前記光の少なくとも一部を、前記感光体上に入射することを特徴とする画像形成装置。
6. 固定部に対し、支持部によってねじり軸まわりに揺動可能に支持された揺動板を備え、該揺動板を該ねじり軸まわりに共振周波数で駆動する揺動体装置の製造方法であって、
   前記揺動板の共振周波数を調整するため、該揺動板の領域に前記ねじり軸に対し直交する方向に、該揺動板の一方の辺から他方の辺に亙って溝部を形成し、該溝部の形成によって該揺動板の質量を調整する工程を有することを特徴とする揺動体装置の製造方法。
7. 前記揺動板の質量を調整するに際し、該揺動板として、第１揺動板と第２揺動板とにより、前記ねじり軸まわりに少なくとも２つの固有振動モードの周波数を有する構造を形成し、
   前記溝部を、前記第１揺動板と第２揺動板の少なくともいずれか一方の領域に形成することを特徴とする請求項６に記載の揺動体装置の製造方法。
8. 前記揺動板の質量を調整するに際し、
   前記揺動板として、該揺動板と接続されて前記ねじり軸と平行な方向に延びる延設部を形成し、該延設部の一部を切断することによって該揺動板の質量を調整する第１の工程と、
   前記揺動板または前記延設部の表面と裏面の少なくともいずれか一方に、前記揺動板の場合には前記溝部を形成し、前記延設部の場合には該延設部の一方の辺から他方の辺に亙って溝部を形成することによって該揺動板の質量を調整する第２の工程と、
   の両工程を行い、あるいは第２の工程だけを行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の揺動体装置の製造方法。
9. 前記揺動板の共振周波数を調整するに際し、前記揺動板のねじり軸まわりの固有振動モードの周波数を検出し、
   前記検出された周波数と所定の共振周波数との差に基づいて、前記揺動板の慣性モーメントの調整量を決定することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の揺動体装置の製造方法。
10. 前記揺動板の慣性モーメントの調整量に基づいて、前記溝部の幅、前記溝部の深さ及び前記溝部の本数、の少なくともいずれか一つを決定することを特徴とする請求項９に記載の揺動体装置の製造方法。

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