JP2004108488A - 事務機器用転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】クリープ損傷の発生を抑えた事務機器用転がり軸受を提供する。
【解決手段】内輪と外輪との間に保持器を介して複数の転動体を転動自在に保持してなり、かつ、少なくとも内輪の内周面をフッ素油、官能基を有する含フッ素重合体またはフッ素油と官能基を有する含フッ素重合体との混合物からなる被膜で被覆したことを特徴とする事務機器用転がり軸受。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機（ＰＰＣ：白黒、カラー、アナログ、デジタル、その他各種）、レーザービームプリンター（ＬＢＰ）、ファクシミリ（ＦＡＸ）、あるいはこれらの複合機等に代表される事務機器に使用される転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＰＣやＬＢＰ、ＦＡＸ等の事務機器では、用紙の搬送部等に転がり軸受が使用されている。この転がり軸受は、内輪、外輪、転動体は鋼等の金属製で、潤滑のためにグリース等の潤滑剤を充填または封止しているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、搬送ローラ支持用の転がり軸受では、メンテナンスの作業性を考慮して軸と軸受との取り付け公差を大きく設定されている場合が多いため、互いに金属製である軸受内輪と軸との接触面でクリープによる破損が起こりやすく、比較的短期間での部品交換が余儀なくされており、メンテナンスコストの面で大きな問題となっている。一方で、事務機器では、更なる高性能化（例えば、用紙１枚当たりの処理速度の向上等）や、更なるコンパクト化が絶えず要求されており、搬送ローラ支持用転がり軸受もより小型のものが使用され、かつその使用条件もより高速で、より高荷重になる傾向にあり、上記したようなクリープ損傷は益々顕著になってきている。
【特許文献１】
特開２０００−２４０６６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、クリープ損傷の発生を抑えた事務機器用転がり軸受を提供することを目的とする。
【０００５】
【海内を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、内輪と外輪との間に保持器を介して複数の転動体を転動自在に保持してなり、かつ、少なくとも内輪の内周面をフッ素油、官能基を有する含フッ素重合体またはフッ素油と官能基を有する含フッ素重合体との混合物からなる被膜で被覆したことを特徴とする事務機器用転がり軸受を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の事務機器用転がり軸受に関して図面を参照して詳細に説明する。
【０００７】
本発明において、事務機器用転がり軸受の構造自体には制限がなく、例えば図１に示すような深溝玉軸受１０を例示することができる。図示される玉軸受１０は、内輪１３の軌道面１３ａと外輪１２の軌道面１２ａとの間に、保持器１４を介して複数の転動体である玉１１が転動自在に保持しており、更に軸受内部に潤滑剤を充填しシールド板１５で封止して概略構成されている。
【０００８】
また、各部材にも制限がなく、内輪１３及び外輪１２は、例えば軸受鋼（ＳＵＪ２）やマルテンサイト系ステンレス鋼の鋼材製とすることができる。玉１１は、例えば軸受鋼やステンレス鋼の他、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素、アルミナ等のセラミック製とすることができる。保持器１４には、例えばポリアミドやポリアセタール等の合成樹脂からなる冠型保持器や、鋼製の波型プレス保持器を用いることができる。シールド板１５は、金属シールまたはゴムシールとすることができる。
【０００９】
潤滑剤としては、グリースまたは潤滑油が可能であり、何れも公知のものでかまわないが、グリースはエステル油、合成炭化水素油、エーテル油、鉱油またはこれらの混合油を基油とし、金属石けんやウレア化合物等を増ちょう剤としたものを例示できる。また、潤滑油としては、グリースの基油に用いたものを使用できる。
【００１０】
本発明の事務機器用転がり軸受は、上記のような玉軸受１０の、少なくとも内輪１３の内周面に、フッ素油、官能基を有する含フッ素重合体、またはフッ素油と官能基を有する含フッ素重合体と混合物からなる被膜１を形成したことを特徴とする。この被膜１により、内輪１３の内周面と軸（図示せず）とが直接接触せず、クリープの発生を抑制できる。
【００１１】
フッ素油には制限がなく、市販品の中から適宜選択できる。市販のフッ素油ウとしては、例えばダイキン工業製「デムナムＳ−６５」やモンテカチーニ社製「フォンブリンＺＤＯＬ」を挙げることができる。
【００１２】
含フッ素重合体としては、主鎖または側鎖にフッ素原子を有するポリマーであり、フルオロポリエーテル重合体またはポリフルオロアルキル重合体が好ましい。また、フルオロポリエーテル重合体は、「−Ｃ_ｘＦ_２ｘ−Ｏ−（Ｘは１〜４の整数）」という一般式で表される単位を主要構造単位とし、何れも数平均分子量が１０００〜５００００のものが好ましい。また、官能基は、金属に対して親和性の高いものが好ましく、具体的にはエポキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、スルフォン基、エステル基が好ましい。
【００１３】
このような官能基を有する含フッ素重合体は市場からも入手でき、例えばモンテカチーニ社製の「フォンブリン（ＦＯＮＢＬＩＮ）Ｙスタンダード」、「フォンブリンエマルジョン（ＦＥ２０、ＥＭ０４等）」、「フォンブリンＺ誘導体（ＦＯＮＢＬＩＮ　Ｚ　ＤＥＡＬ、ＦＯＮＢＬＩＮ　Ｚ　ＤＩＡＣ、ＦＯＮＢＬＩＮ　Ｚ　ＤＩＳＯＣ、ＦＯＮＢＬＩＮ　Ｚ　ＤＯＬ、ＦＯＮＢＬＩＮ　Ｚ　ＤＯＬＴＸ２０００、ＦＯＮＢＬＩＮ　Ｚ　ＴＥＴＯＲＡＯＬ等）」、デュポン社製の「クライトックス１５７ＦＳＬ」、「クライトックス１５７ＦＳＭ」、「クライトックス１５７ＦＳＨ」等を好適に用いることができる。
【００１４】
尚、上記のフッ素油、官能基を有する含フッ素重合体には、必要に応じて、防錆剤や極圧剤等を添加してもよい。
【００１５】
また、フッ素油と官能基を有する含フッ素重合体との混合物を用いる場合、その混合比が適宜選択される。
【００１６】
被膜１の形成方法には制限が無く、フッ素油、官能基を有する含フッ素重合体を適当な溶剤に溶解した溶液、あるいはフッ素油と官能基を有する含フッ素重合体との混合溶液を刷毛やスプレー等の公知の塗工手段を用いて塗布し、膜厚の制御のために過剰分を遠心分離機等を用いて除去した後、乾燥すればよい。
【００１７】
被膜１の膜厚は、実用的なクリープ抑制効果を得るために、０．３μｍ以上であることが好ましい。また、膜厚の上限は、内輪１３と軸との取り付け公差に応じて適宜設定される。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００１９】
（試験軸受の作製）
試験軸受として日本精工製深溝玉軸受「呼び番号６０８」を用い、その内輪内周面にフッ素系潤滑油（ダイキン工業製「デムナムＳ−６５」（表中「Ｓ−６５」と表記）またはモンテカチーニ社製「フォンブリンＺＤＯＬ」（表中「ＺＤＯＬ」と表記））を表１に示す膜厚にて形成した。
【００２０】
（クリープ試験）
図２に示す試験装置を用いて、上記で作製した試験軸受のクリープの発生の有無を調べた。図示される試験装置は、一対の試験軸受２１，２１で搬送ローラ２２を支持し、モータ２３によりカップリング２４を介して搬送ローラ２２を回転させる構成となっている。試験は、ラジアル荷重１０Ｎ、回転速度１０００ｒｐｍで１０００時間連続回転させた後、試験軸受２１を取り出してその内輪内周面を観察し、損傷の有無を目視にて確認した。結果を表１に併記する。
【００２１】
【表１】

【００２２】
表２より、本発明に従いフッ素系潤滑油を０．３μｍ以上の膜厚で形成した試験軸受では損傷は見られず、クリープの抑制効果が得られることがわかる。
【００２３】
以上、本発明の事務機器用転がり軸受に関して主に深溝玉軸受を例示して説明したが、本発明はこれに限らず、他の種類の転がり軸受にも同様の被膜を設けてもよい。
【００２４】
また、被膜１は内輪１３の内周面以外にも形成でき、極端な場合には軸受全面に形成することもできる。全面に形成した場合、被膜１が潤滑剤を兼ねることから、グリースや潤滑油等の潤滑剤を別途用いる必要がなくなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の事務機器用転がり軸受は、内輪の内周面にフッ素系被膜を形成したことにより、軸との間のクリープに起因する損傷が抑えられ、部品交換時期が従来に比べて大幅に延びてメンテナンスコストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の事務機器用転がり軸受の一実施形態を示す断面図である。
【図２】実施例で用いた試験装置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１　被膜
１０　玉軸受
１１　玉
１２　外輪
１３　内輪
１４　保持器
１５　シールド板
２１　試験軸受
２２　搬送ローラ
２３　モータ
２４　カップリング

Claims (2)

1. 内輪と外輪との間に保持器を介して複数の転動体を転動自在に保持してなり、かつ、少なくとも内輪の内周面をフッ素油、官能基を有する含フッ素重合体またはフッ素油と官能基を有する含フッ素重合体との混合物からなる被膜で被覆したことを特徴とする事務機器用転がり軸受。
2. 前記被膜の膜厚が０．３μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の事務機器用転がり軸受。

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