(57)【要約】【課題】筺体の剛性を保ったまま、光ビームを走査する方向（主走査方向）とそれに垂直な方向（副走査方向）の異なる熱変形を簡単な構成で同時に抑制し、光ビームの走査位置ずれが小さい光走査装置を提供すること。【解決手段】側壁に固定された補強部材を有し、主走査方向の変形を拘束するように光学箱に固定された補強部材の主走査方向の線膨張係数をａ、副走査方向の変形を拘束するように光学箱に固定された補強部材の副走査方向の線膨張係数をｂ、光学箱の主走査方向の線膨張係数をｃｘ、光学箱の主走査方向の線膨張係数をｃｙとした時、ａとｃｘ、ｂとｃｙ、ａとｂはそれぞれ異なる値を有することを特徴とする。【選択図】図５
2017032612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を被走査面に偏向走査する偏向素子及び前記偏向素子を回転駆動するモータを備えた偏向器と、
前記偏向器から反射された光の光路を形成する光学素子群と、
前記光源、前記偏向器、前記光学素子群を収納し、外周を取り囲む側壁を持つ光学箱と、
前記偏向器と前記光学素子群の間に設けられたリブと、
少なくとも前記光学箱の側壁に固定される補強部材と、
を有する光走査装置において、
前記偏向器を挟んで対向する前記光学箱の各前記側壁上に、前記補強部材を固定する少なくとも一対の第１の固定部材を有し、
前記被走査面に光が走査される方向に垂直でかつ、前記偏光素子の回転軸方向に垂直な方向：Ｘ
前記被走査面に光が走査される方向：Ｙ
Ｘ方向の前記光学箱の線膨張係数：ｃｘ
Ｙ方向の前記光学箱の線膨張係数：ｃｙ
前記第１の固定部材における固定部材間のＸ方向の距離がＹ方向の距離より長くなるように前記光学箱に固定されている第１の前記補強部材のＸ方向の線膨張係数：ａ
前記第１の固定部材における固定部材間のＹ方向の距離がＸ方向の距離より長くなるように前記光学箱に固定されている第２の前記補強部材のＸ方向の線膨張係数：ｂ
とした時、
ａとｃｘ、ｂとｃｙ、ａとｂはそれぞれ異なる値を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第１の補強部材と第２の補強部材は同一であり、繊維強化樹脂で成型された１つの補強部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記補強部材と前記光学箱の線膨張係数は、
ａ＞ｃｘかつｃｙ＞ｂ、または、ｃｘ＞ａかつｂ＞ｃｙ
を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記補強部材と前記光学箱の線膨張係数が、
ａ＞ｃｘの時、Ｘ方向に関する前記第１の固定部材の間に前記光学箱と前記第１の補強部材とを固定する第２の固定部材を有し、
ｂ＞ｃｙの時、Ｙ方向に関する前記第１の固定部材の間に前記光学箱と前記第２の補強部材とを固定する第２の固定部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光学箱と前記補強部材を固定しない場合に、前記モータの駆動によって前記光学箱が熱変形した時、
前記モータを通りＸ方向に平行な断面の、前記光学箱の熱変形によるＹ方向周りの湾曲の曲率：ρ０ｘ、
前記モータを通りＹ方向に平行な断面の、前記光学箱の熱変形によるＸ方向周りの湾曲の曲率：ρ０ｙ
前記補強部材を前記光学箱に固定した場合に、前記モータの駆動によって前記光学箱が熱変形した時、
前記モータを通りＸ方向に平行な断面の、前記光学箱の熱変形によるＹ方向周りの湾曲の曲率：ρｘ、
前記モータを通りＹ方向に平行な断面の、前記光学箱の熱変形によるＸ方向周りの湾曲の曲率：ρｙ
とした時、前記補強部材の線膨張係数と剛性を、
ρｘ＜｜ρ０ｘ／５｜かつ、ρｙ＜｜ρ０ｙ／５｜
を満たすように決定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂で成型された補強部材を有する光走査装置および該光走査装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置は、光源から射出された光ビームを偏向し走査する偏向器を有する。偏向器は、光ビームを反射する複数の反射面を有する多角形状の反射部材、反射部材を回転させるためのモータ、およびモータを駆動するための集積回路が設けられた駆動基板を有する。モータおよび集積回路は、供給される電力により発熱する。筺体はこの発熱により熱変形をする。この熱変形により筐体上に支持されている光ビームを集光するための光学素子や光源の位置や傾きが変化するため、光ビームの被走査面上で走査位置のずれを発生することがある。その結果、カラー画像形成装置においては、色ずれを生じることがある。
【０００３】
特許文献１には、発熱源である偏向器の設置部の熱変形がその周囲に伝わるのを抑制するために、上記リブの近傍の筺体の底部材にスリットを設けるという技術が開示されている。このスリットにより、偏向器の設置部の熱変形がその周囲に力を及ぼすことが抑制され、筺体の熱変形を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９８８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、上記リブの近傍にスリットを設けることにより、スリットが存在しない筺体よりも剛性が低下してしまう。さらに、筺体の熱変形が鞍型形状であるため、スリットを入れることによって、光ビームを走査する方向の熱変形は軽減されるが、それに垂直な方向には効果がなかったり、またはその逆が起こったりすることがある。
【０００６】
そこで、本発明は、筺体の剛性を保ったまま、光ビームを走査する方向（主走査方向）とそれに垂直な方向（副走査方向）の異なる熱変形を簡単な構成で同時に抑制し、光ビームの走査位置ずれが小さい光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、被走査面に光を照射する光走査装置は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を被走査面に偏向走査する偏向素子及び前記偏向素子を回転駆動するモータを備えた偏向器と、前記偏向器から反射された光の光路を形成する光学素子群と、前記光源、前記偏向器、前記光学素子群を収納し、外周を取り囲む側壁を持つ光学箱と、前記偏向器と前記光学素子群の間に設けられたリブと、少なくとも前記光学箱の側壁に固定される補強部材と、を有する光走査装置において、前記偏向器を挟んで対向する前記光学箱の各前記側壁上に、前記補強部材を固定する少なくとも一対の第１の固定部材を有し、前記被走査面に光が走査される方向に垂直でかつ、前記偏光素子の回転軸方向に垂直な方向をＸ、前記被走査面に光が走査される方向をＹ、Ｘ方向の前記光学箱の線膨張係数をｃｘ、Ｙ方向の前記光学箱の線膨張係数をｃｙ、前記第１の固定部材における固定部材間のＸ方向の距離がＹ方向の距離より長くなるように前記光学箱に固定されている第１の前記補強部材のＸ方向の線膨張係数をａ、前記第１の固定部材における固定部材間のＹ方向の距離がＸ方向の距離より長くなるように前記光学箱に固定されている第２の前記補強部材のＸ方向の線膨張係数をｂ、とした時、ａとｃｘ、ｂとｃｙ、ａとｂはそれぞれ異なる値を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、筺体の剛性を保ったまま、光ビームの走査位置ずれが小さい光走査装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置を示す図
【図２】本実施形態に係る光走査装置の断面図
【図３】本実施形態に係る光走査装置の断面図
【図４】繊維強化樹脂における繊維配向を示す図
【図５】本実施形態に係る光走査装置の筐体の繊維配向を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る光走査装置を示す図
【図７】本実施形態に係る流入および流出ゲートと樹脂の流れを示す図
【図８】本発明の実施形態に係る光走査装置を示す図
【図９】本実施形態に係る光走査装置の筐体の繊維配向を示す図
【図１０】本発明の実施形態に係る光走査装置を示す図
【図１１】本発明の実施形態に係る光走査装置を示す図
【図１２】本実施形態に係る光走査装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１１】
［発明を実施するための形態１］
本発明の実施形態に係る光走査装置１００を説明する。図１は本発明の実施形態に係る光走査装置１００を示す図である。図１（ａ）は上蓋１０６を装着した光走査装置１００を示す図である。図１（ｂ）は光走査装置１００の内部を説明するために、上蓋１０６を取り外した光走査装置１００を示す図である。図１（ｃ）はカラー画像形成装置２００に取り付けられた光走査装置１００を示す図である。
【００１２】
光走査装置１００は、画像形成装置２００に装着された感光体ドラム（照射対象）２０２（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、および２０２Ｋ）の表面（被走査面）に光ビーム（レーザー光）を照射する。光走査装置１００は、画像情報に従って変調された光ビームを射出する光源１０１（１０１ａ、１０１ｂ）と、光源１０１から射出された光ビームを偏向し走査する偏向器１５０を有する。
【００１３】
光源１０１ａは、イエロー（Ｙ）の画像を形成するための光源とマゼンタ（Ｍ）の画像を形成するための光源を含んでいる。光源１０１ｂは、シアン（Ｃ）の画像を形成するための光源とブラック（Ｋ）の画像を形成するための光源を含んでいる。
【００１４】
偏向器１５０は、光ビームを反射する複数の反射面を有する多角形状の反射部材（以下、ポリゴンミラーという。）１０２と、ポリゴンミラー１０２を回転させるモータ１０８とを有する。偏向器１５０は、モータ１０８を駆動するための集積回路（ＩＣ）が設けられた駆動基板１０９をする。
【００１５】
光走査装置１００は、偏向器１５０によって偏向され走査された光ビームを感光体ドラム２０２の表面に照射する光学素子を有する。光学素子は、光ビームを感光体ドラム２０２の表面上にスポット状に結像し等速走査する複数のレンズ１０３と、光ビームを所定の方向へ反射する複数の折り返しミラー１０４とを含む。光学素子は、光ビームを感光体ドラム２０２の表面上に結像する結像光学系を構成する。
【００１６】
レンズ１０３は、光ビームを感光体ドラム２０２の表面上で等速走査させる機能を有するｆθレンズであるとよい。本実施形態では、レンズ１０３は、図２に示されているように配置されているが、レンズ１０３の数はこれに限られるものではない。
【００１７】
ミラー１０４は、偏向器１５０によって偏向され走査された光ビームを感光体ドラム２０２の表面へ導くように、光ビームの光路上に配置されている。本実施形態では、ミラー１０４は、図２に示されているように配置されているが、ミラー１０４の数はこれに限られるものではない。
【００１８】
筐体（光学箱）１０５は、底部材１１１、１１２ａ、および１１２ｂと、前壁部材１２０と、後壁部材１２１と、側壁部材１２２および１２３とからなり、箱形状に形成されている。
【００１９】
筐体１０５は、光源１０１、偏向器１５０、および光学素子を保持する。光源１０１は、筐体１０５の前壁部材１２０に取り付けられている。偏向器１５０は、筐体１０５の底部材１１１により支持されている。レンズ１０３およびミラー１０４は、筐体１０５のそれぞれの取り付け部に固定され、位置決めされている。
【００２０】
光走査装置１００は、ポリゴンミラー１０２に対して、反対方向にそれぞれ光ビームを走査する方式を用いている。光走査装置１００のコンパクト化を実現するために、光走査装置１００内で光ビームをミラー１０４によって複数回折り返している。そのため、光走査装置１００内に配置される光学素子の数が多く、筐体１０５の剛性が不足気味となる。そこで、筐体１０５の剛性を高めるために、筐体１０５の底部材１１２ａおよび１１２ｂから上蓋（天井）１０６まで延在する高さを有するリブ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）が筐体１０５と一体的に成型されている。
【００２１】
しかし、ポリゴンミラー１０２により偏向された光ビームの光路を確保するために、高さを有するリブ１１０を配置できる箇所には制限がある。通常、ポリゴンミラー１０２は、光走査装置１００の中央部に設けられる。そのため、筐体１０５の剛性を効果的に高めるためには、ポリゴンミラー１０２を挟むようにリブ１１０を設けることが好ましい。本実施形態の光走査装置１００では、ポリゴンミラー１０２を有する偏向器１５０を挟み偏向走査領域を除いた部分に、光走査装置１００の剛性を確保するためのリブ１１０を設けている。
【００２２】
図２に示すように、二つのリブ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は、偏向器１５０を間に挟むように筐体１０５に設けられている。リブ１１０ａおよび１１０ｂには、開口部１１０ａ１および１１０ｂ１がそれぞれ設けられている。イエローおよびマゼンタの画像用の光ビームＬ（ＬＹおよびＬＭ）は、リブ１１０ａの開口部１１０ａ１を通過してレンズ１０３へ向かう。シアンおよびブラックの画像用の光ビームＬ（ＬＣおよびＬＫ）は、リブ１１０ｂの開口部１１０ｂ１を通過してレンズ１０３へ向かう。
【００２３】
二つのリブ１１０ａと１１０ｂは、筐体１０５の剛性を強化し、さらにフレア光を防止するために、偏向器１５０を間に挟んで設けられている。
【００２４】
底部材１１２ａは、イエロー画像を形成するための感光体ドラム２０２Ｙとマゼンタ画像を形成するための感光体ドラム２０２Ｍに光ビームを照射する光学素子（レンズ１０３およびミラー１０４）を支持している。底部材１１２ｂは、シアン画像を形成するための感光体ドラム２０２Ｃとブラック画像を形成するための感光体ドラム２０２Ｋに光ビームを照射する光学素子（レンズ１０３およびミラー１０４）を支持している。底部材１１１、１１２ａ、および１１２ｂは、画像形成装置２００に装着される光走査装置１００の向きに従って、光走査装置１００の下部または上部になり、あるいは、鉛直方向に沿って配置されることがある。
【００２５】
筐体１０５の上部に上蓋１０６が取り付けられている。上蓋１０６は、筐体１０５の内部を外部光から遮蔽するとともに、筐体１０５の内部への異物の侵入を防止する。上蓋１０６には、光ビームを光走査装置１００の外へ出す穴１０６ａが設けられている。穴１０６ａから光走査装置１００の内部へ異物が侵入することを防ぐために、穴１０６ａは、防塵ガラス１０７（１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、および１０７Ｋ）により覆われている。
【００２６】
光走査装置１００は、光源１０１、偏向器１５０、および光学素子１０３および１０４を支持して画像形成装置２００に取り付けられる。これによって、光源１０１、偏向器１５０、および光学素子１０３および１０４は、画像形成装置２００の感光体ドラム２０２に対して位置決めされる。
【００２７】
図１（ｃ）および図２を用いて、光走査装置１００が設けられた画像形成装置２００における画像形成過程を説明する。
【００２８】
図２は本実施形態に係る光走査装置１００の断面図であり、光走査装置１００と画像形成装置２００の画像形成部２２０との関係を示している。
【００２９】
画像形成部２２０は、光走査装置１００の上方に配置されている。画像形成部２２０には、４つの感光体ドラム２０２（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、および２０２Ｋ）が一列に並んで配置されている。それぞれの感光体ドラム２０２の周りには、帯電ローラ、現像装置２０３（２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、および２０３Ｋ）、および一次転写ローラ２０１が配置されている。感光体ドラム２０２は、図２の矢印Ｄで示す方向に回転する。中間転写ベルト２０４は、感光体ドラム２０２と一次転写ローラ２０１との間に配置されて、図２の矢印Ｒで示す方向に回転する。
【００３０】
本実施形態の画像形成装置２００に設けられた光走査装置１００は、感光体ドラム２０２の下部の表面に光ビームＬ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫ）をそれぞれ照射する。光走査装置１００は、帯電ローラによって均一に帯電された感光体ドラム２０２の表面の上に、画像情報に従って変調された光ビームＬを走査して感光体ドラム２０２の表面の上に静電潜像を形成する。
【００３１】
現像装置２０３は、各色の現像剤で感光体ドラム２０２の上の静電潜像を現像して、感光体ドラム２０２の上に各色のトナー像を形成する。
【００３２】
それぞれの色のトナー像は、一次転写ローラ２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、および２０１Ｋ）により中間転写ベルト２０４の上に転写されて重ね合わされる。中間転写ベルト２０４の上に重ね合わされたトナー像は、画像形成装置２００の下部に設けられた記録材収納部２０６から給送された記録材に、二次転写ローラ２０５によって一括して転写される。トナー像が転写された記録材は、定着装置２０７へ搬送される。定着装置２０７において、記録材およびトナー像に熱及び圧力が付与されてトナーが溶融混色して記録材の表面にフルカラー画像が定着される。定着装置２０７を通過した記録材は、排出部２０８へ排出される。このようにして、カラー画像形成が完了する。
【００３３】
次に、本実施形態の筐体と比較するために、蓋１０６が強化繊維を含まない樹脂で成型されている従来の筐体の熱変形とその課題について説明する。筐体の外観形状は、本実施形態の筐体１０５と同様であるので、図１および図２に示した参照符号をそのまま使用する。
【００３４】
光走査装置１００に搭載されているモータ１０８および駆動基板１０９上の集積回路は、これらに供給される電力により発熱している。モータ１０８および駆動基板１０９上の集積回路は、光走査装置１００内の主な発熱源である。モータ１０８および駆動基板１０９の集積回路から発生した熱は、筐体１０５へ伝達される。伝達された熱は、筐体１０５の温度を上昇させ、熱変形させる。筐体１０５の変形により、筐体１０５に取り付けられた光源１０１、レンズ１０３、ミラー１０４は傾く。傾いた光源１０１から射出された光ビームＬは、傾いたレンズ１０３およびミラー１０４を通過または反射して、感光体ドラム２０２の表面上の所定の走査位置からずれた位置を走査する。この走査位置のずれは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫの走査によって画像を形成するカラー画像形成装置において、各色の画像の重なりがずれてしまう色ずれの主な原因となっていた。
【００３５】
次に、筐体１０５の熱変形の仕方と熱変形の主な発生原因を詳細に述べる。さらに、この熱変形によって、光源１０１、レンズ１０３、ミラー１０４が傾く様子について述べる。
【００３６】
筺体１０５の熱変形は、図１で定義されたＸ軸方向に平行な筺体断面とＹ軸方向に平行な筺体断面で異なる熱変形をする。ここで、Ｙ軸方向は光ビームＬが感光ドラム２０２を走査する方向であり、Ｘ軸はそれに垂直な方向である。図１のＺ軸は直交座標系の右手系におけるＸ軸とＹ軸に直交する方向である。
【００３７】
筺体１０５が方向によって異なる熱変形をする理由を示すために、まず、筺体リブ１１０ａ、１１０ｂが存在しないＸ軸方向における筺体１０５の熱変形を考える。この時、Ｘ軸方向に伸びたリブがないので光走査装置１００内の主な発熱源であるモータ１０８および駆動基板１０９の集積回路の熱による温度上昇で、筺体１０５の中央部分の発熱源を中心としてＺ軸マイナス方向に沈み込むような下凸の熱変形をする。図３（ａ）は図１（ａ）の線ＩＢ−ＩＢに沿って取った光走査装置１００の断面図を示している。上記で説明したように、この断面においては矢印Ｗ１のように下凸の熱変形をする。
【００３８】
一方、Ｘ軸方向に伸びたリブ１１０ａ、１１０ｂがあるＹ軸方向については、筺体１０５は発熱源１０８、１０９の設置部を中心としてＺ軸プラス方向に盛り上がるような上凸の熱変形をする。この熱変形の理由について次に詳細に述べる。
【００３９】
リブ１１０ａおよび１１０ｂは、光走査装置１００内の主な発熱源であるモータ１０８および駆動基板１０９の集積回路に隣接している。発熱源で熱せられた気体や、発熱源から筐体１０５を介してリブ１１０ａおよび１１０ｂへの熱伝導、発熱源からの輻射によって、リブ１１０ａおよび１１０ｂの温度は上昇する。
【００４０】
一方、底部材１１２ａおよび１１２ｂは、リブ１１０ａおよび１１０ｂと比較して低温である。したがって、底部材１１２ａおよび１１２ｂの熱膨張量は、リブ１１０ａおよび１１０ｂの熱膨張量よりも小さい。そのため、底部材１１２ａおよび１１２ｂにそれぞれ接続しているリブ１１０ａおよび１１０ｂの下部の熱膨張は、底部材１１２ａおよび１１２ｂにより抑制される。
【００４１】
一方で、防塵を目的とする上蓋１０６は、組み立てやすさを考慮して筐体１０５に強固に連結されていないため、上蓋１０６によるリブ１１０の上部の拘束力は小さい。そのため、リブ１１０ａおよび１１０ｂの上部の熱膨張は相対的に小さい。つまり、リブ１１０ａおよび１１０ｂの上部と下部とで熱膨張量は異なる。この熱膨張量の差により、リブ１１０ａおよび１１０ｂは、筺体１０５のＹ軸方向に平行な断面を示した図３（ｂ）の矢印Ｗ２で表すように、上凸の熱変形を引き起こす。
【００４２】
上記をまとめると、筺体１０５は発熱源による温度上昇で、Ｘ軸方向に平行な筺体断面では下凸変形をし、Ｙ軸方向に平行な筺体断面では上凸変形をするという、鞍型の熱変形をする。
【００４３】
この熱変形により、光源１０１、レンズ１０３、ミラー１０４が傾き、光ビームＬの走査位置ずれが生じる。
【００４４】
まず光源１０１の傾きについて述べる。リブ１１０の長手方向（Ｙ軸方向）は、図１（ｂ）の矢印Ａで示されている。リブ１１０の上凸の熱変形に伴い、リブ１１０の長手方向Ａの延長上に存在する、光源１０１が取り付けられた筐体１０５の前壁部材１２０に傾きを生じる。その結果、光源１０１がＸ軸まわりに傾く。
【００４５】
さらにレンズ１０３、ミラー１０４については、筺体１０５のＸ軸方向に平行な断面において下凸の熱変形をすることで、底部材１１２ａおよび１１２ｂが傾き、そこに設置されたレンズ１０３、ミラー１０４も傾く。
【００４６】
次に、本実施形態に用いられる蓋１０６を形成する繊維強化樹脂における繊維配向方向、およびその線膨張係数が満たすべき条件について述べる。
【００４７】
図４は繊維強化樹脂３００における繊維配向を示す図である。
【００４８】
繊維強化樹脂３００は、成型方法に依存した繊維配向を有する。繊維強化樹脂３００の線膨張係数は、繊維配向に依存する。つまり、繊維配向に対する方向に従って繊維強化樹脂３００の線膨張係数は異なる。
【００４９】
繊維強化樹脂３００の樹脂３０２は、強化繊維３０１を含有している。強化繊維３０１の線膨張係数は、樹脂３０２の線膨張係数よりも小さいため、強化繊維３０１の繊維配向に沿う矢印Ｖで示す方向の線膨張係数は、矢印Ｖで示す方向に垂直な矢印Ｈで示す方向の線膨張係数よりも小さい。矢印Ｖで示す方向の線膨張係数に対する矢印Ｈで示す方向の線膨張係数の比は、一般的に１．４倍〜５倍程度である。
【００５０】
本実施形態では、強化繊維３０１の繊維配向に対する方向の違いに応じて繊維強化樹脂３００の線膨張係数が異なることを利用して、筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制する。本実施形態によれば、光走査装置１００の構造を変えることなく、繊維強化樹脂で成型された蓋１０６を用いるだけで筐体１０５の熱変形を抑制することができる。
【００５１】
図５は本実施形態に係る光走査装置１００の蓋１０６の強化繊維の配向方向を示す図である。矢印ＦＯ１は蓋１０６の強化繊維の配向方向を示している。
【００５２】
図５に示すように、繊維配向ＦＯ１は光ビームＬが感光ドラム２０２を走査する方向、すなわちＹ軸方向に沿ってなされていることが分かる。さらに、本実施形態においては、蓋１０６および筺体１０５の線膨張係数が次の関係を満たす。すなわち、筺体１０５のＸ軸方向の線膨張係数をｃｘ、Ｙ軸方向の線膨張係数をｃｙ、蓋１０６のＸ軸方向の線膨張係数ａ、Ｙ軸方向の線膨張係数ｂの大小関係が、ａ＞ｃｘかつｃｙ＞ｂを満たす。ここでＸ軸方向、Ｙ軸方向は図１で定義された方向である。
【００５３】
次に、蓋１０６と筺体１０５との固定方法について説明する。
【００５４】
Ｘ軸、Ｙ軸の両方向について、蓋１０６から加えられる力によって筺体１０５の熱変形を最大限抑制するために、筺体１０５の側壁の上部に筺体中央の発熱源を挟むように少なくとも二箇所ずつ固定箇所が備えられていることが望ましい。さらにＸ軸方向に関しては、蓋１０６が圧縮される方向に力が働くため、挫屈によって力が筺体１０５から逃げてしますことを防止するため、筺体１０５の側壁の上部だけでなく、筺体１０５の中央付近に一か所以上の固定箇所があるとよい。
【００５５】
図６は光走査装置１００における蓋１０６と筺体１０５の固定箇所の詳細を示している。図６（ａ）は光走査装置１００の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）の光走査装置１００の線ＩＢ−ＩＢによる断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）の光走査装置１００の線ＩＣ−ＩＣによる断面図を示している。
【００５６】
本実施形態においては、Ｘ軸方向に平行な断面に関しては、筺体１０５の側壁の上部の固定箇所４０１と筺体中央付近の固定箇所４０３を設けている。Ｙ軸方向に平行な断面に関しては、筺体１０５の側壁の上部の固定箇所４０２を設けている。
【００５７】
次に本実施形態において、筺体１０５の鞍型の熱変形が蓋１０６によって抑制される理由を説明する。
【００５８】
まず、Ｘ軸方向について筺体１０５の熱変形が蓋１０６によって抑制される理由を説明する。
【００５９】
本実施形態においてＸ軸方向の蓋１０６の線膨張係数ａは、この方向の筺体１０５の線膨張係数ｃｘより大きい。したがって、Ｘ軸方向において蓋１０６は筺体１０５よりも熱膨張量が大きいため、温度上昇とともに蓋１０６は筺体１０５の上部の固定部に対して、筺体１０５の外側に向かう方向に力Ｆ１（図３（ａ）および図６（ｂ）に図示）を与える。この力Ｆ１は、従来の光走査装置１００における矢印Ｗ１（図３に図示）で示した下凸の熱変形を抑制する方向に働く。したがって、Ｘ軸方向において筺体１０５の下凸の熱変形は抑制される。
【００６０】
次に、Ｙ軸方向について筺体１０５の熱変形が蓋１０６によって抑制される理由を説明する。
【００６１】
Ｙ軸方向の蓋１０６の線膨張係数ｂは、この方向の筺体１０５の線膨張係数ｃｙより小さい。したがって、Ｙ軸方向において蓋１０６は筺体１０５よりも熱膨張量が小さいため、温度上昇とともに蓋１０６は筺体１０５の上部の固定部に対して、筺体１０５の内側に向かう方向に力Ｆ２（図３（ｂ）および図６（ｃ）に図示）を与える。この力Ｆ２は、光走査装置１００における矢印Ｗ２（図３に図示）の上凸の熱変形を抑制する方向に働く。したがって、Ｙ軸方向において、筺体１０５の上凸の熱変形は抑制される。
【００６２】
次に、本実施形態による蓋１０６の繊維配向を規定するための樹脂成型方法を述べる。
【００６３】
強化繊維３０１の繊維配向は、流れている樹脂３０２の内部に発生するせん断力の方向によって決定される。すなわち、強化繊維３０１の繊維配向は、樹脂３０２の流れる方向とほぼ同じである。従って、強化繊維３０１を配向したい方向への樹脂３０２の流れを作るように、金型（不図示）における樹脂３０２の流入ゲートおよび流出ゲートの位置を設定するとよい。
【００６４】
図７（ａ）は筐体１０５の斜視図である。本実施形態に係る流入ゲート５０１、流出ゲート５０２と繊維強化樹脂の流れを示す図である。流入ゲート５０１は、金型（不図示）へ流れ込む樹脂の入口である。流出ゲート５０２は、金型（不図示）から流れ出す樹脂の出口である。
【００６５】
蓋１０６の円形の流入ゲート５０１は、筺体１０５の前壁部材１２０のある側の蓋の端部に沿うように複数設けられている。蓋１０６の円形の流出ゲート５０２は、筺体１０５の後壁部材１２１のある側の蓋の端部に沿うように複数設けられている。流入ゲート５０１と流出ゲート５０２がこのように端部に沿うように一列に配置されているのは、蓋１０６の繊維強化樹脂がＹ軸方向に沿うように流れるようにするためである。このような流れによって蓋１０６の繊維配向もＹ軸方向に沿うように形成される。なお、流入ゲート５０１と流出ゲート５０２の繊維強化樹脂の流入出を逆にしても、同様の繊維配向を得ることができる。
【００６６】
図７（ｂ）は筐体１０５の斜視図であり、流入ゲート５０１および流出ゲート５０２の別の一例を示す。図７（ａ）との違いは、ゲート形状が矩形であるという点である。この場合も同様に蓋１０６の繊維配向をＹ軸方向に沿うように形成することができる。
【００６７】
また、本実施形態のような繊維配向を実現するための樹脂成型方法として、二色成型を用いて各箇所の繊維配向を異ならせてもよい。
【００６８】
［発明を実施するための形態２］
本実施形態に係る光走査装置と実施形態１で説明した光走査装置との相違点は、筺体１０５の熱変形を抑制するための強化繊維を含む部材が、上蓋１０６ではなく、筺体１０５の底部に固定された補強部材であることである。本実施形態の光走査装置６００による画像形成のための構成および過程は実施形態１の光走査装置１００と共通しているためここでは説明を割愛する。
【００６９】
図８は本実施形態に係る光走査装置６００を示している。実施形態１との外観形状の相違は筺体１０５の底部に固定された補強部材６１０のみであるので、その他の構成部材の参照符号は実施形態１で用いたものと同じものを用いる。
【００７０】
図８（ａ）は光走査装置６００の斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）の光走査装置６００の線ＩＢ−ＩＢによる断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）の光走査装置６００の線ＩＣ−ＩＣによる断面図を示している。本実施形態では補強部材６１０が筺体１０５の底部に固定されている。
【００７１】
本実施形態に用いられる補強部材６１０を形成する繊維強化樹脂における繊維配向方向、およびその線膨張係数が満たすべき条件について述べる。本実施形態においては、蓋１０６には繊維強化樹脂は用いられない。
【００７２】
本実施形態においても実施形態１と同様に、図４の強化繊維３０１の繊維配向に対する方向の違いに応じて繊維強化樹脂３００の線膨張係数が異なることを利用する。補強部材６１０を繊維強化樹脂で成型することで、実施形態１で説明した筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制する。
【００７３】
図９は本実施形態に係る光走査装置６００の補強部材６１０の強化繊維の配向方向を示す図である。
【００７４】
矢印ＦＯ２は補強部材６１０の強化繊維の配向方向を示している。図９に示すように繊維配向ＦＯ２は光ビームＬが感光ドラム２０２を走査する方向と垂直な方向、すなわちＸ軸方向に沿ってなされていることが分かる。さらに、本実施形態においては、補強部材６１０および筺体１０５の線膨張係数が次の関係を満たす。すなわち、筺体１０５のＸ軸方向の線膨張係数をｃｘ、Ｙ軸方向の線膨張係数をｃｙ、補強部材６１０のＸ軸方向の線膨張係数ａ、Ｙ軸方向の線膨張係数ｂの大小関係が、ｃｘ＞ａ、かつｂ＞ｃｙを満たす。ここでＸ軸方向、Ｙ軸方向は図１で定義された方向である。
【００７５】
また、補強部材６１０と筺体１０５との固定方法は、基本的に実施形態１と同じであるが、Ｙ軸方向に関しては補強部材６１０に圧縮方向の力がかかるので、補強部材６１０の挫屈を防止するため、筺体１０５の中央付近の底部に固定箇所を設けている。Ｘ軸方向は補強部材６１０に引っ張り方向の力がかかるので、必ずしも筺体１０５の中央付近に固定箇所は必要ない。
【００７６】
点が実施形態１と異なる。この時、実施形態１と同様に蓋１０６は筺体１０５とは強固に連結されていない。
【００７７】
次に、本実施形態によって筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制できる理由について説明する。まず、Ｘ軸方向と平行な筺体１０５の断面における下凸の熱変形の抑制について述べる。この方向では補強部材６１０の線膨張係数が筺体１０５よりも小さいため、補強部材６１０は筺体１０５の底部の固定部において内向きの力Ｆ３（図８（ｂ）に図示）を筺体１０５に与える。この力は下凸の熱変形を抑制する方向に働くので、この熱変形を抑制することができる。Ｙ軸方向に平行な筺体１０５の断面では上凸の熱変形をする。この方向では補強部材６１０の線膨張係数が筺体１０５よりも大きいため、補強部材６１０は筺体１０５の底部の固定部において外向きの力Ｆ４（図８（ｃ）に図示）を筺体１０５に与える。この力は上凸の熱変形を抑制する方向に働くので、この熱変形を抑制することができる。
【００７８】
本実施形態における補強部材６１０の繊維配向を規定するための樹脂成型方法については、実施形態１の方法と本質的には同様である。相違点は、実施形態１では規定する繊維配向がＹ軸方向に平行であったが、本実施形態ではＸ軸方向に平行であるという点のみである。
【００７９】
［発明を実施するための形態３］
本実施形態に係る光走査装置と実施形態２で説明した光走査装置との相違点は、筺体１０５の熱変形を抑制するために繊維強化樹脂で成型される補強部材は用いず、蓋を含む二つの補強部材を用いることである。
【００８０】
本実施形態の光走査装置は実施形態２との外観形状の相違点は、補強部材７１０と蓋７０６の固定位置のみであり、その他の構成はすべて同一なので、実施形態２の光走査装置６００を用いて説明する。また、画像形成のための構成および過程は実施形態１の光走査装置１００と共通しているためここでは説明を割愛する。
【００８１】
図１０は本実施形態に係る光走査装置７００を示している。図１０（ａ）は光走査装置７００の斜視図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の光走査装置７００の線ＩＢ−ＩＢによる断面図、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の光走査装置７００の線ＩＣ−ＩＣによる断面図を示している。
【００８２】
本実施形態においては、図３で示したような筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制するために、強化繊維を含まず、一様な線膨張係数を持つ蓋７０６と補強部材７１０を用いる。これらの材料は樹脂ではなく金属であってもよい。
【００８３】
本実施形態において、蓋７０６と補強部材７１０および筺体１０５の線膨張係数が次の関係を満たす。すなわち、筺体１０５のＸ軸方向の線膨張係数をｃｘ、Ｙ軸方向の線膨張係数をｃｙ、蓋７０６の線膨張係数をｃ、補強部材７１０の線膨張係数ｄの大小関係が、ｃｘ＞ｄ、かつｃｙ＞ｃを満たす。ここでＸ軸方向、Ｙ軸方向は図１で定義された方向である。
【００８４】
また、蓋７０６および補強部材７１０と筺体１０５との固定箇所は、図１０（ｂ）（ｃ）に示している。Ｘ軸方向に平行な断面については、筺体１０５の側壁の底部の二箇所に、補強部材７１０の固定箇所７０１を設けている。Ｙ軸方向に平行な断面については、筺体１０５の側壁の上部の二箇所に、蓋７０６の固定箇所７０２を設けている。ここで、補強部材と蓋に関して、それぞれ変形補正する方向には引っ張り方向の力がかかるので、必ずしも中央付近に固定箇所は必要ない。
【００８５】
次に、本実施形態によって筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制できる理由について説明する。まず、Ｘ軸方向と平行な筺体１０５の断面における下凸の熱変形の抑制について述べる。この方向では補強部材７１０の線膨張係数が筺体１０５よりも小さいため、補強部材７１０は筺体１０５の底部の固定部において内向きの力Ｆ５（図１０（ｂ）に図示）を筺体１０５に与える。この力は下凸の熱変形を抑制する方向に働くので、この熱変形を抑制することができる。Ｙ軸方向に平行な筺体１０５の断面では上凸の熱変形をする。この方向では蓋７０６の線膨張係数が筺体１０５よりも小さいため、蓋７０６は筺体１０５の上部の固定部において内向きの力Ｆ６（図１０（ｃ）に図示）を筺体１０５に与える。この力Ｆ６は上凸の熱変形を抑制する方向に働くので、この熱変形を抑制することができる。このように、蓋７０６と補強部材７１０を用いて、それぞれの部材から筺体１０５に加える力に応じた固定位置を設けることで、筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制することができる。
【００８６】
［発明を実施するための形態４］
本実施形態に係る光走査装置と実施形態３で説明した光走査装置との相違点は、蓋８０６および補強部材８１０と筺体１０５との線膨張係数の大小関係と、それらの固定位置である。本実施形態の光走査装置は実施形態３との外観形状の相違点は、補強部材８１０と蓋８０６の固定位置のみであり、その他の構成はすべて同一なので、実施形態３の光走査装置６００を用いて説明する。また、画像形成のための構成および過程は実施形態１の光走査装置１００と共通しているためここでは説明を割愛する。
【００８７】
図１１は本実施形態に係る光走査装置８００を示している。図１１（ａ）は光走査装置８００の斜視図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の光走査装置８００の線ＩＢ−ＩＢによる断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）の光走査装置８００の線ＩＣ−ＩＣによる断面図を示している。
【００８８】
本実施形態において、蓋８０６と補強部材８１０および筺体１０５の線膨張係数が次の関係を満たす。すなわち、筺体１０５のＸ軸方向の線膨張係数をｃｘ、Ｙ軸方向の線膨張係数をｃｙ、蓋８０６の線膨張係数をｃ、補強部材８１０の線膨張係数ｄの大小関係が、ｃ＞ｃｘ、ｄ＞ｃｙを満たす。ここでＸ軸方向、Ｙ軸方向は図１で定義された方向である。
【００８９】
また、蓋８０６および補強部材８１０と筺体１０５との固定箇所は、図１１（ｂ）（ｃ）に示している。Ｘ軸方向に平行な断面（図１１（ｂ））については、筺体１０５の側壁の上部二箇所に蓋８０６の固定箇所８０１を、筺体の中央付近の上部二箇所に８０３を設けている。Ｙ軸方向に平行な断面（図１１（ｃ））については、筺体１０５の側壁の底部二箇所に補強部材８１０の固定箇所８０２を、筺体の中央付近の底部一箇所に８０４を設けている。筺体中央付近に固定箇所８０３、８０４を設けたのは、それぞれ、蓋８０６、補強部材８１０に圧縮方向の力がかかるので、これらが挫屈をして筺体１０５に正しく力が伝わらないことを防ぐためである。
【００９０】
次に、本実施形態によって筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制できる理由について説明する。まず、Ｘ軸方向と平行な筺体１０５の断面における下凸の熱変形の抑制について述べる。この方向では蓋８０６の線膨張係数が筺体１０５よりも大きいため、蓋８０６は筺体１０５の上部の固定部において外向きの力Ｆ７（図１１（ｂ）に図示）を筺体１０５に与える。この力は下凸の熱変形を抑制する方向に働くので、この熱変形を抑制することができる。Ｙ軸方向に平行な筺体１０５の断面では上凸の熱変形をする。この方向では補強部材８１０の線膨張係数が筺体１０５よりも大きいため、蓋８０６は筺体１０５の上部の固定部において外向きの力Ｆ８（図１１（ｃ）に図示）を筺体１０５に与える。この力Ｆ８は上凸の熱変形を抑制する方向に働くので、この熱変形を抑制することができる。このように、実施形態３と同様に、蓋８０６と補強部材８１０を用いて、それぞれの部材から筺体１０５に加える力に応じて固定位置を設けることで、筺体１０５の鞍型の熱変形を抑制することができる。
【００９１】
［発明を実施するための形態５］
実施形態１においては、蓋１０６に繊維強化樹脂を用いて、Ｘ軸とＹ軸方向の線膨張係数が異なることを利用して、筐体１０５の熱変形を抑制していた。本実施形態においては、蓋に繊維強化樹脂を用いるのではなく、一様な線膨張係数をもつ二つの材質からなる蓋を二つ組み合わせて筐体１０５の熱変形を抑制する。
【００９２】
本実施形態に関わる光走査装置９００と実施形態１の光走査装置１００との相違は蓋９０１（９０１ａ、９０１ｂ）のみであるため、その他の構成については光走査装置１００と同じ参照符号を用いる。また、画像形成のための構成および過程は実施形態１と同様なのでここでは割愛する。
【００９３】
図１２は本実施形態に係る光走査装置９００を示している。図１２（ａ）は光走査装置９００の斜視図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の光走査装置９００の線ＩＢ−ＩＢによる断面図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）の光走査装置９００の線ＩＣ−ＩＣによる断面図を示したものである。蓋９０１は９０１ａと９０１ｂの二つの部材からなる。蓋９０１ａと筐体１０５とは、Ｘ軸と平行な断面において筐体１０５の側壁の上部の固定箇所９０２とリブ１１０の上部の固定箇所９０３で固定されている。また蓋９０１ｂと筐体１０５とは、Ｙ軸と平行な断面において筐体１０５の側壁の上部の固定箇所９０４で固定されている。また、本実施形態では、蓋９０１と筐体１０５の線膨張係数は次の関係を満たす。すなわち、筐体１０５のＸ軸方向の線膨張係数ｃｘ、Ｙ軸方向の線膨張係数ｃｙ、蓋９０１ａの線膨張係数ｅ、蓋９０１ｂの線膨張係数ｆの大小関係が、ｅ＞ｃｘ、かつｃｙ＞ｆを満たす。
【００９４】
したがって、蓋９０１ａは筐体１０５に対してＸ軸方向に筐体の外向きの力Ｆ９（図１２（ｂ）に図示）を加えることになり、筐体１０５のＸ軸方向に平行な断面における下凸の変形を抑制する。同様にして、蓋９０１ｂは筐体１０５に対してＹ軸方向に筐体の内向きの力Ｆ１０（図１２（ｃ）に図示）を加えることになり、筐体１０５のＹ軸方向に平行な断面における上凸の変形を抑制する。
【００９５】
本実施形態では一様な線膨張係数をもつ二つの材質からなる蓋によって筐体１０５の熱変形を抑制できることを示した。しかしながら、実施形態２の筐体１０５の底部に固定した補強部材６１０に相当する補強部材についても、一様な線膨張係数をもつ二つの材質を用いることで、上記で説明した蓋９０１と同様に筐体１０５の鞍形の熱変形を抑制することができる。すなわち二つの材質からなる補強部材を用いて、それぞれの部材が筐体の熱変形を抑制する方向に力を与えるように線膨張係数と固定位置を決定する。それによって、実施形態２の繊維強化樹脂の効果と同等の効果を得ることができる。この具体的な方法については、実施形態２と本実施形態の光走査装置９００の構成から容易に導くことができるため割愛する。
【００９６】
本実施形態では、蓋９０１ａが図１２（ｂ）の断面上で、蓋９０１ｂが図１２（ｃ）の断面上で、それぞれ筺体１０５と固定されているが、それぞれの蓋が筺体１０５と固定される断面はこの逆であっても良い。この場合も本実施形態と同様に、蓋９０１ａおよび蓋９０１ｂと、筺体１０５の線膨張係数の大小関係を適切に決定することで熱変形を抑制できる。さらに、筺体１０５の底部に蓋９０１ａおよび蓋９０１ｂを固定しても良い。この場合も本実施形態と同様に、固定箇所に応じて、蓋９０１ａおよび蓋９０１ｂと筺体１０５の線膨張係数の大小関係を適切に決定することで熱変形を抑制できる。
【００９７】
［発明を実施するための形態６］
実施形態１〜５では、筺体１０５の熱変形を抑制する効果を得るための各部材の線膨張係数が少なくとも満たすべき関係式を与えたが、本実施形態ではより効果的な熱変形抑制効果を得るための、補強部材の線膨張係数と剛性を決定する具体的な方法を述べる。補強部材の固定方法、成型方法については実施形態１〜５で述べた通りであるので、ここでは説明を割愛する。
【００９８】
筺体１０５の熱変形による湾曲を補強部材によって抑制する場合、実施形態１〜５で述べたように、補強部材６１０または蓋１０６の線膨張係数を筺体１０５と異ならせることで、熱膨張量差によって湾曲を抑制することができる。しかしながら、線膨張係数の差が大きすぎる場合、補強部材６１０や蓋１０６の剛性によっては筺体１０５の熱変形による湾曲を逆側に変形させ、筺体１０５の熱変形量がさらに進む場合がある。
【００９９】
本実施形態ではこのような状況を回避するための、補強部材６１０または蓋１０６の剛性と線膨張係数を決定する方法について言及しておく。
【０１００】
まず、補強部材６１０や蓋１０６が筺体１０５に固定されていない従来の光走査装置１００において、偏光器１５０を駆動させ、その熱による筺体１０５を熱変形状態を考える。この時、筺体の形状について以下の量を定義する。以下で述べるＸ軸、Ｙ軸は図１で定義された座標軸である。
図３（ａ）で示した断面における筺体１０５の熱変形によるＹ軸周りの湾曲の曲率：ρ０ｘ、
図３（ｂ）で示した断面における筺体１０５の熱変形によるＸ軸周りの湾曲の曲率：ρ０ｙ、
つぎに、実施形態１〜５で示したように、補強部材６１０または蓋１０６を筺体１０５に固定した状態で、偏光器１５０を駆動させ、その熱によって筺体１０５を熱変形させる。この時、筺体の形状について以下の量を定義する。
図３（ａ）で示した断面における筺体１０５の熱変形によるＹ軸周りの湾曲の曲率：ρｘ、
図３（ｂ）で示した断面における筺体１０５の熱変形によるＸ軸周りの湾曲の曲率：ρｙ、
この時、ρｘとρｙが、ρｘ＜｜ρ０ｘ／５｜かつ、ρｙ＜｜ρ０ｙ／５｜を満たすように、前記補強部材の線膨張係数と剛性を決定する。この関係を満たすと、これまでの検討からビーム走査位置ずれへの影響をほぼなくすことができる。線膨張係数と剛性の決定方法としては、実験あるいはシミュレーションを利用する方法がある。実験で決定する場合は、複数の線膨張係数や剛性を持つ蓋１０６または補強部材６１０を用意し、上記に示した条件を満足する線膨張係数や剛性を採用する。シミュレーションで決定する場合も同様に、複数の線膨張係数や剛性を持つ材料でシミュレーションを実行して決定する。
【０１０１】
ρｘとρｙが上記の不等式を満たせば、筺体１０５の熱変形量は十分抑制されるため、ビーム位置ずれが無視できるレベルになり、熱変形による色ずれの課題が解決する。
【０１０２】
次に、補強部材６１０または蓋１０６の線膨張係数および剛性を決定する方法について、上記とは異なる方法を示す。この方法によれば、筺体１０５の熱変形による湾曲の曲率のみをあらかじめ知ることで、熱変形を抑制するのに効果的な補強部材６１０または蓋１０６の線膨張係数または剛性を決定できる。ここでは説明を分かりやすくするため、実施形態１で示したようにＸ軸方向に平行な断面の筺体１０５の下凸変形を、蓋１０６によって抑制する場合について述べる。ここで説明する方法は、実施形態１におけるＹ軸方向に平行な断面の筺体１０５の熱変形抑制や実施形態２〜５においても同様に、補強部材の線膨張係数と剛性の決定する際に用いることができる。
【０１０３】
まず以下の量を定義する。
蓋１０６のＸ軸方向の線膨張係数：ａｘ
蓋１０６のＸ軸方向のヤング率：Ｅｘ
蓋１０６の厚み：ｄ
偏光器１５０の駆動が停止状態での筺体１０５の蓋取り付け部におけるＸ軸方向の長さ：Ｌ０ｘ
次に、光走査装置１００において偏光器１５０の駆動によって筺体１０５が熱変形した場合を考え、以下の量を定義する。
光走査装置の平均温度上昇：ΔＴ
図３（ａ）で示した断面での筺体１０５の熱変形による湾曲の曲率を０にするのに必要なＦ１の方向の力：Ｆｘ
Ｆｘを加えた時の図３（ａ）の断面の筺体１０５の蓋取り付け部におけるＸ軸方向の長さ：Ｌｘ
この時、蓋１０６を湾曲しない状態でＸ軸方向に圧縮して、長さＬｘとする時のＸ軸方向の歪量εｘは、次式で計算できる。
εｘ＝（（Ｌ０ｘ＋ａｘ＊ΔＴ）−Ｌｘ）／（Ｌ０ｘ＋ａｘ＊ΔＴ）
さらに、Ｘ軸方向を法線に持つ面における蓋１０６の断面積Ｓｘは、次式で計算できる。
Ｓｘ＝ｄ＊Ｌ０ｘ
蓋１０６の剛性と線膨張係数を、蓋１０６を湾曲しない状態でＸ軸方向に圧縮して長さＬｘとする時に、筺体１０５に対してＦｘの力を与えるように決定すれば、筺体１０５のこの方向における湾曲を効果的に抑制することができる。
すなわち、蓋１０６のＸ軸方向のヤング率Ｅｘ、Ｘ軸方向の線膨張係数ａｘ、厚みｄは次の式を満たすように決定する。
Ｅｘ＊εｘ＊Ｓｘ＝Ｆｘ
ここでは、筺体１０５の熱変形の湾曲を０にするために必要な力Ｆｘを考えたが、熱変形による筺体の曲率ρ０ｘの１／５以下になるために必要な力で代用しても、十分筺体１０５の熱変形を抑制することができる。
【０１０４】
以上の方法によれば、筺体１０５の熱変形による湾曲の曲率のみをあらかじめ実験やシミュレーションから求めることで、熱変形を抑制するのに効果的な補強部材６１０または蓋１０６の線膨張係数や剛性を決定できる。
【符号の説明】
【０１０５】
１００  光走査装置、１０１  光源、１５０  偏向器、２０２  感光体ドラム
【図１】
2017032612.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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