光スキャナー及び画像形成装置
【課題】品質良く光反射面が動作する光スキャナーを提供する。
【解決手段】光反射面９ａを支持する可動部８と、可動部８に一端が接続され、光反射面９ａと平行に延在する可動梁１０と、可動梁１０の他端に連結された変位部５と、変位部５に固定された永久磁石７と、可動梁１０の延長方向に変位部５から隔てて配置され、変位部５を駆動する駆動部１１と、変位部５に接続され可動梁１０と直交して変位部５を支持する駆動梁６と、駆動梁６が連結された固定部３と、固定部３が固定された基台２と、固定部３を基台２に固定する連結部４と、を備え、固定部３は第１孔部３ａを有し、基台２は第２孔部２ａを有し、連結部４は第１孔部３ａより大きい頭部４ａと第１孔部３ａを通過する本体部４ｂとを有し、本体部４ｂが第１孔部３ａを貫通し第２孔部２ａに挿入され、本体部４ｂの他端が基台２と接着剤４ｃを介して固着され、固定部３は頭部４ａと基台２とに挟まれて配置される。
【解決手段】光反射面９ａを支持する可動部８と、可動部８に一端が接続され、光反射面９ａと平行に延在する可動梁１０と、可動梁１０の他端に連結された変位部５と、変位部５に固定された永久磁石７と、可動梁１０の延長方向に変位部５から隔てて配置され、変位部５を駆動する駆動部１１と、変位部５に接続され可動梁１０と直交して変位部５を支持する駆動梁６と、駆動梁６が連結された固定部３と、固定部３が固定された基台２と、固定部３を基台２に固定する連結部４と、を備え、固定部３は第１孔部３ａを有し、基台２は第２孔部２ａを有し、連結部４は第１孔部３ａより大きい頭部４ａと第１孔部３ａを通過する本体部４ｂとを有し、本体部４ｂが第１孔部３ａを貫通し第２孔部２ａに挿入され、本体部４ｂの他端が基台２と接着剤４ｃを介して固着され、固定部３は頭部４ａと基台２とに挟まれて配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナー及び画像形成装置にかかわり、特に、光スキャナーの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、捩り振動子で構成されアクチュエーターを用いたものが、特許文献１に開示されている。これによると、アクチュエーターは、一対の永久磁石が設けられた絶縁基板と、一対の永久磁石の間に位置するように絶縁基板に支持されたスキャナー本体とを有している。また、スキャナー本体は、枠状の支持部と、支持部の内側に設けられた枠状の外側可動板と、外側可動板の内側に設けられた内側可動板（ミラー）とを有している。また、外側可動板は、Ｘ方向に延長する一対の第１トーションバーを介して支持部に連結されており、内側可動板は、Ｘ方向と直交するＹ方向に延長する第２トーションバーを介して外側可動板に連結している。また、外側可動板及び内側可動板には、それぞれコイルが設けられている。
【０００３】
このような構成のアクチュエーターでは、通電により各コイルから発生する磁界と一対の永久磁石との間に発生する磁界とを作用させている。これにより、外側可動板が内側可動板とともに第１トーションバーを中心軸として回動し、内側可動板が第２トーションバーを中心軸として回動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トーションバーは支持基板に支持され、支持基板は枠状の側面部材に支持されていた。そして、側面部材は底面部材に固定されていた。トーションバーを支持する側面部材を枠状から複数の柱状にして各側面部材を梁にて連結することにより、支持部材の体積を減らして光スキャナーを小型にすることができる。このとき、複数の側面部材を底面部材に接着剤を用いて固定する方法が用いられる。接着剤が固化する過程において、側面部材と底面部材とが相対的に移動または傾くことがある。そして、各側面部材を連結する梁やミラーを支持する梁に内部応力が形成される。そして、梁のトーションバーとしての動作が設計上の動作と異なってしまう。そこで、梁の内部応力を少なくして、品質良くミラーが動作する光スキャナーが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる光スキャナーであって、光反射面を有する光反射部材と、前記光反射部材を支持し、かつ回動中心軸まわりに回動可能な可動部と、前記可動部に一端が接続され、前記光反射面と略平行に延在する複数の可動梁と、前記可動梁の他端に連結された変位部と、前記変位部に固定された永久磁石と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記永久磁石と協働して前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部に一端が接続され前記可動梁に略直交するとともに前記光反射面と略平行に延在し、前記変位部を支持する駆動梁と、前記駆動梁の他端が連結された固定部と、前記固定部が固定された基台と、前記固定部を前記基台に固定する連結部と、を備え、前記固定部は貫通する第１孔部を有し、前記基台は第２孔部を有し、前記連結部は前記第１孔部を通過しない大きさの頭部と一端が前記頭部と接続され前記第１孔部を通過する本体部と、を有し、前記本体部が前記第１孔部を貫通し前記第２孔部に挿入され、前記本体部の他端が前記基台と接着剤を介して固着され、前記固定部は前記頭部と前記基台とに挟まれて配置されることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、基台に固定された固定部には駆動梁が連結され、駆動梁には変位部が接続されている。変位部には永久磁石が固定され、この永久磁石と隔てた場所に駆動部が配置されている。そして、駆動部が永久磁石を駆動することにより、変位部が変位される。変位部に接続して可動梁が設置され、可動梁の一端には可動部が接続されている。可動部は光反射部材を支持している。従って、駆動部が変位部を駆動することにより、光反射部材を回動、振動させることが可能となっている。
【０００９】
固定部が有する第１孔部を貫通して連結部の本体部が設置され、本体部は基台が有する第２孔部に挿入されている。そして、本体部と基台とが接着剤を介して固着されている。連結部の頭部と基台とで固定部とを挟んでいることから、連結部により固定部は基台に固定されている。固定部と基台とを接着剤を介して接着するときには、接着剤が乾燥して固化する間に固定部と基台とが相対的に移動するまたは基台に対して固定部が傾く可能性がある。このとき、複数の固定部間の距離が変わる為、固定部間に配置された駆動梁や可動梁に内部応力が発生する。これに比べて、連結部にて固定部を固定するときには接着剤が固化する過程において、複数の固定部間の距離を変えずに固定部を基台に固定することができる。その結果、駆動梁や可動梁の内部応力が少なくできる為、品質良く光反射面が動作できる光スキャナーを提供することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記第２孔部は貫通孔であり、前記本体部は前記第２孔部を貫通し、前記基台の前記固定部が位置する側の反対側に位置する前記本体部と前記基台とに前記接着剤が配置されることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、本体部は第２孔部を貫通している。そして、基台の固定部が位置する側の反対側に位置する本体部が基台と接着されている。従って、接着剤が固定部に付着しないようにすることができる。従って、接着剤が固化するときの影響を受けて固定部が移動することを防止することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記頭部は前記駆動梁と接触しない場所に位置することを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、頭部は駆動梁と接触しない為、頭部が駆動梁に直接作用して応力を発生させることを防止できる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記固定部と前記基台とが接触する場所では、前記固定部と前記基台との少なくとも一方の面には摩擦係数を高くする表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、固定部と基台との少なくとも一方の面は摩擦係数が高くなるように表面処理が施されている。従って、固定部と基台とは相対的に移動し難くなっている。従って、複数の固定部間の距離が変わらないようにすることができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例にかかる画像形成装置であって、光源と、前記光源が射出する光の進行方向を制御する光スキャナーと、を備え、前記光スキャナーは上記に記載の光スキャナーであることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、画像形成装置は光源と光スキャナーとを備え、光源が射出する光の進行方向を光スキャナーが制御する。これにより、画像形成装置は画像を描画することが可能になっている。そして、光スキャナーは梁に内部応力が少なく、品質良く光反射面を動作することができる。従って、画像形成装置は品質良く動作する光スキャナーを備えた画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態にかかわる光スキャナーの構成を示す模式平面図。
【図２】光スキャナーの構成を示す模式側断面図。
【図３】光スキャナーの製造方法を示すフローチャート。
【図４】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図５】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図６】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図７】プロジェクターの構成を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、光スキャナーの特徴的な例について、図１〜図６に従って説明する。以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかわる光スキャナーの構造について図１〜図２に従って説明する。図１は、光スキャナーの構成を示す模式平面図である。図２は、光スキャナーの構成を示す模式側断面図である。図２（ａ）は、図１の光スキャナーのＡ−Ａ’に沿う断面の断面図であり、図２（ｂ）は、図１の光スキャナーのＢ−Ｂ’ に沿う断面の断面図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、光スキャナー１は四角形の板状の基台２を備え、基台２上の四隅には４つの固定部３が立設されている。そして、基台２と固定部３とは連結部４により連結されている。固定部３には貫通する第１孔部３ａが設置され、基台２にも貫通する第２孔部２ａが設置されている。連結部４は第１孔部３ａを通過しない大きさの頭部４ａと一端が頭部４ａと接続された柱状の本体部４ｂとを備えている。そして、本体部４ｂが第１孔部３ａを貫通し第２孔部２ａに挿入されている。
【００２２】
そして、本体部４ｂの他端が基台２と接着剤４ｃを介して固着され、固定部３は頭部４ａと基台２とに挟まれて配置されている。基台２において固定部３が立設する面を第１面２ｂとし、第１面２ｂと反対側の面を第２面２ｃとする。第２面２ｃの固定部３と対向する場所には座ぐり加工が施され凹部２ｄが形成されている。そして、本体部４ｂは凹部２ｄ側に突出して配置されている。接着剤４ｃは凹部２ｄにおける本体部４ｂと基台２とに掛けて配置させている。従って、接着剤４ｃは固定部３に付着しないようになっている。
【００２３】
基台２の第１面２ｂにおいて固定部３と接触する場所には微細な凹凸が形成され摩擦抵抗を大きくする表面処理が施されている。摩擦抵抗を大きくする処理は微細な凹凸が形成されれば良く、特に限定されない。例えば、エッチング液を用いて表面を腐食する方法や、砥石やサンドペーパー等を用いて機械的に凹凸を形成する方法を用いることができる。さらに、スパッタ等により所定の材料を付着させることにより凹凸を形成しても良い。さらに、固定部３において、基台２と接触する面にも微細な凹凸を形成して摩擦抵抗を大きくする処理を施しても良い。摩擦抵抗が大きくする表面処理は基台２と固定部３とのどちらか一方でも良く、両方の部材に処理しても良い。基台２と固定部３とが相対的に移動し難くすることができる。尚、摩擦抵抗が大きくする表面処理を施さなくとも基台２と固定部３とが相対的に移動しないとき表面処理は省略しても良い。表面処理を省略することにより生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００２４】
基台２の材質は剛性があり加工し易い材質であればよく、特に限定されない、例えば、パイレックス（登録商標）、テンパックス等のガラスやシリコンあるいはアルミニウム等の金属を主材料として構成することができる。本実施形態では、例えば、アルミニウムを用いている。固定部３の材質は弾性があり加工し易い材質であればよく、特に限定されない、例えば、金属、ガラス、シリコン等を用いることができる。本実施形態では、例えば、シリコンを用いている。連結部４は基台２や固定部３と同様な材質を用いることができる。本実施形態では、例えば、シリコンを用いている。連結部４と基台２とを固着する接着剤４ｃは２つの部材を固着可能であれば良く、特に限定されない。連結部４と基台２との材質が異なる場合には加熱や冷却等の温度変化を付与せずに硬化する接着剤が好ましい。接着剤４ｃは、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、アクリル系嫌気性接着剤（紫外線硬化樹脂）、合成ゴム系樹脂、湿気硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いることができる。
【００２５】
基台２の直交する２辺が延在する方向をＸ方向とＹ方向とする。そして、立設する固定部３が延在する方向をＺ方向とする。基台２の１つの辺の両端に位置する一対の固定部３の間には変位部５が設置されている。そして、変位部５と固定部３との間は駆動梁６によって連結されている。従って、一対の固定部３の間は、固定部３、駆動梁６、変位部５、駆動梁６、固定部３の順に並んで配置されている。
【００２６】
固定部３上に位置する連結部４の頭部４ａは駆動梁６と接触しない場所に設置させている。これにより、製造工程中に頭部４ａが固定部３を押圧するときにも、頭部４ａが駆動梁６を押圧しないようになっている。従って、駆動梁６には内部応力が形成され難くなっている。
【００２７】
変位部５には直方体状の永久磁石７が固定されており、永久磁石７はＺ方向に延在して配置されている。そして、永久磁石７はＺ方向と−Ｚ方向において変位部５から突出して配置されている。変位部５及び永久磁石７は駆動梁６を回転軸として回動可能となっている。駆動梁６の材質は固定部３と同じであり弾性のあるシリコンであり、駆動梁６はトーションバーとして機能する。
【００２８】
永久磁石７の材質は、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石等の、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
【００２９】
４つの固定部３の間のうち基台２の４辺と対応する場所には変位部５及び駆動梁６が設置されている。従って、変位部５は４箇所に設置されている。そして、４箇所の変位部５の中央には板状の可動部８が設置され、可動部８上には光を反射する光反射部材９が支持部材９ｂを介して固定されている。可動部８は４つの変位部５と可動梁１０により接続されている。従って、Ｘ方向に位置する一対の変位部５の間は変位部５、可動梁１０、可動部８、可動梁１０、変位部５の順に並んで配置されている。Ｙ方向に位置する一対の変位部５の間も同様の配置となっている。そして、Ｘ方向に延在する可動梁１０とＹ方向に延在する可動梁１０とは可動部８を交点として直交している。なお、本実施形態では、光反射部材９は支持部材９ｂを介して可動部８に固定されているが、光反射部材９は可動部８に直接固定されていても良い。
【００３０】
変位部５と可動部８との中程の可動梁１０には屈曲部１０ａが設置されている。屈曲部１０ａは曲がりやすい構造となっており、可動梁１０に曲げ応力が作用するとき可動梁１０は屈曲部１０ａにて曲がるようになっている。
【００３１】
光反射部材９は平板状をなし、基台２側と反対の向きを向く面には光反射性を有する光反射面９ａが形成されている。光反射面９ａは鏡面仕上げが施されているとともに、例えば、金、銀、アルミニウム等の金属を蒸着等により形成された金属膜が設置されている。
【００３２】
４箇所に設置された変位部５において光反射部材９と反対側で可動梁１０の延長方向には駆動部１１が変位部５から隔てて配置されている。駆動部１１は電磁石を備え、永久磁石７と協働して変位部５を駆動する。駆動部１１は変位部５と同じく４箇所設置され、変位部５と変位部５を駆動する駆動部１１とが対になっている。そして、駆動部１１は配線により制御部１２と接続されている。
【００３３】
制御部１２は駆動部１１に電流信号を出力し、駆動部１１は電流信号に応じて変位部５を回動させる。これにより、可動梁１０がＺ方向もしくは−Ｚ方向に曲げられる。そして、光反射面９ａが所定の方向を向くようになっている。制御部１２は４つの駆動部１１に出力する電流信号を制御することにより、光反射面９ａをＸ方向とＹ方向とに所望の角度で傾斜させることが可能となっている。言い換えれば、光反射面９ａは、Ｘ方向を軸とする回動中心軸まわりと、Ｙ方向を軸とする回動中心軸まわりに回動可能となっている。
【００３４】
（光スキャナーの製造方法）
次に上述した光スキャナー１の製造方法について図３〜図６にて説明する。図３は、光スキャナーの製造方法を示すフローチャートであり、図４〜図６は光スキャナーの製造方法を説明するための模式図である。
【００３５】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１は固定部設置工程に相当し、基台上に固定部を設置する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は連結部設置工程に相当し、基台と固定部とを貫通して連結部基板を設置する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は接着工程に相当し、基台と連結部基板の本体部とを接着する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は連結部切断工程に相当し、連結部基板の不要な部分を切断して除去する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は駆動部設置工程に相当し、電磁石等からなる駆動部を設置する工程である。以上の製造工程にて光スキャナーが完成する。
【００３６】
次に、図４〜図６を用いて、図３に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図４（ａ）はステップＳ１の固定部設置工程に対応する図である。図４（ａ）に示すように、基台２と固定部３とを用意する。基台２には第２孔部２ａと凹部２ｄとが形成されている。第２孔部２ａはドリルやレーザー光を用いて穴あけし、凹部２ｄは切削加工することにより形成することができる。
【００３７】
固定部３には駆動梁６、変位部５、可動梁１０、屈曲部１０ａ、可動部８が形成されている。固定部３と固定部３に接続して形成されている部材は公知であるフォトリソグラフィ及びエッチング等の方法を用いて形成することが可能であり、詳細な説明を省略する。概略の説明としては、まず、固定部３の材料となる基板にマスクとなる材料を塗布し固化させて膜を形成する。次に、所定の形状に露光した後にエッチングしてマスクを形成する。次に、基板をエッチングすることにより所定の形状に形成した後、マスクを除去する。以上のように、パターニングとエッチングを繰り返して固定部３と固定部３に接続して形成されている部材を形成する。固定部３には第１孔部３ａを形成しておく。そして、可動部８には光反射部材９が接着され、変位部５には永久磁石７が接着され固定されている。
【００３８】
図示しない作業台上に第２面２ｃを下にして設置し、第１面２ｂ上に固定部３を設置する。このとき、第２孔部２ａと第１孔部３ａとが重なるように固定部３を配置する。
【００３９】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）はステップＳ２の連結部設置工程に対応する図である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、連結部基板１３を用意する。連結部基板１３は４個の連結部４が接続梁１３ａにて連結された形状となっている。連結部基板１３は固定部３と同様に公知であるフォトリソグラフィ及びエッチング等の方法を用いて形成することが可能であり、製造方法の説明を省略する。
【００４０】
次に、連結部４の本体部４ｂを第１孔部３ａ及び第２孔部２ａに挿入する。そして、本体部４ｂに第１孔部３ａ及び第２孔部２ａを貫通させて本体部４ｂの先端を凹部２ｄから突出させる。尚、本体部４ｂの先端には面取りを形成しておいても良い。本体部４ｂを第１孔部３ａ及び第２孔部２ａに挿入しやすくすることができる。連結部４の頭部４ａは第１孔部３ａを通過できない大きさに形成されているため、頭部４ａは固定部３の上に載っている状態となる。
【００４１】
図５（ａ）はステップＳ３の接着工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、固定部３及び連結部基板１３を重ねて載置されている基台２を載置台１４に搭載する。このとき、基台２の凹部２ｄが露出するように載置する。そして、固定部３上に押さえ板１５を設置する。押さえ板１５にはバネ１５ａが設置され、押さえ板１５は連結部基板１３を加勢する。これにより、連結部基板１３は固定部３に密着させることができる。
【００４２】
次に、シリンジ１６を用いて基台２の凹部２ｄと本体部４ｂとが接合する場所に接着剤４ｃを塗布する。作業者はシリンジ１６を移動させて、本体部４ｂの周囲に接着剤４ｃを塗布する。連結部４は４箇所に設置されており、総ての連結部４に接着剤４ｃを塗布する。接着剤４ｃの塗布はロボットや塗布装置を用いて位置精度良く塗布するのが好ましい。次に、所定の時間放置し接着剤４ｃを固化させる。接着剤４ｃの固化は常温にて温度変化のない環境にて行うのが好ましい。固化する間に温度が変化するとき、固定部３と連結部４との温度係数が異なるときには、固定部３と連結部４との伸縮の差により隙間ができてしまうため、固定部３が基台２に固定されない可能性がある。
【００４３】
接着剤４ｃが光硬化性のときには紫外線等の光を照射して固化してもよい。接着剤４ｃが湿気硬化性の特性を有するときには加湿して固化を促進してもよい。短時間に固化できることから生産性良く固化させることができる。
【００４４】
図５（ｂ）及び図６（ａ）はステップＳ４の連結部切断工程に対応する図である。図５（ｂ）に示すように、レーザースクライブ装置１７からレーザー光１８を連結部基板１３に照射する。レーザー光１８が照射された場所では連結部基板１３内部に改質領域が形成される。例えば、特開２００２−１９２３７１号公報に開示されているように、パルス幅が１μｓ以下のレーザー光を射出し、集光レンズで基板内部に集光し、集光部におけるピークパワー密度を１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上にする。これにより、連結部基板１３の内部に多光子吸収による改質領域を形成することができる。
【００４５】
レーザースクライブ装置１７は形成する予定の連結部４の輪郭に沿ってレーザー光１８を連結部基板１３に照射する。これにより改質領域は脆くなるので小さな応力で容易に分断することができる。その結果、頭部４ａから接続梁１３ａが除去され、図６（ａ）に示すように、連結部４は頭部４ａと本体部４ｂとが残される。
【００４６】
図６（ｂ）はステップＳ５の駆動部設置工程に対応する図である。図６（ｂ）に示すように、４個の永久磁石７と対向する場所に駆動部１１を図示しない支持部材を介して設置する。以上の工程により光スキャナー１を製造する工程を終了する。
【００４７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、固定部３が有する第１孔部３ａを貫通して本体部４ｂが設置され、本体部４ｂは基台２が有する第２孔部２ａに挿入されている。そして、本体部４ｂと基台２とが接着剤４ｃを介して固着されている。連結部４の頭部４ａと基台２とで固定部３とを挟んでいることから、連結部４により固定部３は基台２に固定されている。固定部３と基台２とを接着剤４ｃを介して接着するときには、接着剤４ｃが乾燥して固化する間に固定部３と基台２とが相対的に移動する、または、基台２に対して固定部３が傾く可能性がある。このとき、複数の固定部３の間の距離が変わる為、固定部３の間に配置された駆動梁６や可動梁１０に内部応力が発生する。これに比べて、連結部４にて固定部３を固定するときには接着剤４ｃが固化する過程において、複数の固定部３の間の距離を変えずに固定部３を基台２に固定することができる。その結果、駆動梁６や可動梁１０の内部応力が少なくなる為、品質良く光反射面９ａが動作する光スキャナー１を提供することができる。
【００４８】
（２）本実施形態によれば、連結部４の本体部４ｂは第２孔部２ａを貫通し突出している。そして、基台２の固定部３が位置する側と反対側に位置する本体部４ｂと基台２とが接着されている。従って、接着剤４ｃが固定部３に付着しないようにすることができる。従って、接着剤４ｃが固化するときの影響を受けて固定部３が移動することを防止することができる。
（３）本実施形態によれば、連結部４の頭部４ａは駆動梁６と接触しないように配置されている。従って、頭部４ａが駆動梁６に直接作用して応力を発生させることを防止できる。
（４）本実施形態によれば、固定部３と基台２との少なくとも一方の面は摩擦係数が高くなるように表面処理が施されている。従って、固定部３と基台２とは相対的に移動し難くなっている。従って、複数の固定部３の間の距離を変わり難くすることができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のプロジェクターについて、図７のプロジェクターの構成を示す模式斜視図を用いて説明する。プロジェクターは、第１の実施形態の光スキャナーを備えている。また、かかる光スキャナーは、第１の実施形態の構成と同様な構成を備えている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００５０】
上記に説明した光スキャナー１は、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、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等の画像形成装置に好適に適用することができる。本実施形態では画像形成装置の一例としてプロジェクターに光スキャナー１を適用する場合について説明する。
【００５１】
図７に示すように、画像形成装置としてのプロジェクター２１は、赤色の光線を射出する赤色光源装置２２と、青色の光線を射出する青色光源装置２３と、緑色の光線を射出する緑色光源装置２４とからなる光源としての光源装置２５を備えている。
【００５２】
赤色光源装置２２、青色光源装置２３、緑色光源装置２４が射出する光線の光軸上にはそれぞれダイクロイックミラー２６が設置され、各ダイクロイックミラー２６に光線が照射される。ダイクロイックミラー２６に照射された各色の光線は同じ光路を通って光スキャナー１の光反射面９ａを照射する。そして、各色の光線は光反射面９ａにて反射して固定ミラー２７を照射する。さらに、固定ミラー２７にて反射する各色の光線は光スキャナー１から外に出て、スクリーン２８を照射する。
【００５３】
プロジェクター２１は制御装置２９を備え、制御装置２９はインターフェイスを備えている。そして、制御装置２９は外部から映像信号を入力し、映像信号に応じて光源装置２５の出力と光反射面９ａの角度を制御する。これにより、制御装置２９は各色の光線の光強度と光線がスクリーン２８を照射する光の軌跡３０を制御する。従って、プロジェクター２１は入力した映像信号に対応した画像をスクリーン２８に描画することが可能となっている。
【００５４】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、プロジェクター２１は光スキャナー１を備えている。光スキャナー１は駆動梁６及び可動梁１０に内部応力が少なく、品質良く光反射面９ａを動作することができる。従って、プロジェクター２１は品質良く動作する光スキャナー１を備えたプロジェクター２１とすることができる。
【００５５】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。そして、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良等は上記の実施形態に含まれるものである。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００５６】
（変形例１）
前記第１の実施形態では、４箇所の固定部３の総てにおいて連結部４を用いて基台２に固定した。固定部３を基台２に固定する場所は４箇所に限らない、２箇所でも良く、３箇所でも良い。いずれの場合においても、光反射部材９が安定して駆動できれば良い。固定部３を基台２に固定する場所の数が少ない方が生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００５７】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、連結部４の本体部４ｂ、第１孔部３ａ及び第２孔部２ａは円柱状であったが、これに限らず、角柱状でも良く楕円の円柱状でも良い。頭部４ａは四角形であったが、多角形でも良く、円や楕円形でも良い。製造し易い形状を採用しても良い。製造し易くすることにより、生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００５８】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、固定部３は４箇所に設置された。固定部３の個数は４個に限らない、２つでも良く３つでも良い。いずれの場合においても、光反射部材９が安定して駆動できれば良い。固定部３の数が少ない方が生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００５９】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、基台２に凹部２ｄを形成し、凹部２ｄから突出するように連結部４の本体部４ｂを設置した。基台２に凹部２ｄを形成せずに、凹部２ｄから連結部４の本体部４ｂが突出しないように設置しても良い。そして、この状態にて基台２と本体部４ｂとを接着しても良い。凹部２ｄの加工を省略することにより生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００６０】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、第２孔部２ａは貫通孔としたが、盲孔でも良い。そして、孔の中で基台２と本体部４ｂとを接着しても良い。連結部４が第２面２ｃ側から応力を受けて、連結部４の本体部４ｂが基台２から抜けることを防止することができる。
【００６１】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、連結部４を用いて基台２に固定部３を固定した。図２（ｂ）において固定部３の図中駆動梁６より上側と下側とを分離して形成しても良い。そして、固定部３の駆動梁６より下側を基台２と一体となるように形成しても良い。そして、固定部３の駆動梁６より上側と固定部３の駆動梁６より下側とを連結部４を用いて接合しても良い。このときにも、固定部３の駆動梁６より上側と固定部３の駆動梁６より下側とが傾かないように固定部３の駆動梁６より上側を固定部３の駆動梁６より下側に固定することができる。従って、駆動梁６や可動梁１０の内部応力を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…光スキャナー、２…基台、２ａ…第２孔部、３…固定部、３ａ…第１孔部、４…連結部、４ａ…頭部、４ｂ…本体部、４ｃ…接着剤、５…変位部、６…駆動梁、７…永久磁石、８…可動部、９…光反射部材、９ａ…光反射面、１０…可動梁、２５…光源としての光源装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナー及び画像形成装置にかかわり、特に、光スキャナーの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、捩り振動子で構成されアクチュエーターを用いたものが、特許文献１に開示されている。これによると、アクチュエーターは、一対の永久磁石が設けられた絶縁基板と、一対の永久磁石の間に位置するように絶縁基板に支持されたスキャナー本体とを有している。また、スキャナー本体は、枠状の支持部と、支持部の内側に設けられた枠状の外側可動板と、外側可動板の内側に設けられた内側可動板（ミラー）とを有している。また、外側可動板は、Ｘ方向に延長する一対の第１トーションバーを介して支持部に連結されており、内側可動板は、Ｘ方向と直交するＹ方向に延長する第２トーションバーを介して外側可動板に連結している。また、外側可動板及び内側可動板には、それぞれコイルが設けられている。
【０００３】
このような構成のアクチュエーターでは、通電により各コイルから発生する磁界と一対の永久磁石との間に発生する磁界とを作用させている。これにより、外側可動板が内側可動板とともに第１トーションバーを中心軸として回動し、内側可動板が第２トーションバーを中心軸として回動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トーションバーは支持基板に支持され、支持基板は枠状の側面部材に支持されていた。そして、側面部材は底面部材に固定されていた。トーションバーを支持する側面部材を枠状から複数の柱状にして各側面部材を梁にて連結することにより、支持部材の体積を減らして光スキャナーを小型にすることができる。このとき、複数の側面部材を底面部材に接着剤を用いて固定する方法が用いられる。接着剤が固化する過程において、側面部材と底面部材とが相対的に移動または傾くことがある。そして、各側面部材を連結する梁やミラーを支持する梁に内部応力が形成される。そして、梁のトーションバーとしての動作が設計上の動作と異なってしまう。そこで、梁の内部応力を少なくして、品質良くミラーが動作する光スキャナーが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる光スキャナーであって、光反射面を有する光反射部材と、前記光反射部材を支持し、かつ回動中心軸まわりに回動可能な可動部と、前記可動部に一端が接続され、前記光反射面と略平行に延在する複数の可動梁と、前記可動梁の他端に連結された変位部と、前記変位部に固定された永久磁石と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記永久磁石と協働して前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部に一端が接続され前記可動梁に略直交するとともに前記光反射面と略平行に延在し、前記変位部を支持する駆動梁と、前記駆動梁の他端が連結された固定部と、前記固定部が固定された基台と、前記固定部を前記基台に固定する連結部と、を備え、前記固定部は貫通する第１孔部を有し、前記基台は第２孔部を有し、前記連結部は前記第１孔部を通過しない大きさの頭部と一端が前記頭部と接続され前記第１孔部を通過する本体部と、を有し、前記本体部が前記第１孔部を貫通し前記第２孔部に挿入され、前記本体部の他端が前記基台と接着剤を介して固着され、前記固定部は前記頭部と前記基台とに挟まれて配置されることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、基台に固定された固定部には駆動梁が連結され、駆動梁には変位部が接続されている。変位部には永久磁石が固定され、この永久磁石と隔てた場所に駆動部が配置されている。そして、駆動部が永久磁石を駆動することにより、変位部が変位される。変位部に接続して可動梁が設置され、可動梁の一端には可動部が接続されている。可動部は光反射部材を支持している。従って、駆動部が変位部を駆動することにより、光反射部材を回動、振動させることが可能となっている。
【０００９】
固定部が有する第１孔部を貫通して連結部の本体部が設置され、本体部は基台が有する第２孔部に挿入されている。そして、本体部と基台とが接着剤を介して固着されている。連結部の頭部と基台とで固定部とを挟んでいることから、連結部により固定部は基台に固定されている。固定部と基台とを接着剤を介して接着するときには、接着剤が乾燥して固化する間に固定部と基台とが相対的に移動するまたは基台に対して固定部が傾く可能性がある。このとき、複数の固定部間の距離が変わる為、固定部間に配置された駆動梁や可動梁に内部応力が発生する。これに比べて、連結部にて固定部を固定するときには接着剤が固化する過程において、複数の固定部間の距離を変えずに固定部を基台に固定することができる。その結果、駆動梁や可動梁の内部応力が少なくできる為、品質良く光反射面が動作できる光スキャナーを提供することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記第２孔部は貫通孔であり、前記本体部は前記第２孔部を貫通し、前記基台の前記固定部が位置する側の反対側に位置する前記本体部と前記基台とに前記接着剤が配置されることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、本体部は第２孔部を貫通している。そして、基台の固定部が位置する側の反対側に位置する本体部が基台と接着されている。従って、接着剤が固定部に付着しないようにすることができる。従って、接着剤が固化するときの影響を受けて固定部が移動することを防止することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記頭部は前記駆動梁と接触しない場所に位置することを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、頭部は駆動梁と接触しない為、頭部が駆動梁に直接作用して応力を発生させることを防止できる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記固定部と前記基台とが接触する場所では、前記固定部と前記基台との少なくとも一方の面には摩擦係数を高くする表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、固定部と基台との少なくとも一方の面は摩擦係数が高くなるように表面処理が施されている。従って、固定部と基台とは相対的に移動し難くなっている。従って、複数の固定部間の距離が変わらないようにすることができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例にかかる画像形成装置であって、光源と、前記光源が射出する光の進行方向を制御する光スキャナーと、を備え、前記光スキャナーは上記に記載の光スキャナーであることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、画像形成装置は光源と光スキャナーとを備え、光源が射出する光の進行方向を光スキャナーが制御する。これにより、画像形成装置は画像を描画することが可能になっている。そして、光スキャナーは梁に内部応力が少なく、品質良く光反射面を動作することができる。従って、画像形成装置は品質良く動作する光スキャナーを備えた画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態にかかわる光スキャナーの構成を示す模式平面図。
【図２】光スキャナーの構成を示す模式側断面図。
【図３】光スキャナーの製造方法を示すフローチャート。
【図４】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図５】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図６】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図７】プロジェクターの構成を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、光スキャナーの特徴的な例について、図１〜図６に従って説明する。以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかわる光スキャナーの構造について図１〜図２に従って説明する。図１は、光スキャナーの構成を示す模式平面図である。図２は、光スキャナーの構成を示す模式側断面図である。図２（ａ）は、図１の光スキャナーのＡ−Ａ’に沿う断面の断面図であり、図２（ｂ）は、図１の光スキャナーのＢ−Ｂ’ に沿う断面の断面図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、光スキャナー１は四角形の板状の基台２を備え、基台２上の四隅には４つの固定部３が立設されている。そして、基台２と固定部３とは連結部４により連結されている。固定部３には貫通する第１孔部３ａが設置され、基台２にも貫通する第２孔部２ａが設置されている。連結部４は第１孔部３ａを通過しない大きさの頭部４ａと一端が頭部４ａと接続された柱状の本体部４ｂとを備えている。そして、本体部４ｂが第１孔部３ａを貫通し第２孔部２ａに挿入されている。
【００２２】
そして、本体部４ｂの他端が基台２と接着剤４ｃを介して固着され、固定部３は頭部４ａと基台２とに挟まれて配置されている。基台２において固定部３が立設する面を第１面２ｂとし、第１面２ｂと反対側の面を第２面２ｃとする。第２面２ｃの固定部３と対向する場所には座ぐり加工が施され凹部２ｄが形成されている。そして、本体部４ｂは凹部２ｄ側に突出して配置されている。接着剤４ｃは凹部２ｄにおける本体部４ｂと基台２とに掛けて配置させている。従って、接着剤４ｃは固定部３に付着しないようになっている。
【００２３】
基台２の第１面２ｂにおいて固定部３と接触する場所には微細な凹凸が形成され摩擦抵抗を大きくする表面処理が施されている。摩擦抵抗を大きくする処理は微細な凹凸が形成されれば良く、特に限定されない。例えば、エッチング液を用いて表面を腐食する方法や、砥石やサンドペーパー等を用いて機械的に凹凸を形成する方法を用いることができる。さらに、スパッタ等により所定の材料を付着させることにより凹凸を形成しても良い。さらに、固定部３において、基台２と接触する面にも微細な凹凸を形成して摩擦抵抗を大きくする処理を施しても良い。摩擦抵抗が大きくする表面処理は基台２と固定部３とのどちらか一方でも良く、両方の部材に処理しても良い。基台２と固定部３とが相対的に移動し難くすることができる。尚、摩擦抵抗が大きくする表面処理を施さなくとも基台２と固定部３とが相対的に移動しないとき表面処理は省略しても良い。表面処理を省略することにより生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００２４】
基台２の材質は剛性があり加工し易い材質であればよく、特に限定されない、例えば、パイレックス（登録商標）、テンパックス等のガラスやシリコンあるいはアルミニウム等の金属を主材料として構成することができる。本実施形態では、例えば、アルミニウムを用いている。固定部３の材質は弾性があり加工し易い材質であればよく、特に限定されない、例えば、金属、ガラス、シリコン等を用いることができる。本実施形態では、例えば、シリコンを用いている。連結部４は基台２や固定部３と同様な材質を用いることができる。本実施形態では、例えば、シリコンを用いている。連結部４と基台２とを固着する接着剤４ｃは２つの部材を固着可能であれば良く、特に限定されない。連結部４と基台２との材質が異なる場合には加熱や冷却等の温度変化を付与せずに硬化する接着剤が好ましい。接着剤４ｃは、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、アクリル系嫌気性接着剤（紫外線硬化樹脂）、合成ゴム系樹脂、湿気硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いることができる。
【００２５】
基台２の直交する２辺が延在する方向をＸ方向とＹ方向とする。そして、立設する固定部３が延在する方向をＺ方向とする。基台２の１つの辺の両端に位置する一対の固定部３の間には変位部５が設置されている。そして、変位部５と固定部３との間は駆動梁６によって連結されている。従って、一対の固定部３の間は、固定部３、駆動梁６、変位部５、駆動梁６、固定部３の順に並んで配置されている。
【００２６】
固定部３上に位置する連結部４の頭部４ａは駆動梁６と接触しない場所に設置させている。これにより、製造工程中に頭部４ａが固定部３を押圧するときにも、頭部４ａが駆動梁６を押圧しないようになっている。従って、駆動梁６には内部応力が形成され難くなっている。
【００２７】
変位部５には直方体状の永久磁石７が固定されており、永久磁石７はＺ方向に延在して配置されている。そして、永久磁石７はＺ方向と−Ｚ方向において変位部５から突出して配置されている。変位部５及び永久磁石７は駆動梁６を回転軸として回動可能となっている。駆動梁６の材質は固定部３と同じであり弾性のあるシリコンであり、駆動梁６はトーションバーとして機能する。
【００２８】
永久磁石７の材質は、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石等の、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
【００２９】
４つの固定部３の間のうち基台２の４辺と対応する場所には変位部５及び駆動梁６が設置されている。従って、変位部５は４箇所に設置されている。そして、４箇所の変位部５の中央には板状の可動部８が設置され、可動部８上には光を反射する光反射部材９が支持部材９ｂを介して固定されている。可動部８は４つの変位部５と可動梁１０により接続されている。従って、Ｘ方向に位置する一対の変位部５の間は変位部５、可動梁１０、可動部８、可動梁１０、変位部５の順に並んで配置されている。Ｙ方向に位置する一対の変位部５の間も同様の配置となっている。そして、Ｘ方向に延在する可動梁１０とＹ方向に延在する可動梁１０とは可動部８を交点として直交している。なお、本実施形態では、光反射部材９は支持部材９ｂを介して可動部８に固定されているが、光反射部材９は可動部８に直接固定されていても良い。
【００３０】
変位部５と可動部８との中程の可動梁１０には屈曲部１０ａが設置されている。屈曲部１０ａは曲がりやすい構造となっており、可動梁１０に曲げ応力が作用するとき可動梁１０は屈曲部１０ａにて曲がるようになっている。
【００３１】
光反射部材９は平板状をなし、基台２側と反対の向きを向く面には光反射性を有する光反射面９ａが形成されている。光反射面９ａは鏡面仕上げが施されているとともに、例えば、金、銀、アルミニウム等の金属を蒸着等により形成された金属膜が設置されている。
【００３２】
４箇所に設置された変位部５において光反射部材９と反対側で可動梁１０の延長方向には駆動部１１が変位部５から隔てて配置されている。駆動部１１は電磁石を備え、永久磁石７と協働して変位部５を駆動する。駆動部１１は変位部５と同じく４箇所設置され、変位部５と変位部５を駆動する駆動部１１とが対になっている。そして、駆動部１１は配線により制御部１２と接続されている。
【００３３】
制御部１２は駆動部１１に電流信号を出力し、駆動部１１は電流信号に応じて変位部５を回動させる。これにより、可動梁１０がＺ方向もしくは−Ｚ方向に曲げられる。そして、光反射面９ａが所定の方向を向くようになっている。制御部１２は４つの駆動部１１に出力する電流信号を制御することにより、光反射面９ａをＸ方向とＹ方向とに所望の角度で傾斜させることが可能となっている。言い換えれば、光反射面９ａは、Ｘ方向を軸とする回動中心軸まわりと、Ｙ方向を軸とする回動中心軸まわりに回動可能となっている。
【００３４】
（光スキャナーの製造方法）
次に上述した光スキャナー１の製造方法について図３〜図６にて説明する。図３は、光スキャナーの製造方法を示すフローチャートであり、図４〜図６は光スキャナーの製造方法を説明するための模式図である。
【００３５】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１は固定部設置工程に相当し、基台上に固定部を設置する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は連結部設置工程に相当し、基台と固定部とを貫通して連結部基板を設置する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は接着工程に相当し、基台と連結部基板の本体部とを接着する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は連結部切断工程に相当し、連結部基板の不要な部分を切断して除去する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は駆動部設置工程に相当し、電磁石等からなる駆動部を設置する工程である。以上の製造工程にて光スキャナーが完成する。
【００３６】
次に、図４〜図６を用いて、図３に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図４（ａ）はステップＳ１の固定部設置工程に対応する図である。図４（ａ）に示すように、基台２と固定部３とを用意する。基台２には第２孔部２ａと凹部２ｄとが形成されている。第２孔部２ａはドリルやレーザー光を用いて穴あけし、凹部２ｄは切削加工することにより形成することができる。
【００３７】
固定部３には駆動梁６、変位部５、可動梁１０、屈曲部１０ａ、可動部８が形成されている。固定部３と固定部３に接続して形成されている部材は公知であるフォトリソグラフィ及びエッチング等の方法を用いて形成することが可能であり、詳細な説明を省略する。概略の説明としては、まず、固定部３の材料となる基板にマスクとなる材料を塗布し固化させて膜を形成する。次に、所定の形状に露光した後にエッチングしてマスクを形成する。次に、基板をエッチングすることにより所定の形状に形成した後、マスクを除去する。以上のように、パターニングとエッチングを繰り返して固定部３と固定部３に接続して形成されている部材を形成する。固定部３には第１孔部３ａを形成しておく。そして、可動部８には光反射部材９が接着され、変位部５には永久磁石７が接着され固定されている。
【００３８】
図示しない作業台上に第２面２ｃを下にして設置し、第１面２ｂ上に固定部３を設置する。このとき、第２孔部２ａと第１孔部３ａとが重なるように固定部３を配置する。
【００３９】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）はステップＳ２の連結部設置工程に対応する図である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、連結部基板１３を用意する。連結部基板１３は４個の連結部４が接続梁１３ａにて連結された形状となっている。連結部基板１３は固定部３と同様に公知であるフォトリソグラフィ及びエッチング等の方法を用いて形成することが可能であり、製造方法の説明を省略する。
【００４０】
次に、連結部４の本体部４ｂを第１孔部３ａ及び第２孔部２ａに挿入する。そして、本体部４ｂに第１孔部３ａ及び第２孔部２ａを貫通させて本体部４ｂの先端を凹部２ｄから突出させる。尚、本体部４ｂの先端には面取りを形成しておいても良い。本体部４ｂを第１孔部３ａ及び第２孔部２ａに挿入しやすくすることができる。連結部４の頭部４ａは第１孔部３ａを通過できない大きさに形成されているため、頭部４ａは固定部３の上に載っている状態となる。
【００４１】
図５（ａ）はステップＳ３の接着工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、固定部３及び連結部基板１３を重ねて載置されている基台２を載置台１４に搭載する。このとき、基台２の凹部２ｄが露出するように載置する。そして、固定部３上に押さえ板１５を設置する。押さえ板１５にはバネ１５ａが設置され、押さえ板１５は連結部基板１３を加勢する。これにより、連結部基板１３は固定部３に密着させることができる。
【００４２】
次に、シリンジ１６を用いて基台２の凹部２ｄと本体部４ｂとが接合する場所に接着剤４ｃを塗布する。作業者はシリンジ１６を移動させて、本体部４ｂの周囲に接着剤４ｃを塗布する。連結部４は４箇所に設置されており、総ての連結部４に接着剤４ｃを塗布する。接着剤４ｃの塗布はロボットや塗布装置を用いて位置精度良く塗布するのが好ましい。次に、所定の時間放置し接着剤４ｃを固化させる。接着剤４ｃの固化は常温にて温度変化のない環境にて行うのが好ましい。固化する間に温度が変化するとき、固定部３と連結部４との温度係数が異なるときには、固定部３と連結部４との伸縮の差により隙間ができてしまうため、固定部３が基台２に固定されない可能性がある。
【００４３】
接着剤４ｃが光硬化性のときには紫外線等の光を照射して固化してもよい。接着剤４ｃが湿気硬化性の特性を有するときには加湿して固化を促進してもよい。短時間に固化できることから生産性良く固化させることができる。
【００４４】
図５（ｂ）及び図６（ａ）はステップＳ４の連結部切断工程に対応する図である。図５（ｂ）に示すように、レーザースクライブ装置１７からレーザー光１８を連結部基板１３に照射する。レーザー光１８が照射された場所では連結部基板１３内部に改質領域が形成される。例えば、特開２００２−１９２３７１号公報に開示されているように、パルス幅が１μｓ以下のレーザー光を射出し、集光レンズで基板内部に集光し、集光部におけるピークパワー密度を１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上にする。これにより、連結部基板１３の内部に多光子吸収による改質領域を形成することができる。
【００４５】
レーザースクライブ装置１７は形成する予定の連結部４の輪郭に沿ってレーザー光１８を連結部基板１３に照射する。これにより改質領域は脆くなるので小さな応力で容易に分断することができる。その結果、頭部４ａから接続梁１３ａが除去され、図６（ａ）に示すように、連結部４は頭部４ａと本体部４ｂとが残される。
【００４６】
図６（ｂ）はステップＳ５の駆動部設置工程に対応する図である。図６（ｂ）に示すように、４個の永久磁石７と対向する場所に駆動部１１を図示しない支持部材を介して設置する。以上の工程により光スキャナー１を製造する工程を終了する。
【００４７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、固定部３が有する第１孔部３ａを貫通して本体部４ｂが設置され、本体部４ｂは基台２が有する第２孔部２ａに挿入されている。そして、本体部４ｂと基台２とが接着剤４ｃを介して固着されている。連結部４の頭部４ａと基台２とで固定部３とを挟んでいることから、連結部４により固定部３は基台２に固定されている。固定部３と基台２とを接着剤４ｃを介して接着するときには、接着剤４ｃが乾燥して固化する間に固定部３と基台２とが相対的に移動する、または、基台２に対して固定部３が傾く可能性がある。このとき、複数の固定部３の間の距離が変わる為、固定部３の間に配置された駆動梁６や可動梁１０に内部応力が発生する。これに比べて、連結部４にて固定部３を固定するときには接着剤４ｃが固化する過程において、複数の固定部３の間の距離を変えずに固定部３を基台２に固定することができる。その結果、駆動梁６や可動梁１０の内部応力が少なくなる為、品質良く光反射面９ａが動作する光スキャナー１を提供することができる。
【００４８】
（２）本実施形態によれば、連結部４の本体部４ｂは第２孔部２ａを貫通し突出している。そして、基台２の固定部３が位置する側と反対側に位置する本体部４ｂと基台２とが接着されている。従って、接着剤４ｃが固定部３に付着しないようにすることができる。従って、接着剤４ｃが固化するときの影響を受けて固定部３が移動することを防止することができる。
（３）本実施形態によれば、連結部４の頭部４ａは駆動梁６と接触しないように配置されている。従って、頭部４ａが駆動梁６に直接作用して応力を発生させることを防止できる。
（４）本実施形態によれば、固定部３と基台２との少なくとも一方の面は摩擦係数が高くなるように表面処理が施されている。従って、固定部３と基台２とは相対的に移動し難くなっている。従って、複数の固定部３の間の距離を変わり難くすることができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のプロジェクターについて、図７のプロジェクターの構成を示す模式斜視図を用いて説明する。プロジェクターは、第１の実施形態の光スキャナーを備えている。また、かかる光スキャナーは、第１の実施形態の構成と同様な構成を備えている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００５０】
上記に説明した光スキャナー１は、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、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等の画像形成装置に好適に適用することができる。本実施形態では画像形成装置の一例としてプロジェクターに光スキャナー１を適用する場合について説明する。
【００５１】
図７に示すように、画像形成装置としてのプロジェクター２１は、赤色の光線を射出する赤色光源装置２２と、青色の光線を射出する青色光源装置２３と、緑色の光線を射出する緑色光源装置２４とからなる光源としての光源装置２５を備えている。
【００５２】
赤色光源装置２２、青色光源装置２３、緑色光源装置２４が射出する光線の光軸上にはそれぞれダイクロイックミラー２６が設置され、各ダイクロイックミラー２６に光線が照射される。ダイクロイックミラー２６に照射された各色の光線は同じ光路を通って光スキャナー１の光反射面９ａを照射する。そして、各色の光線は光反射面９ａにて反射して固定ミラー２７を照射する。さらに、固定ミラー２７にて反射する各色の光線は光スキャナー１から外に出て、スクリーン２８を照射する。
【００５３】
プロジェクター２１は制御装置２９を備え、制御装置２９はインターフェイスを備えている。そして、制御装置２９は外部から映像信号を入力し、映像信号に応じて光源装置２５の出力と光反射面９ａの角度を制御する。これにより、制御装置２９は各色の光線の光強度と光線がスクリーン２８を照射する光の軌跡３０を制御する。従って、プロジェクター２１は入力した映像信号に対応した画像をスクリーン２８に描画することが可能となっている。
【００５４】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、プロジェクター２１は光スキャナー１を備えている。光スキャナー１は駆動梁６及び可動梁１０に内部応力が少なく、品質良く光反射面９ａを動作することができる。従って、プロジェクター２１は品質良く動作する光スキャナー１を備えたプロジェクター２１とすることができる。
【００５５】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。そして、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良等は上記の実施形態に含まれるものである。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００５６】
（変形例１）
前記第１の実施形態では、４箇所の固定部３の総てにおいて連結部４を用いて基台２に固定した。固定部３を基台２に固定する場所は４箇所に限らない、２箇所でも良く、３箇所でも良い。いずれの場合においても、光反射部材９が安定して駆動できれば良い。固定部３を基台２に固定する場所の数が少ない方が生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００５７】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、連結部４の本体部４ｂ、第１孔部３ａ及び第２孔部２ａは円柱状であったが、これに限らず、角柱状でも良く楕円の円柱状でも良い。頭部４ａは四角形であったが、多角形でも良く、円や楕円形でも良い。製造し易い形状を採用しても良い。製造し易くすることにより、生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００５８】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、固定部３は４箇所に設置された。固定部３の個数は４個に限らない、２つでも良く３つでも良い。いずれの場合においても、光反射部材９が安定して駆動できれば良い。固定部３の数が少ない方が生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００５９】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、基台２に凹部２ｄを形成し、凹部２ｄから突出するように連結部４の本体部４ｂを設置した。基台２に凹部２ｄを形成せずに、凹部２ｄから連結部４の本体部４ｂが突出しないように設置しても良い。そして、この状態にて基台２と本体部４ｂとを接着しても良い。凹部２ｄの加工を省略することにより生産性良く光スキャナー１を製造することができる。
【００６０】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、第２孔部２ａは貫通孔としたが、盲孔でも良い。そして、孔の中で基台２と本体部４ｂとを接着しても良い。連結部４が第２面２ｃ側から応力を受けて、連結部４の本体部４ｂが基台２から抜けることを防止することができる。
【００６１】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、連結部４を用いて基台２に固定部３を固定した。図２（ｂ）において固定部３の図中駆動梁６より上側と下側とを分離して形成しても良い。そして、固定部３の駆動梁６より下側を基台２と一体となるように形成しても良い。そして、固定部３の駆動梁６より上側と固定部３の駆動梁６より下側とを連結部４を用いて接合しても良い。このときにも、固定部３の駆動梁６より上側と固定部３の駆動梁６より下側とが傾かないように固定部３の駆動梁６より上側を固定部３の駆動梁６より下側に固定することができる。従って、駆動梁６や可動梁１０の内部応力を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…光スキャナー、２…基台、２ａ…第２孔部、３…固定部、３ａ…第１孔部、４…連結部、４ａ…頭部、４ｂ…本体部、４ｃ…接着剤、５…変位部、６…駆動梁、７…永久磁石、８…可動部、９…光反射部材、９ａ…光反射面、１０…可動梁、２５…光源としての光源装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射面を有する光反射部材と、
前記光反射部材を支持し、かつ回動中心軸まわりに回動可能な可動部と、
前記可動部に一端が接続され、前記光反射面と略平行に延在する複数の可動梁と、
前記可動梁の他端に連結された変位部と、
前記変位部に固定された永久磁石と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記永久磁石と協働して前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部に一端が接続され前記可動梁に略直交するとともに前記光反射面と略平行に延在し、前記変位部を支持する駆動梁と、
前記駆動梁の他端が連結された固定部と、
前記固定部が固定された基台と、
前記固定部を前記基台に固定する連結部と、を備え、
前記固定部は貫通する第１孔部を有し、前記基台は第２孔部を有し、前記連結部は前記第１孔部を通過しない大きさの頭部と一端が前記頭部と接続され前記第１孔部を通過する本体部と、を有し、前記本体部が前記第１孔部を貫通し前記第２孔部に挿入され、前記本体部の他端が前記基台と接着剤を介して固着され、前記固定部は前記頭部と前記基台とに挟まれて配置されることを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャナーであって、
前記第２孔部は貫通孔であり、前記本体部は前記第２孔部を貫通し、前記基台の前記固定部が位置する側の反対側に位置する前記本体部と前記基台とに前記接着剤が配置されることを特徴とする光スキャナー。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光スキャナーであって、
前記頭部は前記駆動梁と接触しない場所に位置することを特徴とする光スキャナー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光スキャナーであって、前記固定部と前記基台とが接触する場所では、前記固定部と前記基台との少なくとも一方の面には摩擦係数を高くする表面処理が施されていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項５】
光源と、前記光源が射出する光の進行方向を制御する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは請求項１〜４のいずれか一項に記載の光スキャナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
光反射面を有する光反射部材と、
前記光反射部材を支持し、かつ回動中心軸まわりに回動可能な可動部と、
前記可動部に一端が接続され、前記光反射面と略平行に延在する複数の可動梁と、
前記可動梁の他端に連結された変位部と、
前記変位部に固定された永久磁石と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記永久磁石と協働して前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部に一端が接続され前記可動梁に略直交するとともに前記光反射面と略平行に延在し、前記変位部を支持する駆動梁と、
前記駆動梁の他端が連結された固定部と、
前記固定部が固定された基台と、
前記固定部を前記基台に固定する連結部と、を備え、
前記固定部は貫通する第１孔部を有し、前記基台は第２孔部を有し、前記連結部は前記第１孔部を通過しない大きさの頭部と一端が前記頭部と接続され前記第１孔部を通過する本体部と、を有し、前記本体部が前記第１孔部を貫通し前記第２孔部に挿入され、前記本体部の他端が前記基台と接着剤を介して固着され、前記固定部は前記頭部と前記基台とに挟まれて配置されることを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャナーであって、
前記第２孔部は貫通孔であり、前記本体部は前記第２孔部を貫通し、前記基台の前記固定部が位置する側の反対側に位置する前記本体部と前記基台とに前記接着剤が配置されることを特徴とする光スキャナー。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光スキャナーであって、
前記頭部は前記駆動梁と接触しない場所に位置することを特徴とする光スキャナー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光スキャナーであって、前記固定部と前記基台とが接触する場所では、前記固定部と前記基台との少なくとも一方の面には摩擦係数を高くする表面処理が施されていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項５】
光源と、前記光源が射出する光の進行方向を制御する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは請求項１〜４のいずれか一項に記載の光スキャナーであることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３７７９３（Ｐ２０１２−２３７７９３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５０１０（Ｐ２０１１−１０５０１０）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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