JP2001304276A - 通電グリース封入軸受 - Google Patents

通電グリース封入軸受

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JP2001304276A
JP2001304276A JP2000116866A JP2000116866A JP2001304276A JP 2001304276 A JP2001304276 A JP 2001304276A JP 2000116866 A JP2000116866 A JP 2000116866A JP 2000116866 A JP2000116866 A JP 2000116866A JP 2001304276 A JP2001304276 A JP 2001304276A
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grease
roll
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Tetsuya Kurimura
栗村  哲弥
Hirobumi Fujita
博文 藤田
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NTN Corp
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通電性と高温耐久性とを兼ね備え、特に定着
部ロールの支持軸受として好適な通電グリース封入軸受
を提供する。 【解決手段】 転がり軸受3は、加熱ロール16aの軸
端部の外周に嵌合される内輪3aと、ハウジング2の内
周に嵌合される外輪3bと、内輪3aの軌道面3a1と
外輪3bの軌道面3b1との間に介在する複数のボール
3cと、ボール3cを円周所定間隔に保持する保持器3
dと、軸受内部を密封するシール3eと、軸受内部に封
入された通電グリース3fとを備えている。通電グリー
ス3fは、基油にフッ素油を使用し、増ちょう剤として
カーボンブラックを所定量配合したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通電性と高温耐久
性が必要とされる個所に使用される軸受に関し、例え
ば、複写機(ディジタルPPC、カラーPPC等)、プ
リンター(カラーLBP、カラーLED方式のプリンタ
等)などの電子写真プロセス機器に装備されるロールの
支持軸受として好適である。
【0002】
【従来の技術】静電転写複写機を例にとると、その主要
部は、一般に、感光ドラム、定着部ロール(定着部に配
設されるロール)といったロールと、感光ドラム周辺の
各種電極で構成される。各種ロールは、ハウジングに対
して転がり軸受で回転自在に支持される。帯電電極によ
り感光ドラムに電荷が与えられ、さらに画像書き込み装
置により露光が行われると、光の強弱に応じた電荷が感
光ドラム上に静電潜像を形成する。ここに逆極性電荷を
もつトナーが感光ドラムに付着して可視像ができ、この
可視像が搬送されてきた普通紙に転写電極の帯電によっ
て転写される。さらに、感光ドラムと紙との静電吸着状
態を分離電極の電荷が解除して紙を離脱させる。そし
て、その紙は定着部に送られ、定着部ロールによる加熱
及び加圧が行われてトナーが紙面に定着する。
【0003】例えば、定着部ロールには紙の通過による
静電気が発生するため、これを外部に逃がす手段が必要
である。現在、この手段として、ロールの軸端にてアー
スする機構が一般的であるが、部品点数の削減を図るた
め、軸受自体に通電性をもたせた、いわゆる通電軸受を
ロール支持用に用いる場合がある。この通電軸受とし
て、軸受内部に通電グリースを封入したもの、軸受に通
電シールやその他の通電部材を装着したものが知られて
いる。そのうち、通電グリースを封入した軸受は、構成
部品に特殊部品や特殊材料を使用する必要がなく、コス
ト的にも有利であることから、通電を必要とする個所に
よく使用されている。ここで、通電グリースとは、一般
に増ちょう剤としてカーボンブラックを配合したり、黒
鉛や銅紛等の導電性物質を添加して、通電性をもたせた
グリースをいう。
【0004】一方、定着部は、紙に帯電して付着したト
ナーを100°Cを超える高温で加圧することによっ
て、紙に定着させる部位であり、定着部ロールの支持軸
受は高温にて運転される場合が多い。特に、加熱ロール
(ヒートロール)は中空軸の内部にヒータを配設して、
内部から熱する構造であるため、その支持軸受の温度は
200°Cを超える高温に達することがある。従って、
定着部ロールの支持軸受には、通電性に加え、高温耐久
性が要求される。そして、高速化が進むことで、今後さ
らに高温での使用に耐えることが求められる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】現在、感光ドラム等の
支持用に通電グリースを封入した軸受が使用されている
が、その通電グリースの使用許容温度は200°C未満
であり、上記の理由から、定着部ロールの支持軸受とし
ては使用できない場合がある。
【0006】そこで、本発明は、通電性と高温耐久性と
を兼ね備え、特に定着部ロールの支持軸受として好適な
通電グリース封入軸受を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、内輪と、外輪と、内輪の軌道面と外輪の
軌道面との間に介在する複数の転動体とを有し、内部に
通電グリースを封入した通電グリース封入軸受におい
て、通電グリースが、フッ素油を基油とし、増ちょう剤
としてカーボンブラックを配合したものである構成を提
供する。
【0008】通電グリースの基油としてフッ素油を用い
ることにより、高温長寿命特性を確保することができ、
増ちょう剤としてカーボンブラックを配合することによ
り、通電性をもたせることができる。従って、この通電
グリースを封入した本発明の軸受は、通電性と高温耐久
性とを兼ね備えたものとなる。特に、200°Cを超え
る高温下での運転が可能となるので、電子写真プロセス
機器に装備されるロール、特に定着部ロールをハウジン
グに対して回転自在に支持する軸受として好適である。
尚、一般的なフッ素グリースの場合、基油のフッ素油は
PTFEによって増ちょうされるが、この発明の通電グ
リースの場合、PTFEの配合量を減らし、代わりにカ
ーボンブラックを配合して増ちょうさせている。
【0009】カーボンブラックの配合量は、良好な通電
性を確保し、同時に、グリースのちょう度を適度なもの
とする観点から、5重量%超、40重量%未満、好まし
くは10重量%以上、40重量%未満とするのが良い。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。
【0011】図2は、4連タンデム型ドラムを備えた静
電転写複写機の主要部を概念的に示している。この静電
転写複写機は、4つの感光ドラム11と、4つの感光ド
ラム11のそれぞれに対応して設けられた現像部13お
よび帯電電極14と、中間転写体15と、定着部16
と、画像書き込み装置としてのポリゴンスキャナモータ
17とを主要な要素として構成される。帯電電極14に
より感光ドラム11に電荷が与えられ、さらにポリゴン
スキャナモータ17により露光が行われると、光の強弱
に応じた電荷が感光ドラム11上に静電潜像を形成す
る。ここに逆極性電荷をもつトナーが現像部13から付
着して可視像ができ、この可視像が中間転写体15に転
写され、さらに中間転写体15から紙18に転写され
る。そして、その紙が定着部16に送られ、加熱及び加
圧が行われてトナーが紙面に定着する。
【0012】この実施形態において、定着部16には、
加熱ロール16a、定着ロール16b、加圧兼加熱ロー
ル16cが配設される。加熱ロール16aおよび定着ロ
ール16bにはポリイミド(PI)等からなる樹脂シー
ト16dが装着されており、加熱ロール16aの熱が樹
脂シート16dを介して紙18に加えられるようになっ
ている。また、加熱ロール16a、加圧兼加熱ロール1
6cの内部にはそれぞれヒータが内装される。
【0013】図1は、上記のような電子写真プロセス機
器としての静電転写複写機において、定着部16の加熱
ロール16aをハウジング2に対して回転自在に支持す
る転がり軸受3を例示している。この転がり軸受3は、
加熱ロール16aの軸端部の外周に嵌合される内輪3a
と、ハウジング2の内周に嵌合される外輪3bと、内輪
3aの軌道面3a1と外輪3bの軌道面3b1との間に
介在する複数の転動体、例えばボール3cと、ボール3
cを円周所定間隔に保持する保持器3dと、軸受内部を
密封するシール3eと、軸受内部に封入された通電グリ
ース3fとを備えている。尚、加熱ロール16aの内部
にはヒータ4が配設されている。
【0014】通電グリース3fは、基油にフッ素油を使
用し、増ちょう剤としてカーボンブラックを所定量配合
したものである。
【0015】加熱ロール16aを伝わって転がり軸受3
の内輪3aに流入した静電気は、内輪3a→通電グリー
ス3f→外輪3b、および、内輪3a→ボール3c→外
輪3bという主要経路で外輪3bに流入し、外輪3bか
ら放電される。
【0016】
【実施例】表1に示すグリースA〜Fを図1に示す転が
り軸受3に封入し、図4、図5に示す測定器、回路図及
び条件にて絶縁抵抗値を測定した。グリースA、Bは、
フッ素油を基油とし、増ちょう剤にPTFEを配合した
通常のフッ素グリースである。ただし、グリースBは、
極圧添加剤として通電性を有するグラファイトを配合し
ている。グリースC〜Fは、フッ素油を基油とし、増ち
ょう剤にカーボンブラックを所定量配合した通電グリー
スである。試験結果を図3に示す。
【0017】
【表1】 図3に示す試験結果から分かるように、グリースAでの
抵抗値は非常に大きく、また、グラファイトを配合した
グリースBでも、抵抗値がグリースAの場合よりも若干
小さくなる程度であった。これに対して、カーボンブラ
ックを30重量%配合したグリースC、カーボンブラッ
クを10重量%配合したグリースDでの抵抗値は非常に
小さく、かつ、両者の差はほとんどなかった。カーボン
ブラックを5重量%配合したグリースEでの抵抗値は、
グリースC、グリースDの場合よりも数倍大きな値とな
った。従って、カーボンブラックの配合量は、良好な通
電性を得る観点から、5重量%超、好ましくは10重量
%以上とするのが良い。一方、カーボンブラックの配合
量が多くなるにつれてグリースのちょう度は低下するが
(硬くなる)、ちょう度が過小になると自動封入機での
封入が困難になり、また、運転中にカーボンブラック粉
が攪拌されて異音が発生するなどの問題が生じる。試験
によれば、カーボンブラックの配合量を40重量%に増
加した場合に異音が発生することが確認された(グリー
スF)。従って、カーボンブラックの配合量は、グリー
スのちょう度を適度に維持し、異音の発生等を回避する
観点から、40重量%未満にするのが良い。
【0018】次に、表1に示すグリースA〜Dを図1に
示す転がり軸受3に封入し、下記の条件にて寿命試験を
行った。その結果を図6に示す。
【0019】[試験条件] 軸受温度:250°C 荷重:Fr=1960N 回転数:100rpm グリース封入量:25% 図6に示す試験結果より、グリースC、グリースDを封
入した軸受は、通常のフッ素グリースであるグリース
A、グリースBを封入した軸受と同程度の優れた高温長
寿命特性を示すことが確認された。
【0020】尚、本発明は、定着部の加熱ロールに限ら
ず、定着ロールや加圧ロール、さらには感光ドラム、そ
の他ロールの支持軸受にも適用することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は以下の効果を有する。
【0022】(1)フッ素油を基油とし、増ちょう剤と
してカーボンブラックを配合した通電グリースを封入し
たので、通電性を有し、かつ、200°Cを超える高温
でも高い耐久寿命を有する通電グリース封入軸受を得る
ことができる。
【0023】(2)カーボンブラックの配合量を5重量
%超、好ましくは10重量%以上、40重量%未満とす
ることにより、良好な通電性を確保しつつ、グリースの
ちょう度過小による異音発生等の問題を回避することが
できる。
【0024】(3)本発明の通電グリース封入軸受およ
びロール支持装置は、特に電子写真プロセス機器に装備
されるロール、とりわけ定着部に配設されるロールの回
転支持に好適であり、上記効果に加え、画像の安定化に
寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2に示す静電転写複写機において、定着部の
加熱ロールをハウジングに対して回転自在に支持する転
がり軸受の断面図である。
【図2】4連タンデム型ドラムを備えた静電転写複写機
の主要部を概念的に示す図である。
【図3】絶縁抵抗試験の結果を示す図である。
【図4】絶縁抵抗試験に用いた測定機の概略図である。
【図5】絶縁抵抗試験における回路図と条件を示す図で
ある。
【図6】寿命試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
2 ハウジング 3 転がり軸受 3a 内輪 3b 外輪 3c ボール 3f 通電グリース 16 定着部 16a 加熱ロール
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) G03G 15/00 550 G03G 15/00 550 4H104 15/20 107 15/20 107 21/00 350 21/00 350 // C10N 20:00 C10N 20:00 Z 40:02 40:02 50:10 50:10 Fターム(参考) 2H033 AA23 BA13 BB36 2H035 CA07 CB01 CG03 CZ01 2H071 BA20 CA02 CA05 DA15 DA34 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 CA40 EA63 EA72 FA06 FA60 GA53 3J103 AA02 BA15 CA62 DA05 FA01 FA25 FA30 GA02 GA57 GA58 HA08 HA20 HA60 4H104 AA04B BD05A CD04A EA14Z PA01 QA18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪と、外輪と、内輪の軌道面と外輪の
    軌道面との間に介在する複数の転動体とを有し、内部に
    通電グリースを封入した通電グリース封入軸受におい
    て、 前記通電グリースが、フッ素油を基油とし、増ちょう剤
    としてカーボンブラックを配合したものであることを特
    徴とする通電グリース封入軸受。
  2. 【請求項2】 前記カーボンブラックの配合量が5重量
    %超、40重量%未満である請求項1記載の通電グリー
    ス封入軸受。
  3. 【請求項3】 電子写真プロセス機器に装備されるロー
    ルをハウジングに対して回転自在に支持する請求項1又
    は2記載の通電グリース封入軸受。
  4. 【請求項4】 前記ロールが、定着部に配設されるロー
    ルである請求項3記載の通電グリース封入軸受。
  5. 【請求項5】 電子写真プロセス機器に装備されるロー
    ルと、ハウジングと、前記ロールをハウジングに対して
    回転自在に支持する請求項1又は2記載の通電グリース
    封入軸受とを備えたロール支持装置。
  6. 【請求項6】 前記ロールが、定着部に配設されるロー
    ルである請求項5記載のロール支持装置。
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Cited By (3)

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