JP2002328329A - 光走査装置及びその光走査装置の製造方法並びにその光走査装置を具備する画像形成装置及びその光走査装置を具備する読取装置 - Google Patents

光走査装置及びその光走査装置の製造方法並びにその光走査装置を具備する画像形成装置及びその光走査装置を具備する読取装置

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JP2002328329A
JP2002328329A JP2001133712A JP2001133712A JP2002328329A JP 2002328329 A JP2002328329 A JP 2002328329A JP 2001133712 A JP2001133712 A JP 2001133712A JP 2001133712 A JP2001133712 A JP 2001133712A JP 2002328329 A JP2002328329 A JP 2002328329A
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forming
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Yukito Sato
幸人 佐藤
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光走査を行なう振れ角が大きく、駆動電圧が
低く、回動が安定である光走査装置及びその光走査装置
の製造方法並びにその光走査装置を具備する画像形成装
置及びその光走査装置を具備する読取装置を提供する。 【解決手段】 入射光を正反射する反射手段1と、上記
反射手段1を保持する反射手段保持基板2と、上記反射
手段保持基板2を回動可能に支持するねじり回動軸3
と、上記ねじり回動軸3に支持された上記反射手段保持
基板2の側面の可動電極4と、上記可動電極4の対向面
4aと上記反射手段保持基板2の厚み方向にずれた位置
に形成された固定電極5とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置及びそ
の光走査装置の製造方法並びにその光走査装置を具備す
る画像形成装置及びその光走査装置を具備する読取装置
に関し、詳しくは、静電力でねじり回動軸を回動して入
射光の反射方向を変えて光走査を行なう光走査装置及び
その光走査装置の製造方法並びにその光走査装置を具備
する電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を形
成する画像形成装置及びその光走査装置を具備する被読
み取り面を光走査して読み取りを行なう読取装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の光走査装置は、同一直線上に設け
られた2本の梁で支持された薄膜で形成されたミラー基
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。このように、マイクロマシニング技術で薄膜
で形成される光走査装置は、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、また単一の反射面であ
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さ
れて、電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を
形成する画像形成装置や光走査を行なって読み取りを行
なう読取装置等に搭載することが提案されている。この
ような、ミラー基板の平面に対向して電極を設ける静電
駆動のねじり振動型光走査装置では、駆動電圧を低くす
るため電極面積を広くとっているが、同時に電極間距離
も狭くするとミラーの振れ角が大きくとれないという問
題点があった。これに対し、他の光走査装置では、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、駆動電圧を下げながらもミラーの振れ角を変え
ないようにしている。一方、ミラーの振れ角を大きくと
るために、ミラーの振動領域に電極が重ならないように
するため、ミラー基板の端面に対向電極を設ける静電駆
動のねじり振動型光走査装置も提案されている。すなわ
ち可動電極であるミラー基板と、ミラー基板端面に微小
なギャップを隔てて対向する固定電極に段差をもたせて
ねじり回転軸に対してモーメントを与えことも公知であ
る(特許第2924200号、特許第3011144号
等の公報を参照)。更に、同一出願人の発明者から、小
さなミラー基板の振れ角で大きな光走査角が得られるよ
うにしたものとして、偏向部と対向して反射部を設け、
両者間で2回以上反射させて走査するねじり振動型の光
走査装置も提案されている。2本の梁でミラー基板を両
側から保持し、この梁をねじり回転軸としてミラー基板
を静電引力により往復振動させる光走査装置では、ミラ
ー基板を一方の共通電極として、ねじり回転軸の両側に
ある駆動のための他方の2つの電極を、ミラー基板の平
面側に対向させるものとミラー基板の端面側に対向させ
るものがある。ここで、静電引力Wは、εを誘電率、V
を印加電圧、tを電極間距離、Sを電極面積とすると、
次式、W=1/2*ε*(V/t)2*Sで与えられ
る。これより、印加電圧(V)を変えずに、大きな静電
引力(W)を得るためには、電極間距離(t)を短くす
るか、あるいは電極面積(S)を大きくすればよいこと
がわかる。又、二乗に反比例する電極間距離(t)のほ
うが効果はより大きい。ミラー基板のミラー面と反対側
の平面に対向して電極を設けた場合、電極面積(S)を
広くとることにより静電引力(W)を大きくすることが
できる。
【0003】然し、より大きな静電引力(W)を得るた
めに電極間距離(t)を短くすると、電極がミラー基板
の振動方向に近接するため変位の妨げになり、ミラー部
の振れ角が電極に接触しない範囲に制限されてしまう。
一方、電極をミラー基板の端面側に設けた場合、電極間
距離(t)を短くすることにより静電引力を大きくする
ことができる。この場合、電極どうしはミラー基板の振
動の大きさにかかわらず接触しない位置にあるため、ミ
ラー基板の変位を妨げることはない。この場合の駆動方
法は、可動電極であるミラー基板と、ミラー基板端面に
微小なギャップを隔てて対向する固定電極に段差をもた
せることによってねじり回転軸に対してモーメントを与
えるというものである。このとき、大きなねじりモーメ
ントを得るために、電極は通常、ねじり回転軸から最も
離れた端面、すなわちに梁で支持されていない側の端面
に設けられる。然し、静電力によってモーメントが与え
られるのは可動電極と固定電極の端面どうしの段差がな
くなって互いに向き合う位置までである。それ以上の角
度への回転はミラー基板の慣性力によるものであり、そ
こでは静電力は逆方向すなわち振れ角を抑えようとする
方向に働くことになる。又、段差位置から向き合う位置
までの移動の過程で、可動電極と固定電極の端面どうし
は次第に距離が離れていくため静電力は振れ角の増大に
ともない小さくなっている。又、梁と平行方向に小さく
つぶれた形状の入射ビームを走査する場合、共振周波数
を上げるためにミラー形状もそれにあわせて梁と平行方
向を短くすることが可能であるが、そうすると電極端面
の面積が小さくなってしまう。このように、ねじり回転
軸から最も離れた側の端面で駆動する静電駆動のねじり
振動ミラーでは、静的な振れ角の最大値が可動電極と固
定電極が重なる位置までに制限され、その位置に近づく
ほど両電極の法線方向の距離は離れ静電引力が小さくな
っていく。従って、従来の静電力でねじり回動軸を回動
して入射光の反射方向を変えて光走査を行なう光走査装
置は、光走査を行なう振れ角が小さく、駆動電圧が高
く、回動が不安定であると言う不具合が生じていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の静電力でねじり
回動軸を回動して入射光の反射方向を変えて光走査を行
なう光走査装置及びその光走査装置の製造方法並びにそ
の光走査装置を具備する画像形成装置及びその光走査装
置を具備する読取装置は、光走査を行なう振れ角が小さ
く、駆動電圧が高く、回動が不安定であると言う問題が
発生していた。そこで本発明の課題は、このような問題
点を解決するものである。即ち、光走査を行なう振れ角
が大きく、駆動電圧が低く、回動が安定である光走査装
置及びその光走査装置の製造方法並びにその光走査装置
を具備する画像形成装置及びその光走査装置を具備する
読取装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の本発明は、静電力でねじり回動軸を回動
して入射光の反射方向を変えて光走査を行なう光走査装
置において、入射光を正反射する反射手段と、上記反射
手段を保持する反射手段保持基板と、上記反射手段保持
基板を回動可能に支持するねじり回動軸と、上記ねじり
回動軸に支持された上記反射手段保持基板の側面の可動
電極と、上記可動電極の対向面と上記反射手段保持基板
の厚み方向にずれた位置に形成された固定電極とからな
る光走査装置であることを最も主要な特徴とする。請求
項2の本発明は、請求項1に記載の光走査装置におい
て、反射手段保持基板の側面の対称な位置に対向して固
定電極を対で配置した光走査装置であることを主要な特
徴とする。請求項3の本発明は、請求項1又は2に記載
の光走査装置は、反射手段保持基板の側面と固定電極の
対向面は、直線形状で平行に対向するようにした光走査
装置であることを主要な特徴とする。請求項4の本発明
は、請求項1又は2に記載の光走査装置において、反射
手段保持基板の側面と固定電極の対向面は、直線形状で
ねじり回動軸に近づくに従って隙間が狭くなるように対
向するようにした光走査装置であることを主要な特徴と
する。請求項5の本発明は、請求項1、2、3又は4に
記載の光走査装置において、可動電極の対向面と対向す
る固定電極の対向面は、反射手段保持基板の厚み方向で
向かい合わない位置までずらした位置に配置した光走査
装置であることを主要な特徴とする。請求項6の本発明
は、請求項1、2、3、4又は5に記載の光走査装置に
おいて、ねじり回動軸は、反射手段保持基板を同一直線
上の2本の梁部材で回動可能に支持する光走査装置であ
ることを主要な特徴とする。請求項7の本発明は、請求
項項1、2、3、4、5又は6に記載の光走査装置にお
いて、反射手段保持基板の反射手段側には、第2反射基
板を配置した光走査装置であることを主要な特徴とす
る。
【0006】請求項8の本発明は、請求項項7に記載の
光走査装置において、第2反射基板は、反射手段に入反
射するビームが通過する開口部からなる光走査装置であ
ることを主要な特徴とする。請求項9の本発明は、請求
項項7又は8に記載の光走査装置において、第2反射基
板は、第2固定電極からなる光走査装置であることを主
要な特徴とする。請求項10の本発明は、請求項9に記
載の光走査装置において、第2固定電極は、ねじり回動
軸と平行で、上記ねじり回動軸を挟む対称な位置に配置
された光走査装置であることを主要な特徴とする。請求
項11の本発明は、請求項1、2、3、4、5、6、
7、8、9又は10に記載の光走査装置において、可動
電極、固定電極又は第2固定電極の各駆動電圧は、駆動
電圧印加手段により、それぞれがずらしたタイミングで
印加される光走査装置であることを主要な特徴とする。
請求項12の本発明は、請求項1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10又は11に記載の光走査装置にお
いて、反射手段保持基板は、減圧密閉手段により少なく
とも回動空間を減圧密閉する光走査装置であることを主
要な特徴とする。請求項13の本発明は、請求項12に
記載の光走査装置において、減圧密閉手段は、反射手段
への入反射光が透過する入反射光透過部からなる光走査
装置であることを主要な特徴とする。請求項14の本発
明は、請求項12又は13に記載の光走査装置におい
て、減圧密閉手段は、可動電極、固定電極又は第2固定
電極を取り出す電極取り出し部からなる光走査装置であ
ることを主要な特徴とする。請求項15の本発明は、静
電力でねじり回動軸を回動して入射光の反射方向を変え
て光走査を行なう請求項1乃至14の何れか一項に記載
の光走査装置の製造方法において、基板の裏面側に薄膜
で反射手段保持基板を形成した後、上記基板の表面側に
可動電極の対向面と上記反射手段保持基板の厚み方向に
ずれた位置に薄膜で固定電極を形成して上記光走査装置
を製造する光走査装置の製造方法であることを最も主要
な特徴とする。請求項16の本発明は、請求項15に記
載の光走査装置の製造方法において、基板を表面にエッ
チング用のマスクを貼りつけて形成する基板形成工程
と、フレームの形状にパターニングするフレームパター
ニング工程と、上記フレームの形状にエッチングするフ
レーム形成工程と、裏面を反射手段保持基板とねじり回
動軸の形状にパターニングする反射手段保持基板パター
ニング工程と、上記反射手段保持基板と上記ねじり回動
軸を薄膜で形成する反射手段保持基板形成工程と、上記
基板に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、可動電極の
対向面と上記反射手段保持基板の厚み方向にずれた位置
に薄膜で固定電極を形成する固定電極形成工程と、コン
タクトホールとミラー成膜面を形成するコンタクトホー
ルとミラー成膜面形成工程と、上記反射手段を形成する
反射手段形成工程とからなる光走査装置の製造方法であ
ることを主要な特徴とする。
【0007】請求項17の本発明は、請求項15又は1
6に記載の光走査装置の製造方法において、反射手段保
持基板を形成したフレームに第2反射基板を形成して上
記光走査装置を製造する光走査装置の製造方法であるこ
とを主要な特徴とする。請求項18の本発明は、請求項
17に記載の光走査装置の製造方法において、第2反射
基板は、基板に絶縁膜を形成する基板形成工程と、開口
部を形成するパターニングをする開口部パターニング工
程と、上記開口部を異方性エッチングで形成する開口部
形成工程と、上記開口部に残る上記絶縁膜を除去する絶
縁膜除去工程と、第2固定電極をスパッタ法で形成する
第2固定電極形成工程、基板にスペーサを形成するスペ
ーサ形成工程と、上記スペーサを介して上記基板をフレ
ームに接着する接着工程とからなる光走査装置の製造方
法であることを主要な特徴とする。請求項19の本発明
は、電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を形
成する画像形成装置において、回動可能に保持されて形
成画像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上を光
書き込みを行なって潜像を形成する請求項1乃至14の
何れか一項に記載の光走査装置からなる潜像形成手段
と、上記潜像形成手段の上記光走査装置によって形成さ
れた潜像を顕像化してトナー画像を形成する現像手段
と、上記現像手段で形成されたトナー画像を被転写体に
転写する転写手段とからなる画像形成装置であることを
最も主要な特徴とする。請求項20の本発明は、光走査
を行なって読み取りを行なう読取装置において、被読み
取り面を光走査する請求項項1乃至14の何れか一項に
記載の光走査装置と、上記光走査装置が被読み取り面を
光走査した反射光を受光する受光素子とからなる読取装
置であることを最も主要な特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
に係る光走査装置の一例のX−X断面図、図2は図1の
下側正面図(底面図)、図3は図1の変形例の下側正面
図である。静電力でねじり回動軸を回動して入射光の反
射方向を変えて光走査を行なう光走査装置0は、入射光
を正反射するミラーの反射手段1と、上記反射手段1を
保持する薄膜で形成されたミラー基板の反射手段保持基
板2と、上記反射手段保持基板2を回動可能に支持する
ねじり回動軸3と、上記ねじり回動軸3に支持された上
記反射手段保持基板2の側面に薄膜で形成された可動電
極4と、上記可動電極4の対向面4aと上記反射手段保
持基板2の厚み方向にずれた位置に形成された固定電極
5とからなり、光走査を行なう振れ角が大きく駆動電圧
が低く回動も安定である。ミラー基板の上記反射手段保
持基板2は、上記ねじり回動軸3の同一直線上に設けら
れた2本の梁部材3aと、梁部材3bによって、その中
央部分を支持されている。上記ねじり回動軸3は、簡単
な構造の同一直線上に設けられた2本の上記梁部材3a
と、上記梁部材3bは、ミラー基板の上記反射手段保持
基板2が光走査に必要とする振れ角が安定して確実に得
られるような剛性となるように、断面が100μm×8
0μmの長方形、長さが1mmに設定され、上記反射手
段1のミラー部の外側に設けられた厚さ200μmの共
通のフレーム0cに固定されている。ミラー基板の上記
反射手段保持基板2は、上記ねじり回動軸3の同一直線
上に設けられた2本の上記梁部材3aと上記梁部材3b
方向に偏平な入射光のビーム形状にあわせて5mm*1
mm*0.1mm(厚さ)の長方形としており、上記ね
じり回動軸3の同一直線上に設けられた2本の上記梁部
材3aと上記梁部材3bに支持されているミラー基板の
上記反射手段保持基板2の直線形状の両側面の上記可動
電極4の対抗面4aは、2本の上記梁部材3aと上記梁
部材3bに対して対称に配置され、それぞれミラー部の
上記反射手段1の外側に設けられた上記フレーム0cの
内側に平行に10mmの間隔で近接対向して形成されて
いる。上記フレーム0cは、ミラー基板の上記反射手段
保持基板2と一体構造の導電性材料からなり、その表面
は絶縁材料の絶縁膜9で構成されている。ミラー基板の
上記反射手段保持基板2の直線形状の両側面の上記可動
電極4の上記対抗面4aに近接対向した対称の位置にあ
る上記フレーム0c内側の端面の上記絶縁材料絶縁膜9
上には、上記固定電極5の対向面5aのそれぞれ対向面
5a1、対向面5a2が薄膜で対で形成されている。従っ
て、片側面にしか上記固定電極5がないものに比較して
低電圧で安定した駆動が行なわれる。
【0009】上記フレーム0cは、ミラー基板の上記反
射手段保持基板2よりも厚くなっており、端面の厚さ方
向に可動電極4の対抗面4aとは向かい合わないずれた
位置に、可動電極4の対抗面4aに直線形状で平行に近
接対向してそれぞれの対向面5a1、上記対向面5a2
設けられている(図2を参照)。従って、上記反射手段
保持基板2と上記可動電極4の変位時に、静止状態から
駆動開始時に両電極の法線方向の静電引力が無いのでよ
り低電圧で駆動を開始して、上記固定電極5と接触する
ことなく電極間隔を微小にすることにより駆動電圧が低
下し、形状が簡単で破損も無く歩留まりも高く信頼性も
たかくなり、光走査を行なう振れ角が大きく駆動電圧が
更に低く回動も更に安定で低コストの上記光走査装置0
を提供することが出来るようになった。又は、端面の厚
さ方向に対抗面4aとは向かい合わないずれた位置に、
対抗面4aに、直線形状で上記ねじり回動軸3に近づく
に従って隙間が狭くなるように、近接対向して対向面5
1、対向面5a2が設けられることによる駆動電圧の更
に低い上記光走査装置を提供することが出来る(図3を
参照)。又、上記フレーム0cの一部は、上記絶縁膜9
で被覆されておらず上記フレーム0cが露出した部分が
設けられ、その部分には上記可動電極4の引き出し用の
パット4bが形成されている。ミラー基板の上記反射手
段保持基板2上には使用する光に対して十分な反射率を
もつ上記反射手段1のミラーが形成されている。上記フ
レーム0c端面の対向面5a、5aはそれぞれ、上
記フレーム0c裏面に形成された電極引き出しパット5
bのパット5b1、パット5b2と導通している。
【0010】図4乃至図7は光走査装置の動作を説明す
る断面図であり、同図により光走査装置0の動作を説明
する、上記ねじり回動軸3の同一直線上に設けられた2
本の梁部材3a、3bで支持されたミラー基板の上記反
射手段保持基板2の両側面を共通の上記可動電極4の上
記対抗面4aとして、上記フレーム0c上に形成された
電極引き出しの上記パット4bから駆動電圧印加手段1
0を介して接地した(図4を参照)。上記フレーム0c
内側端面に形成された駆動用の対向面5a、5a
ら引き出された電極引き出しの上記パット5bの上記パ
ット5b1、上記パット5b2に上記駆動電圧印加手段1
0を介して駆動電圧が印加できるようになっている。上
記固定電極5の上記対向面5aのそれぞれの上記対向面
5a1に接続された上記パット5b1に正電圧50(V)
を印加すると、法線方向に10μmのギャップを隔てて
互いに向き合わないように、ミラー基板の上記反射手段
保持基板2の厚さ方向にずらして設けられている対向面
5a1と対向面5a2と、可動電極4の対抗面4aとの間
には、反射手段保持基板2が対向面5a1方向に、上記
ねじり回動軸3の同一直線上に設けられた2本の梁部材
3a、3bを軸として、図示の矢印A方向に回動する静
電引力が働き、ミラー基板の上記反射手段保持基板2の
両側面の上記可動電極4の上記対抗面4aは、図示の端
部側の図示B部分が上記固定電極5の上記対向面5aの
上記対向面5a1と向き合う位置に達する(図5を参
照)。
【0011】このとき、ミラー基板の上記反射手段保持
基板2の両側面の上記可動電極4の上記対抗面4aは、
2本の梁部材3a、3b側の図示C部分の上方の一部が
対向面5a1とは向き合っていないため、いぜんとして
ミラー基板の上記反射手段保持基板2には対向面5a1
方向に回転させるような静電引力が作用している。従っ
て、ミラー基板の上記反射手段保持基板2は、更に振れ
角が大きくなり、2本の梁部材3a、3b側の図示C部
分が更に振れ角を大きくしようとする静電引力と、図示
の端部側の図示B部分が振れ角を戻そうとする静電引力
と、梁部材3a、3bのねじり剛性がつりあった位置に
達した(図6を参照)。尚、図3で図示したように、可
動電極4の上記対抗面4aに、直線形状で上記ねじり回
動軸3に近づくに従って隙間が狭くなるように、近接対
向して対向面5a1 5a2が設けられることにより、つ
りあい位置における振れ角をより大きくすることができ
る。この位置で、上記パット5bの上記パット5b1
接続された上記固定電極5の上記対向面5a上記対向面
5a1への駆動電圧の印加を停止すると、ミラー基板の
上記反射手段保持基板2は慣性モーメントに応じて、更
に振れ角が大きくなり、慣性モーメントと上記ねじり回
動軸3の梁部材3a、3bのねじり剛性がつりあった位
置に達したところで回転は停止した(図7を参照)。そ
の後は、上記ねじり回動軸3の梁部材3a、3bのねじ
り剛性により逆回転して振れ角は小さくなり、ミラー基
板の上記反射手段保持基板2は水平位置にもどり、この
ときの慣性モーメントと他方の上記固定電極5の上記対
向面5aの上記対向面5a2への電圧印加により逆方向
への回動を開始するようになっている。
【0012】図8は他の実施形態に係る光走査装置の縦
断面図、図9は一部を省略した平面図であり、光走査装
置0は、ミラー基板の上記反射手段保持基板2のミラー
の上記反射手段1側に、更に、第2ミラーの第2反射基
板6が一体となって配置されている。ミラー基板の上記
反射手段保持基板2が形成された上記フレーム0cの上
には、厚さ200μmのシリコン基板からなるスペーサ
6dが接合されている。上記スペーサ6dの上には厚さ
200μmのシリコン基板からなる基板6bが接合され
ている。上記基板6bには、異方性エッチングによって
形成したミラー基板の上記反射手段保持基板2上のミラ
ーの上記反射手段1に入射する入射光のビームが通過す
る開口部6aの入射ビーム開口部6a1と、ミラー基板
の上記反射手段保持基板2上のミラーの上記反射手段1
に対向した側の面に配置された反射手段6eの多重反射
ミラー面と、ミラーの上記反射手段1で偏向、更にミラ
ーの上記反射手段1と上記反射手段6eの多重反射ミラ
ー面間で折り返し複数回反射されたビームが通過する上
記開口部6aの反射ビーム開口部6a2が設けられてい
る。上記基板6b上には絶縁材料の絶縁膜6cが形成さ
れており、上記ねじり回動軸3と平行で、上記ねじり回
動軸の梁部材3a、3bを挟む対称な位置のミラー基板
の上記反射手段保持基板2上のミラーの上記反射手段1
に対向する面には、第2の固定電極7の2つの第2固定
電極7aと第2固定電極7bが形成されており、2つの
上記第2固定電極7aと上記第2固定電極7bが、それ
ぞれ電極取り出しのパド7cのパッド7c1とパッド7
2端によって、上記第2反射基板6の外側まで引き出
されようになっている。
【0013】ミラー基板の上記反射手段保持基板2の両
側面の上記可動電極4の上記対抗面4aを共通の可動電
極として、上記フレーム0c側面に設けられた駆動用の
上記固定電極5の上記対向面5aのそれぞれの上記対向
面5a1と上記対向面5a2と上記第2の固定電極7の上
記第2固定電極7aと上記第2固定電極7bが、上記駆
動電圧印加手段10を介して駆動電圧が、それぞれずら
したタイミングで交互に印加を行うことで、ミラー基板
の上記反射手段保持基板2の両側面の上記可動電極4と
駆動用の上記固定電極5間に静電引力が発生し、上記ね
じり回動軸3の梁部材3a、3bを回動軸としてミラー
基板の上記反射手段保持基板2を回動させて往復振動を
させることが出来た。この往復振動の駆動周波数を上記
反射手段保持基板2の共振周波数に設定することで、上
記反射手段保持基板2の振れ幅は急激に大きくなり、上
記第2反射基板6の上記基板6b上の上記第2の固定電
極7の上記第2固定電極7aと上記第2固定電極7bに
近接する位置まで、上記反射手段保持基板2端部を変位
させることができた。
【0014】上記第2の固定電極7の上記第2固定電極
7aと上記第2固定電極7bは、上記フレーム0c側面
の対向面5a、5aと比較して面積が大きいため、
同じ距離まで近接させることができれば静電引力はより
大きく作用する。上記反射手段保持基板2端部が共振で
上記第2の固定電極7の上記第2固定電極7aと上記第
2固定電極7bと近接位置に達することで、記第2固定
電極7a、7bも、上記反射手段保持基板2の駆動に寄
与する。このとき各々の電極の電圧印加タイミングは、
上記駆動電圧印加手段10により、上記反射手段保持基
板2の回動による変位と合わせることができ、又、上記
反射手段保持基板2端部の上記固定電極5と平面部の上
記第2の固定電極7の両電極により振動をより安定に維
持させることができた。上記第2反射基板6の上記開口
部6aの上記入射ビーム開口部6a1を通って15°斜
め方向から入射し、往復振動する上記反射手段1のミラ
ー面で偏向走査された光は、200μm厚の上記スペー
サ6dを介して対向して設けられた上記基板6bの上記
反射手段6eのミラー面との間で4回往復した後、上記
第2反射基板6の上記開口部6aの上記反射ビーム開口
部6a2を通って出射された。その際、非平行な上記反
射手段1と上記反射手段6eのミラー間の4回の多重反
射により反射ごとに光の反射角度が広がり、上記反射手
段保持基板2の駆動周波数を5kHz、振れ角を3°と
したとき、ビームの走査角24°を得ることができた。
【0015】図10は本発明の他の実施形態に係る光走
査装置の構成を示す断面図であり、同図において、ミラ
ー基板の上記反射手段保持基板2は、減圧密閉手段8の
シール部材で覆われて、少なくとも回動空間を減圧密閉
して、上記反射手段保持基板2の回動して振動の際の空
気抵抗が減少して、より高周波数で減圧密閉手段8のシ
ール部材内で光走査が低駆動電圧で安定した回動が行な
われるようになっている。尚、減圧密閉手段8のシール
部材には、減圧密閉状態を維持するために、上記反射手
段1のミラーへの入反射光が透過する部材からなる入反
射光透過部8a、上記可動電極4、上記固定電極5、又
は、上記第2固定電極7の密閉を維持して取り出す電極
取り出し部8bが配置されている。
【0016】図11乃至図14において、上記光走査装
置0は、上記基板0aの裏面側に薄膜で上記反射手段保
持基板2を形成して、上記基板0aの表面側に上記可動
電極4の上記対向面4aと上記反射手段保持基板2の厚
み方向にずれた位置に薄膜で上記固定電極5を形成した
後に、上記反射手段保持基板2を形成した上記フレーム
0cに上記第2反射基板6を形成してを取り付けるよう
に、上記基板0aを表面にエッチング用のマスク0bを
貼りつけて形成する基板形成工程(a)と、上記フレー
ム0cの形状にパターニングするフレームパターニング
工程(b)と、上記フレーム0cの形状にエッチングす
るフレーム形成工程(c)と、裏面を上記反射手段保持
基板2と上記ねじり回動軸3の形状にパターニングする
反射手段保持基板パターニング工程(d)と、上記反射
手段保持基板2と上記ねじり回動軸3を薄膜で形成する
反射手段保持基板形成工程(e)と、上記基板0aに上
記絶縁膜9を形成する絶縁膜形成工程(f)と、上記可
動電極4の上記対向面4aと上記反射手段保持基板2の
厚み方向にずれた位置に薄膜で上記固定電極5を形成す
る固定電極形成工程(g)と、コンタクトホール(0
d)とミラー成膜面(0e)を形成するコンタクトホー
ルとミラー成膜面形成工程(h)と、上記反射手段
(1)を形成する反射手段形成工程(i)と、上記基板
6bに上記絶縁膜6cを形成する基板形成工程(j)
と、上記開口部6aを形成するパターニングをする開口
部パターニング工程(k)と、上記開口部6aを異方性
エッチングで形成する開口部形成工程(l)と、上記開
口部6aに残る上記絶縁膜6cを除去する絶縁膜除去工
程(m)と、上記第2固定電極をスパッタ法で形成する
第2固定電極形成工程(n)、上記基板6bに上記スペ
ーサ6dを形成するスペーサ形成工程(o)と、上記ス
ペーサ6dを介して上記基板6bを上記フレーム0cに
接着する接着工程(p)とからで製造される。
【0017】基板形成工程(a)(図11)において、
上記基板0a、上記ねじり回動軸3、上記フレーム0c
には高精度の微細加工が容易で、それぞれの部材全体を
共通の電極として使用できるように高濃度の不純物が含
まれた低抵抗のシリコン基板を用いた。厚さ200μm
の両面研磨されたこのようなシリコンの上記基板0aの
片面に、厚さ70μmのマスク0b1を貼り付けた。こ
こで貼り付けた上記マスク0b1は、上記基板0aのシ
リコンを深くエッチングするためのドライフィルムレジ
ストであり、シリコンとの密着性がよく、エッチング選
択比として100μmのシリコンエッチング時にもマス
クとして残る程度に大きく、かつエッチング後には容易
に除去できるような材料であればよく、Niメッキ膜等
を利用してもよい。フレームパターニング工程(b)に
おいて、次に上記マスク0b1のドライフィルムレジス
トを露光、現像することで上記フレーム0cの形状にパ
ターニングした。フレーム形成工程(c)において、上
記マスク0b1をドライフィルムレジストとして、シリ
コンの上記基板0aをエッチング速度が大きく異方性の
高いドライエッチング装置を用いて、上記フレーム0c
の形状に100μmの深さまでエッチング除去した。こ
こで形成されるエッチング端面に後の工程で駆動電極の
上記固定電極5を形成する。反射手段保持基板パターニ
ング工程(d)において、上記マスク0b1のドライフ
ィルムレジストを溶解、除去した後、シリコンの上記基
板0aを上記フレーム0cの形状にエッチングした面と
反対側の面に厚さ70μmのマスク0b2のドライフィ
ルムレジストを貼り付け、上記フレーム0cの内側のシ
リコンの上記基板0aが薄くなった領域の裏面を、上記
反射手段保持基板2、及び、梁上記ねじり回動軸3の梁
部材3a、3bの形状にパターニングした。
【0018】反射手段保持基板形成工程(e)(図1
2)において、上記マスク0b2をドライフィルムレジ
ストとして、シリコンの上記基板0aをエッチング速度
が大きく異方性の高いドライエッチング装置を用いて、
貫通するまでドライエッチングすることで上記反射手段
保持基板2、及び、梁上記ねじり回動軸3の梁部材3
a、3bを形成した。絶縁膜形成工程(f)において、
上記マスク0b2のドライフィルムレジストを溶解、除
去した後、上記基板0aの全体を熱酸化し、上記基板0
aとの絶縁材料となる上記絶縁膜9として表面に厚さ
0.5μmのSiO2膜を形成した。固定電極形成工程
(g)において、次に、上記フレーム0cの内側の端面
のSiO2膜の上記絶縁膜9上に、駆動用電極の対向面
5a、5aとして、上記フレーム0cの裏面のSi
2膜の上記絶縁膜9上に、引き出し電極の上記パッド
5b1、上記パッド5b2として、Ti薄膜300Åをス
パッタ法で成膜したあと、Pt薄膜1200Åをスパッ
タ法で成膜した。成膜の際、対向面5a、5a以外
の領域には金属薄膜が形成されないように、金属性のス
テンシルマスクで遮蔽した。ここで、Ti薄膜は、Si
2膜の上記絶縁膜9上でのPt薄膜の密着性を向上さ
せるためのものである。尚、ここではPt薄膜を駆動用
電極の対向面5a、5aの電極材料として用いてい
るが、他に導電性が高く、SiO2との密着性を確保で
きれば、Au、Ti等他の材料を使用してもよい。又、
ここでは成膜方法として真空蒸着法を用いたが、マスク
での十分な遮蔽効果が得られる方法であればスパッタ
法、イオンプレーティング法等の他の方法で成膜しても
よい。コンタクトホールとミラー成膜面形成工程(h)
において、次に、上記フレーム0cの表面の一部とミラ
ー基板の上記反射手段保持基板2表面のSiO2膜をメ
タルマスクを使ってエッチング除去し、コンタクトホー
ル0dとミラー成膜面0eを形成した。
【0019】反射手段形成工程(i)(図13)におい
て、上記基板0aのシリコンが露出した上記コンタクト
ホール0dと上記ミラー成膜面0eに、それぞれミラー
基板の上記反射手段保持基板2の上記可動電極4に駆動
電圧を印加するための上記パッド4b、上記反射手段1
のミラーとしてAlをメタルマスクを使って成膜し、上
記反射手段保持基板2の上記可動電極4と基板と上記パ
ッド4bの抵抗を下げるための400℃の熱処理を行っ
た。ここでは、上記反射手段1のミラーの金属薄膜とし
て、Alを成膜したが、使用するレーザー光に対し必要
十分な反射率が得られる金属薄膜ならばAu等の他の材
料も選択可能である。又、成膜方法としては真空蒸着法
を用いたが、マスクでの十分な遮蔽効果が得られる方法
であればスパッタ法、イオンプレーティング法等の他の
方法で成膜してもよい。基板形成工程(j)において、
上記第2反射基板6の基板6bには、高精度の微細加工
が容易なシリコンの基板を用いた。厚さ200μmの両
面研磨されたシリコンの基板に厚さ1μmのSiO2
の上記絶縁膜6cを熱酸化によって形成した。開口形状
パターニング工程(k)において、次に、シリコンの上
記基板6b上のSiO2膜の上記絶縁膜6cを、レジス
トをマスクとしてふっ酸でエッチングすることにより、
上記開口部6aの形状にパターニングした。この際、パ
ターニングせずにSiO2の上記絶縁膜6cを残してお
く面はレジストで保護しておいた。開口形状部形成工程
(l)において、次に、上記開口部6aの形状にパター
ニングしたSiO2膜の上記絶縁膜6cをマスクとし
て、シリコンの上記基板6bを裏面のSiO2膜の上記
絶縁膜6cに達するまで85℃、30%のKOH水溶液
で異方性エッチングして上記開口部6aを形成した。こ
こでは異方性エッチング液として、KOH溶液を用いた
が、シリコンとSiO2のエッチング選択比が十分大き
い他の異方性エッチング液、たとえばTMAH、ヒドラ
ジン等を使用してもよい。また、ここではSiO2を異
方性エッチング時のマスク材料として使用しているが、
シリコンのエッチング液にエッチングされない他の薄膜
材料、たとえばSiN膜、SiN/SiO2二層膜等を
使用してもよい。
【0020】膜除去工程(m)(図14)において、次
に、上記開口部6aに残されたSiO2膜の上記絶縁膜
6cをふっ酸でエッチング除去した 。第2固定電極形
成工程(n)において、次に、シリコンの上記基板6b
の裏面の熱酸化膜の上記絶縁膜6c上に、Ti薄膜30
0Åをスパッタ法で成膜したあと、上記第2固定電極7
の上記第2固定電極7aと上記第2固定電極7bとし
て、PT薄膜1200Åをでスパッタ法で成膜した。成
膜の際、上記第2固定電極7の上記第2固定電極7aと
上記第2固定電極7以外の領域には金属薄膜が形成され
ないように、金属性のステンシルマスクで遮蔽した。
尚、Ti薄膜は、SiO2膜の上記絶縁膜9上でのPT
薄膜の密着性を向上させるためのものである。又、ここ
では、上記第2固定電極7の上記第2固定電極7aと上
記第2固定電極7の材料として、Pt薄膜を用いたが、
他に導電性が高く、上記絶縁膜9との密着力の大きい薄
膜であれば、Au、Ti等の他の材料を使用してもよ
い。成膜方法としてここでは、スパッタ法を用いている
が、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の他の方法
で成膜してもよい。スペーサ形成工程(o)において、
次に、ここでは図示していないが、上記開口部6aの2
つの上記入射ビーム開口部6a1と上記反射ビーム開口
部6a2の間の部分のSiO2膜の上記絶縁膜9をドライ
エッチングで除去し、多重反射用の上記反射手段6eの
ミラー面としてAl薄膜を成膜した。このときのエッチ
ング、成膜時にはいずれも処理領域以外は金属製のステ
ンシルマスクで遮蔽した。そして、上記第2反射基板6
の上記第2固定電極7aと上記第2固定電極7b及び上
記反射手段6eのミラーが形成されている面側に、上記
第2反射基板6と上記反射手段保持基板2の間の多重反
射部を確保のための厚さ200μmのシリコンの基板か
らなる上記スペーサ6d を接着した。接着工程(p)
において、上記スペーサ6d、及び、上記第2反射基板
6を、上記反射手段保持基板2の上記フレーム0c上に
接着することにより、上記第2反射基板6からなる上記
光走査装置0が完成した。従って、光走査を行なう振れ
角が大きく、駆動電圧が低く、回動が安定である光走査
装置の製造方法を提供することが出来るようになった。
【0021】図15において、電子写真プロセスで光書
き込みを行なって画像を形成する画像形成装置100
は、図示の矢印D方向に回動可能に保持されて形成画像
を担持する画像担持体101のドラム形状の感光体と、
帯電手段105で均一に帯電された上記画像担持体10
1のドラム形状の感光体上を上記光走査装置0からなる
潜像形成手段102で光書き込みを行なって潜像を形成
し、上記潜像形成手段102の上記光走査装置0によっ
て形成された潜像を現像手段103で顕像化してトナー
画像を形成し、上記現像手段103で形成されたトナー
画像を転写手段104で被転写体(P)の転写用紙に転
写して、被転写体(P)の転写用紙に転写されたトナー
画像を定着手段106で定着した後に、被転写体(P)
の転写用紙を排紙トレイ107に排紙して収納される。
他方、トナー画像を上記転写手段104で被転写体
(P)の転写用紙に転写した後の上記画像担持体101
のドラム形状の感光体は、クリーニング手段108でク
リーニングされて次工程の画像形成に備えるようになっ
ている。上記潜像形成手段102は、光源102aから
の入射光束(R)を、第1のレンズシステム102bを
介して上記光走査装置0に照射し、上記光走査装置0は
画像情報に応じて、上記反射手段1のミラーを通じて入
射光束(R)を第2のレンズシステム102cを通じて
上記画像担持体101のドラム形状の感光体上の表面に
結像させるようになっている。従って、光走査を行なう
振れ角が大きく、駆動電圧が低く、回動が安定である上
記光走査装置0を具備する上記画像形成装置100を提
供することが出来るようになった。
【0022】図16において、光走査を行なって読み取
りを行なう読取装置200のバーコードリーダやスキャ
ナーは、上記光走査装置0が光走査を行って、読み取り
を行なう入射光束(R)の反射方向を変えて被読み取り
面(O)を照射して、上記光走査装置0の光走査による
被読み取り面(O)の光情報を受光素子201で受光し
て読み取りが行なわれるようになている。上記光走査装
置0は、光源202からの入射ビーム(R)が上記光走
査装置0に照射され、上記光走査装置0の上記反射手段
1のミラーにより反射し、投影レンズ203、及び、絞
り204を介して被読み取り面(O)に投影する。従っ
て、光走査を行なう振れ角が大きく、駆動電圧が低く、
回動が安定である上記光走査装置0を具備する上記読取
装置200を提供することが出来るようになった。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、請求項1の発明によれば、入射光を正反射
する反射手段を保持する反射手段保持基板を回動可能に
支持するねじり回動軸に支持された反射手段保持基板の
側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反射手段保持
基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成す
るようにしたので、光走査を行なう振れ角が大きく駆動
電圧が低く回動も安定である光走査装置を提供すること
が出来るようになった。請求項2の発明によれば、入射
光を正反射する反射手段を保持する反射手段保持基板を
回動可能に支持するねじり回動軸に支持された反射手段
保持基板の側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反
射手段保持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄
膜で形成すると共に反射手段保持基板の側面の対称な位
置に対向して固定電極を対で配置するようにしたので、
片側面にしか固定電極がないものに比較して低電圧で安
定した駆動が行なわれ、光走査を行なう振れ角が大きく
駆動電圧が更に低く回動も安定である光走査装置を提供
することが出来るようになった。請求項3の発明によれ
ば、入射光を正反射する反射手段を保持する反射手段保
持基板を回動可能に支持するねじり回動軸に支持された
反射手段保持基板の側面の可動電極と可動電極の対向面
と上記反射手段保持基板の厚み方向にずれた位置に固定
電極を薄膜で形成すると共に反射手段保持基板の側面と
固定電極の対向面は直線形状で平行に対向するようにし
たので、反射手段保持基板と可動電極の変位時に固定電
極と接触することなく電極間隔が微小にすることにより
駆動電圧が低下し形状が簡単で破損も無く歩留まりも高
く信頼性もたかくなり、光走査を行なう振れ角が大きく
駆動電圧が更に低く回動も更に安定で低コストである光
走査装置を提供することが出来るようになった。
【0024】請求項4の発明によれば、入射光を正反射
する反射手段を保持する反射手段保持基板を回動可能に
支持するねじり回動軸に支持された反射手段保持基板の
側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反射手段保持
基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成す
ると共に反射手段保持基板の側面と固定電極の対向面は
直線形状でねじり回動軸に近づくに従って隙間が狭くな
るように対向するようにしたので、光走査を行なう振れ
角が大きく駆動電圧が更に低く回動も安定である光走査
装置を提供することが出来るようになった。請求項5の
発明によれば、入射光を正反射する反射手段を保持する
反射手段保持基板を回動可能に支持するねじり回動軸に
支持された反射手段保持基板の側面の可動電極と可動電
極の対向面と上記反射手段保持基板の厚み方向にずれた
位置に固定電極を薄膜で形成すると共に可動電極の対向
面と対向する固定電極の対向面は反射手段保持基板の厚
み方向で向かい合わない位置までずらした位置に配置す
るようにしたので、反射手段保持基板と可動電極の変位
時に静止状態から駆動開始時に両電極の法泉方向の静電
引力が無いのでより低電圧で駆動を開始して、光走査を
行なう振れ角が大きく駆動電圧が更に低く回動も安定で
ある光走査装置を提供することが出来るようになった。
請求項6の発明によれば、入射光を正反射する反射手段
を保持する反射手段保持基板を回動可能に支持するねじ
り回動軸に支持された反射手段保持基板の側面の可動電
極と可動電極の対向面と上記反射手段保持基板の厚み方
向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成すると共にねじ
り回動軸は反射手段保持基板を同一直線上の2本の梁部
材で回動可能に支持するようにしたので、簡単な構造
で、光走査を行なう振れ角が大きく駆動電圧が低く回動
も確実で安定である光走査装置を提供することが出来る
ようになった。請求項7の発明によれば、入射光を正反
射する反射手段を保持する反射手段保持基板を回動可能
に支持するねじり回動軸に支持された反射手段保持基板
の側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反射手段保
持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成
すると共に反射手段保持基板の反射手段側には第2反射
基板を配置するようにしたので、光走査を行なう振れ角
が更に大きく駆動電圧が低く回動も安定である光走査装
置を提供することが出来るようになった。
【0025】請求項8の発明によれば、入射光を正反射
する反射手段を保持する反射手段保持基板を回動可能に
支持するねじり回動軸に支持された反射手段保持基板の
側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反射手段保持
基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成す
ると共に反射手段保持基板の反射手段側には反射手段に
入反射するビームが通過する開口部からなる第2反射基
板を配置するようにしたので、入反射光のビームの通過
が行なわれ、光走査を行なう振れ角が更に大きく駆動電
圧が低く回動も安定である光走査装置を提供することが
出来るようになった。請求項9の発明によれば、入射光
を正反射する反射手段を保持する反射手段保持基板を回
動可能に支持するねじり回動軸に支持された反射手段保
持基板の側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反射
手段保持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜
で形成すると共に反射手段保持基板の反射手段側には第
2固定電極からなる第2反射基板を配置するようにした
ので、共振周波数での駆動時には反射手段保持基板の触
れ角が大きくなりその端部がより面積の大きな第2固定
電極に近接するために、反射手段保持基板端面と平面の
両方の電極の駆動により振動維持をより安定かすること
ができ、光走査を行なう振れ角が更に大きく駆動電圧が
低く回動も更に安定である光走査装置を提供することが
出来るようになった。請求項10の発明によれば、入射
光を正反射する反射手段を保持する反射手段保持基板を
回動可能に支持するねじり回動軸に支持された反射手段
保持基板の側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反
射手段保持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄
膜で形成すると共に反射手段保持基板の反射手段側に
は、ねじり回動軸と平行でねじり回動軸を挟む対称な位
置に配置された第2固定電極からなる第2反射基板を配
置するようにしたので、ねじり回動軸に対して対称な位
置に効率的に静電引力が加わり、共振周波数での駆動時
には反射手段保持基板の触れ角が大きくなりその端部が
より面積の大きな第2固定電極に近接するために、反射
手段保持基板端面と平面の両方の電極の駆動により振動
維持をより安定化することができ、光走査を行なう振れ
角が更に大きく駆動電圧が更に低く回動も更に安定であ
る光走査装置を提供することが出来るようになった。
【0026】請求項11の発明によれば、入射光を正反
射する反射手段を保持する反射手段保持基板を回動可能
に支持するねじり回動軸に支持された反射手段保持基板
の側面の可動電極と可動電極の対向面と上記反射手段保
持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成
すると共に可動電極、固定電極又は第2固定電極の各駆
動電圧は、駆動電圧印加手段により、それぞれがずらし
たタイミングで印加されるようにしたので、光走査を行
なう振れ角が大きく駆動電圧が低く回動も更に安定であ
る光走査装置を提供することが出来るようになった。請
求項12の発明によれば、入射光を正反射する反射手段
を保持する反射手段保持基板を回動可能に支持するねじ
り回動軸に支持された反射手段保持基板の側面の可動電
極と可動電極の対向面と上記反射手段保持基板の厚み方
向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成すると共に反射
手段保持基板は減圧密閉手段により少なくとも回動空間
を減圧密閉するようにしたので、光走査を行なう振れ角
が大きく駆動電圧が更に低く回動も更に安定である光走
査装置を提供することが出来るようになった。請求項1
3の発明によれば、入射光を正反射する反射手段を保持
する反射手段保持基板を回動可能に支持するねじり回動
軸に支持された反射手段保持基板の側面の可動電極と可
動電極の対向面と上記反射手段保持基板の厚み方向にず
れた位置に固定電極を薄膜で形成すると共に反射手段保
持基板は反射手段への入反射光が透過する入反射光透過
部からなる減圧密閉手段により少なくとも回動空間を減
圧密閉するようにしたので、反射手段への入反射光の透
過が可能で、光走査を行なう振れ角が大きく駆動電圧が
更に低く回動も更に安定である光走査装置を提供するこ
とが出来るようになった。請求項14の発明によれば、
入射光を正反射する反射手段を保持する反射手段保持基
板を回動可能に支持するねじり回動軸に支持された反射
手段保持基板の側面の可動電極と可動電極の対向面と上
記反射手段保持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極
を薄膜で形成すると共に反射手段保持基板は可動電極、
固定電極又は第2固定電極を取り出す電極取り出し部か
らなる減圧密閉手段により少なくとも回動空間を減圧密
閉するようにしたので、電極取り出しが可能で、光走査
を行なう振れ角が大きく駆動電圧が更に低く回動も更に
安定である光走査装置を提供することが出来るようにな
った。
【0027】請求項15の発明によれば、基板の裏面側
に薄膜で反射手段保持基板を形成した後、基板の表面側
に可動電極の対向面と反射手段保持基板の厚み方向にず
れた位置に固定電極を薄膜で形成して光走査装置を製造
するようにしたので、光走査を行なう振れ角が大きく、
駆動電圧が低く、回動が安定である光走査装置の製造方
法を提供することが出来るようになった。請求項16の
発明によれば、基板の裏面側に薄膜で反射手段保持基板
を形成した後、基板の表面側に可動電極の対向面と反射
手段保持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜
で形成するために基板を表面にエッチング用のマスクを
貼りつけて形成する基板形成工程と、フレームの形状に
パターニングするフレームパターニング工程と、フレー
ムの形状にエッチングするフレーム形成工程と、裏面を
反射手段保持基板とねじり回動軸の形状にパターニング
する反射手段保持基板パターニング工程と、反射手段保
持基板とねじり回動軸を薄膜で形成する反射手段保持基
板形成工程と、基板に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程
と、可動電極の対向面と反射手段保持基板の厚み方向に
ずれた位置に薄膜で固定電極を形成する固定電極形成工
程と、コンタクトホールとミラー成膜面を形成するコン
タクトホールとミラー成膜面形成工程と、反射手段を形
成する反射手段形成工程とから光走査装置を製造するよ
うにしたので、光走査を行なう振れ角が大きく、駆動電
圧が低く、回動が安定である光走査装置の製造方法を提
供することが出来るようになった。請求項17の発明に
よれば、基板の裏面側に薄膜で反射手段保持基板を形成
した後、基板の表面側に可動電極の対向面と反射手段保
持基板の厚み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成
すると共に反射手段保持基板を形成したフレームに第2
反射基板を形成して光走査装置を製造するようにしたの
で、光走査を行なう振れ角が更に大きく駆動電圧が低く
回動も安定である光走査装置の製造方法を提供すること
が出来るようになった。請求項18の発明によれば、基
板の裏面側に薄膜で反射手段保持基板を形成した後、基
板の表面側に可動電極の対向面と反射手段保持基板の厚
み方向にずれた位置に固定電極を薄膜で形成すると共に
反射手段保持基板を形成したフレームに、基板に絶縁膜
を形成する基板形成工程と、開口部を形成するパターニ
ングをする開口部パターニング工程と、上記開口部を異
方性エッチングで形成する開口部形成工程と、開口部に
残る絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、第2固定電極
をスパッタ法で形成する第2固定電極形成工程、基板に
スペーサを形成するスペーサ形成工程と、スペーサを介
して基板をフレームに接着する接着工程で製造した第2
反射基板を形成して光走査装置を製造するようにしたの
で、光走査を行なう振れ角が更に大きく駆動電圧が低く
回動も安定である光走査装置の製造方法を提供すること
が出来るようになった。
【0028】請求項19の発明によれば、回動可能に保
持されて形成画像を担持する画像担持体上を光書き込み
を行なって潜像を形成する請求項1乃至14の何れか一
項に記載の光走査装置からなる潜像形成手段の光走査装
置によって形成された潜像を顕像化してトナー画像を形
成する現像手段で形成されたトナー画像を被転写体に転
写手段で転写して画像を形成するようにしたので、光走
査を行なう振れ角が大きく、駆動電圧が低く、回動が安
定である光走査装置を具備する画像形成装置を提供する
ことが出来るようになった。請求項20の発明によれ
ば、被読み取り面を光走査する請求項項1乃至14の何
れか一項に記載の光走査装置が被読み取り面を光走査し
た反射光を受光素子が受光して読み取りを行なうように
したので、光走査を行なう振れ角が大きく、駆動電圧が
低く、回動が安定である光走査装置を具備する読取装置
を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例を示す光走査装置を説明
する図2のX−X線断面図である。
【図2】図1の下面からの正面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態例を示す光走査装置の
図1の下面からの正面図である。
【図4】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の主要
部の状態を説明する説明図である。
【図5】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の主要
部の他の状態を説明する説明図である。
【図6】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の主要
部の他の状態を説明する説明図である。
【図7】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の主要
部の他の状態を説明する説明図である。
【図8】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の他の
主要部を説明する図9のY−Y線断面図である。
【図9】図8の上面からの正面図である。
【図10】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の他
の主要部を説明する説明図である。
【図11】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の製
造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図12】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の製
造方法の他の主要部の工程を説明する説明図である。
【図13】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の製
造方法の他の主要部の工程を説明する説明図である。
【図14】本発明の実施の形態例を示す光走査装置の製
造方法の他の主要部の工程を説明する説明図である。
【図15】本発明の実施の形態例を示す光走査装置を具
備する画像形成装置を説明する説明図である。
【図16】本発明の実施の形態例を示す光走査装置を具
備する読取装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
0 光走査装置、0a 基板 0b マスク、0b1 マスク、0b2 マスク、 0c フレーム、 0d コンタクトホール、 0e ミラー成膜面 1 反射手段 2 反射手段保持基板 3 ねじり回動軸、3a 梁部材、3b 梁部材 4 可動電極、4a 対向面、4b パッド 5 固定電極、5a 対向面、5a1 対向面、5a2
対向面、 5b パッド、5b1 パッド、5b2 パッド 6 第2反射基板、6a 開口部、6a1 入射ビーム
開口部、6a2 反射ビーム開口部、 6b 基板 6c 絶縁膜 6d スペーサ 6e 反射手段 7 第2固定電極、7a 第2固定電極、7b 第2固
定電極、7c パッド、7c1 パッド、7c2 パッド 8 減圧密閉手段 8a 入反射光透過部、8b 電極
取り出し部 9 絶縁膜 10 駆動電圧印加手段 100 画像形成装置 101 画像担持体 102 潜像形成手段、102a 光源、102b 第
1のレンズシステム、102c 第2のレンズシステム 103 現像手段 104 転写手段 105 帯電手段 106 定着手段 107 排紙トレイ 108 クリーニング手段 200 読取装置 201 受光素子 202 光源 203 投影レンズ 204 絞り (a) 基板形成工程 (b) フレームパターニング工程 (c) フレーム形成工程 (d) 反射手段保持基板パターニング工程 (e) 反射手段保持基板形成工程 (f) 絶縁膜形成工程 (g) 固定電極形成工程 (h) コンタクトホールとミラー成膜面形成工程 (i) 反射手段形成工程 (j) 基板形成工程 (k) 開口形状パターニング工程 (l) 開口形状部形成工程 (m) 膜除去工程 (n) 第2固定電極形成工程 (o) スペーサ形成工程 (p) 接着工程
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06T 1/00 420 G06T 1/00 420C H04N 1/028 H04N 1/028 A 1/036 1/036 Z 1/113 1/04 104Z Fターム(参考) 2H042 DA02 DA05 DA12 DC02 DE00 2H045 AB06 AB10 AB16 AB73 5B047 BB01 BC05 BC09 BC11 BC14 5C051 AA01 AA02 BA02 CA06 DB01 DB02 DB22 DB24 DB28 DC04 DC07 5C072 AA01 AA03 BA13 CA02 DA02 DA04 DA18 DA21 EA04 HA01 HA09 HA14 WA05

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電力でねじり回動軸を回動して入射光
    の反射方向を変えて光走査を行なう光走査装置におい
    て、入射光を正反射する反射手段と、上記反射手段を保
    持する反射手段保持基板と、上記反射手段保持基板を回
    動可能に支持するねじり回動軸と、上記ねじり回動軸に
    支持された上記反射手段保持基板の側面の可動電極と、
    上記可動電極の対向面と上記反射手段保持基板の厚み方
    向にずれた位置に形成された固定電極とからなることを
    特徴とする光走査装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光走査装置において、
    反射手段保持基板の側面の対称な位置に対向して固定電
    極を対で配置したことを特徴とする光走査装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の光走査装置は、
    反射手段保持基板の側面と固定電極の対向面は、直線形
    状で平行に対向するようにしたことを特徴とする光走査
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2に記載の光走査装置にお
    いて、反射手段保持基板の側面と固定電極の対向面は、
    直線形状でねじり回動軸に近づくに従って隙間が狭くな
    るように対向するようにしたことを特徴とする光走査装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3又は4に記載の光走査
    装置において、可動電極の対向面と対向する固定電極の
    対向面は、反射手段保持基板の厚み方向で向かい合わな
    い位置までずらした位置に配置したことを特徴とする光
    走査装置。
  6. 【請求項6】 請求項1、2、3、4又は5に記載の光
    走査装置において、ねじり回動軸は、反射手段保持基板
    を同一直線上の2本の梁部材で回動可能に支持すること
    を特徴とする光走査装置。
  7. 【請求項7】 請求項項1、2、3、4、5又は6に記
    載の光走査装置において、反射手段保持基板の反射手段
    側には、第2反射基板を配置したことを特徴とする光走
    査装置。
  8. 【請求項8】 請求項項7に記載の光走査装置におい
    て、第2反射基板は、反射手段に入反射するビームが通
    過する開口部を備えることを特徴とする光走査装置。
  9. 【請求項9】 請求項項7又は8に記載の光走査装置に
    おいて、第2反射基板は、第2固定電極を備えることを
    特徴とする光走査装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の光走査装置におい
    て、第2固定電極は、ねじり回動軸と平行で、上記ねじ
    り回動軸を挟む対称な位置に配置されたことを特徴とす
    る光走査装置。
  11. 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9又は10に記載の光走査装置において、可動電
    極、固定電極又は第2固定電極の各駆動電圧は、駆動電
    圧印加手段により、それぞれがずらしたタイミングで印
    加されることを特徴とする光走査装置。
  12. 【請求項12】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10又は11に記載の光走査装置において、反
    射手段保持基板は、減圧密閉手段により少なくとも回動
    空間を減圧密閉することを特徴とする光走査装置。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の光走査装置におい
    て、減圧密閉手段は、反射手段への入反射光が透過する
    入反射光透過部を備えることを特徴とする光走査装置。
  14. 【請求項14】 請求項12又は13に記載の光走査装
    置において、減圧密閉手段は、可動電極、固定電極又は
    第2固定電極を取り出す電極取り出し部を備えることを
    特徴とする光走査装置。
  15. 【請求項15】 静電力でねじり回動軸を回動して入射
    光の反射方向を変えて光走査を行なう請求項1乃至14
    の何れか一項に記載の光走査装置の製造方法において、
    基板の裏面側に薄膜で反射手段保持基板を形成した後、
    上記基板の表面側に可動電極の対向面と上記反射手段保
    持基板の厚み方向にずれた位置に薄膜で固定電極を形成
    して上記光走査装置を製造することを特徴とする光走査
    装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の光走査装置の製造
    方法において、基板を表面にエッチング用のマスクを貼
    りつけて形成する基板形成工程と、フレームの形状にパ
    ターニングするフレームパターニング工程と、上記フレ
    ームの形状にエッチングするフレーム形成工程と、裏面
    を反射手段保持基板とねじり回動軸の形状にパターニン
    グする反射手段保持基板パターニング工程と、上記反射
    手段保持基板と上記ねじり回動軸を薄膜で形成する反射
    手段保持基板形成工程と、上記基板に絶縁膜を形成する
    絶縁膜形成工程と、可動電極の対向面と上記反射手段保
    持基板の厚み方向にずれた位置に薄膜で固定電極を形成
    する固定電極形成工程と、コンタクトホールとミラー成
    膜面を形成するコンタクトホールとミラー成膜面形成工
    程と、上記反射手段を形成する反射手段形成工程と、か
    らなることを特徴とする光走査装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項15又は16に記載の光走査装
    置の製造方法において、反射手段保持基板を形成したフ
    レームに第2反射基板を形成して上記光走査装置を製造
    することを特徴とする光走査装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の光走査装置の製造
    方法において、第2反射基板は、基板に絶縁膜を形成す
    る基板形成工程と、開口部を形成するパターニングをす
    る開口部パターニング工程と、上記開口部を異方性エッ
    チングで形成する開口部形成工程と、上記開口部に残る
    上記絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、第2固定電極
    をスパッタ法で形成する第2固定電極形成工程、基板に
    スペーサを形成するスペーサ形成工程と、上記スペーサ
    を介して上記基板をフレームに接着する接着工程とから
    なることを特徴とする光走査装置の製造方法。
  19. 【請求項19】 電子写真プロセスで光書き込みを行な
    って画像を形成する画像形成装置において、回動可能に
    保持されて形成画像を担持する画像担持体と、上記画像
    担持体上を光書き込みを行なって潜像を形成する請求項
    1乃至14の何れか一項に記載の光走査装置からなる潜
    像形成手段と、上記潜像形成手段の上記光走査装置によ
    って形成された潜像を顕像化してトナー画像を形成する
    現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー画像を被
    転写体に転写する転写手段とからなることを特徴とする
    画像形成装置。
  20. 【請求項20】 光走査を行なって読み取りを行なう読
    取装置において、被読み取り面を光走査する請求項項1
    乃至14の何れか一項に記載の光走査装置と、上記光走
    査装置が被読み取り面を光走査した反射光を受光する受
    光素子とからなることを特徴とする読取装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2033572A2 (en) 2007-09-04 2009-03-11 FUJIFILM Corporation Optical scanning probe, optical scanning probe device and method for controlling the optical scanning probe
JP2009214231A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Ricoh Co Ltd 振動素子、振動素子の製造方法、光走査装置及び画像形成装置
WO2018216122A1 (ja) * 2017-05-23 2018-11-29 株式会社島津製作所 耐熱性反射鏡、ガス濃度モニタ及び耐熱性反射鏡の製造方法

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