JP2019065925A - Slide bearing - Google Patents

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和夫 廣瀬
Kazuo Hirose
和夫 廣瀬
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Abstract

To provide a low-friction and low-torque slide bearing having a bearing surface in contact with an outer peripheral surface of a rotary shaft, being capable of reducing frictional wear between the bearing surface and the rotary shaft and reducing adverse influences caused by a generated abrasion powder and further also being improved in a supply performance and a holding property of grease or the like.SOLUTION: A slide bearing 1 comprises a bearing surface 3 in contact with an outer peripheral surface of a rotary shaft 4. The bearing surface 3 is a cylindrical surface or partially cylindrical surface along the outer peripheral surface of the rotary shaft 4 and includes a groove 5 in an axial direction of the rotary shaft 4 in a portion of the bearing surface 3 receiving a load in slide contact with the rotary shaft 4. Within the groove 5, an implanted part 14 is included by implanting fibers, and the implanted part 14 is impregnated with a lubricant or the like.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、滑り軸受に関する。特に、複写機、複合機、プリンタ(レーザービームプリンタ、インクジェットプリンタなど)、ファクシミリなどの画像形成装置における定着部の定着ローラや加圧ローラなどのローラの回転軸を支持する用途に適用される滑り軸受に関する。   The present invention relates to a slide bearing. In particular, the slip applied to applications that support the rotation shaft of a fixing roller of a fixing unit in an image forming apparatus such as a copying machine, a multifunction machine, a printer (laser beam printer, ink jet printer, etc.) and a facsimile It relates to a bearing.

複写機、プリンタなどの画像形成装置の定着装置は、感光ドラムから用紙に転写された未定着のトナーを熱と圧力により定着させるものである。定着装置は、筒体にハロゲンヒータ、セラミックヒータなどの熱源を内蔵した定着ローラと、それに対向して設置された加圧ローラとの間に用紙を進入させることで、熱と圧力を同時に加えてトナーを定着させる機構が一般的である。定着ローラおよび加圧ローラのいずれか一方の外周面は、合成ゴムなどの弾性体になっており、他方は剛体である。また、加圧ローラに代えて、ステンレス、ポリイミド樹脂などからなるエンドレスベルトを、弾性体を介して定着ローラ側に押圧する機構も採用されている。   A fixing device of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer fixes the unfixed toner transferred from the photosensitive drum to a sheet by heat and pressure. The fixing device simultaneously applies heat and pressure by causing a sheet to enter between a fixing roller containing a heat source such as a halogen heater and a ceramic heater in a cylindrical body and a pressure roller installed opposite to the fixing roller. A mechanism for fixing the toner is common. The outer peripheral surface of one of the fixing roller and the pressure roller is an elastic body such as synthetic rubber, and the other is a rigid body. Also, instead of the pressure roller, a mechanism for pressing an endless belt made of stainless steel, polyimide resin or the like to the fixing roller side via an elastic body is also employed.

定着ローラおよび加圧ローラは、その回転軸の両端を軸受によって回転自在に支持されている。この軸受としては、ボールベアリング(転がり軸受)、焼結含油軸受、樹脂滑り軸受などが用いられている。このような用途に使用される樹脂滑り軸受としては、開口部を備えたU字型、または円筒状の形状が多く用いられ、使用の際には軸受面にグリースが塗布されることが多い。   The fixing roller and the pressure roller are rotatably supported by bearings at both ends of the rotation shaft. As the bearing, a ball bearing (rolling bearing), a sintered oil-impregnated bearing, a resin slide bearing or the like is used. As a resin slide bearing used for such an application, a U-shape having an opening or a cylindrical shape is often used, and in use, grease is often applied to a bearing surface.

年々、複写機、プリンタは印刷速度の高速化、消費電力低減が進んでいるため、軸受には高荷重・高速条件への対応、低トルク化、耐摩擦摩耗性の向上が要求されている。また、定着装置の構造によっては導電性も必要となる。ボールベアリングは、焼結含油軸受、樹脂滑り軸受に比べて耐荷重性が高く、トルクが低い反面、高コストである。焼結含油軸受は低コストであるものの、射出成形できる樹脂滑り軸受に比べて設計自由度が低いという欠点がある。そのため、印刷速度が速い機種においても、滑り軸受の適用が望まれている。   Since copying machines and printers are increasing in printing speed and reducing power consumption year after year, bearings are required to cope with high load and high speed conditions, to reduce torque, and to improve friction and wear resistance. Further, depending on the structure of the fixing device, conductivity is also required. Ball bearings have higher load resistance and lower torque than sintered oil-impregnated bearings and resin slide bearings, but are expensive. Although sintered oil-impregnated bearings are low in cost, they have the disadvantage that they have less design freedom than injection-molded resin slide bearings. Therefore, the application of a slide bearing is desired even in models with high printing speed.

軸受面と回転軸との接触面積を低減させる方法として、軸受面が回転軸と接触する部分の軸方向の長さを、滑り軸受の軸方向の全長より短く設定することで、トルクを低減する方法が提案されている(特許文献1参照)。   As a method of reducing the contact area between the bearing surface and the rotary shaft, the torque is reduced by setting the axial length of the portion where the bearing surface contacts the rotary shaft to be shorter than the total axial length of the slide bearing. A method has been proposed (see Patent Document 1).

また、軸受の回転トルクの低減を含む潤滑特性の向上を目的として、転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されている転がり軸受が提案されている(特許文献2参照)。   In addition, for the purpose of improving lubrication characteristics including reduction of rotational torque of the bearing, a rolling bearing in which a flocked portion formed by flocking fibers is formed on the surface that contacts the lubricant other than the contact surface with the rolling element. It is proposed (refer patent document 2).

特開平5−26228号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-26228 国際公開第2015/141822号International Publication No. 2015/141822

しかしながら、近年における画像形成装置の印刷速度の更なる高速化に伴い、軸受に対する要求特性がより厳しくなっている。例えば、コスト低減のために軸受径を最小径にすることが求められている。軸受径を小さくすると高荷重化によって軸受と軸との接触は軸受内径幅全面で受けることができなくなる。その結果、軸受の初期使用時は軸受エッジ部で荷重を受けるため摩耗粉が軸受内に多く発生するという問題がある。また、この発生した摩耗粉はグリースにより保持され、保持された摩耗粉により更に軸受が摩耗する悪循環で摩擦摩耗に悪影響を及ぼすという問題がある。   However, with the recent increase in printing speed of image forming apparatuses in recent years, the required characteristics for bearings have become more severe. For example, it is required to minimize the bearing diameter in order to reduce the cost. If the bearing diameter is reduced, the contact between the bearing and the shaft can not be received over the entire inner diameter of the bearing due to high load. As a result, at the time of initial use of the bearing, there is a problem that a large amount of wear powder is generated in the bearing because the bearing edge receives a load. Further, the generated wear powder is retained by the grease, and there is a problem that the retained wear powder adversely affects the frictional wear in a vicious cycle in which the bearing is further worn.

また、一般的に、グリースの保持性向上などの目的で、グリース溝を形成する場合や植毛部を形成する場合では、その形状や位置、使用条件によっては、逆効果になることがあり、十分な効果が得られないおそれがある。   In general, in the case of forming a grease groove or in the case of forming a flocked portion for the purpose of improving the retention of grease, the opposite effect may be obtained depending on the shape, position, and use conditions. Effect may not be obtained.

本発明はこれらの問題に対処するためになされたものであり、回転軸の外周面に接触する軸受面を備える滑り軸受において、軸受面と回転軸との摩擦を低減でき、また、発生する摩耗粉による悪影響を低減でき、さらにグリースなどの供給性や保持性にも優れる、低摩耗かつ低トルクの滑り軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been made to address these problems, and in a slide bearing provided with a bearing surface in contact with the outer peripheral surface of a rotating shaft, the friction between the bearing surface and the rotating shaft can be reduced, and the generated wear An object of the present invention is to provide a low-wear and low-torque slide bearing which can reduce the adverse effect of powder and is excellent in supplyability and retention of grease and the like.

本発明の滑り軸受は、回転軸の外周面に接触する軸受面を備えてなる滑り軸受であって、上記軸受面は、上記回転軸の外周面に沿った円筒面または一部円筒面であり、該軸受面における上記回転軸と摺接して荷重を受ける部分に、上記回転軸の軸方向に沿った1本または複数本の溝を有し、上記溝内に、繊維が植毛された植毛部を有することを特徴とする。   The sliding bearing according to the present invention is a sliding bearing comprising a bearing surface in contact with the outer peripheral surface of a rotating shaft, wherein the bearing surface is a cylindrical surface or a partial cylindrical surface along the outer peripheral surface of the rotating shaft. A flocked portion having one or a plurality of grooves along the axial direction of the rotating shaft in a portion receiving the load in sliding contact with the rotating shaft in the bearing surface, and fibers being flocked in the grooves It is characterized by having.

上記植毛部に潤滑剤が含浸されていることを特徴とする。また、上記繊維の先端部が、上記回転軸に接触していることを特徴とする。   It is characterized in that the above-mentioned flocking part is impregnated with a lubricant. In addition, the tip of the fiber is in contact with the rotation shaft.

上記軸受面において、上記回転軸の軸線に対して非垂直方向の偏荷重が負荷され、上記軸受面の軸方向両端部のうち、上記偏荷重により受ける荷重が大きい側の軸方向端部に、該端部の軸方向外側に向けて該軸受面を拡径するように形成された傾斜溝を有することを特徴とする。   In the bearing surface, an offset load in a non-perpendicular direction is applied to the axis of the rotating shaft, and of axial both end portions of the bearing surface, the axial end portion on the side where the load received by the offset load is large, It is characterized in that it has an inclined groove formed so as to expand the diameter of the bearing surface toward the axial outer side of the end.

上記植毛部において植毛されている繊維が、合成樹脂製繊維であることを特徴とする。また、本発明の滑り軸受は、画像形成装置における定着ローラまたは加圧ローラの回転軸を支持する軸受であることを特徴とする。   It is characterized in that the fibers which are flocked in the flocked part are synthetic resin fibers. Further, the slide bearing of the present invention is characterized in that it is a bearing for supporting a rotation shaft of a fixing roller or a pressure roller in an image forming apparatus.

本発明の滑り軸受は、所定の溝がない場合に比べて、負荷部における接触面積を低減でき、軸受面と回転軸との摩擦を低減できる。また、溝内の植毛部において摩耗粉を保持でき、発生する摩耗粉による摩耗の悪影響を低減できる。さらに、溝内の植毛部にグリースや潤滑油などの潤滑剤が含浸保持されているので、その保持性や供給性に優れ、長期にわたり安定して負荷部に潤滑剤を供給できる。これらの結果、本発明の滑り軸受は、負荷部における良好な摺動状態を維持でき、低摩耗かつ低トルクの滑り軸受となる。   The slide bearing of the present invention can reduce the contact area at the load portion and reduce the friction between the bearing surface and the rotating shaft, as compared to the case where there is no predetermined groove. Further, wear powder can be held at the flocked portion in the groove, and the adverse effect of wear due to the generated wear powder can be reduced. Furthermore, since the flocking part in the groove is impregnated and held with a lubricant such as grease or lubricating oil, it is excellent in its holding property and supply property, and the lubricant can be stably supplied to the load part for a long period of time. As a result, the sliding bearing of the present invention can maintain a good sliding condition in the load portion, resulting in a low wear and low torque sliding bearing.

本発明の滑り軸受の一例を示す斜視図と断面図である。It is the perspective view and sectional drawing which show an example of the sliding bearing of this invention. 本発明の滑り軸受の他の例を示す斜視図と断面図である。It is the perspective view and sectional drawing which show the other example of the slide bearing of this invention. 本発明の滑り軸受の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the sliding bearing of this invention. 画像形成装置の定着部の構成を示す概要図(側面)である。FIG. 5 is a schematic view (side view) showing the configuration of a fixing unit of the image forming apparatus. 画像形成装置の定着部の構成を示す概要図(断面)である。FIG. 2 is a schematic view (cross section) showing the configuration of a fixing unit of the image forming apparatus.

本発明の滑り軸受を用いた画像形成装置の定着部の構成を図4および図5に基づいて説明する。図4は側面から見た定着部の構成概略図である。画像形成装置は、光学部で取り込んだ画像を、現像部、感光部で転写ベルト上にトナーで形成する。図4に示すように、定着部では、そのトナー9を用紙10に転写して用紙10に焼き付ける。その際に、用紙10は定着ローラ6と加圧ローラ7の間(ニップ部)を通過し、トナー9を焼き付けるために200℃程度で加熱・加圧される。ニップ部を通過した用紙10を定着ローラ6から剥離できるように、剥離部材8が定着ローラ6に接触または近接する位置に設けられている。定着ローラ6は、ベルトを介して熱が伝えられる、または、ヒータ12が内蔵されており高温となる。定着ローラ6と加圧ローラ7は、それぞれの回転軸が軸受によって回転自在に支持されている。ここで、加圧ローラ7は、本発明の滑り軸受1を介してバネ11などで定着ローラ6に押し付けられている。   The configuration of the fixing portion of the image forming apparatus using the slide bearing of the present invention will be described based on FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 4 is a schematic view of the fixing unit viewed from the side. The image forming apparatus forms an image captured by the optical unit with toner on the transfer belt in the developing unit and the photosensitive unit. As shown in FIG. 4, in the fixing unit, the toner 9 is transferred to the sheet 10 and is printed on the sheet 10. At this time, the sheet 10 passes between the fixing roller 6 and the pressure roller 7 (nip portion), and is heated and pressurized at about 200 ° C. to burn the toner 9. The peeling member 8 is provided at a position in contact with or in proximity to the fixing roller 6 so that the sheet 10 having passed through the nip portion can be peeled off from the fixing roller 6. In the fixing roller 6, heat is transmitted through the belt, or the heater 12 is built in and the temperature becomes high. The respective rotation shafts of the fixing roller 6 and the pressure roller 7 are rotatably supported by bearings. Here, the pressure roller 7 is pressed against the fixing roller 6 by a spring 11 or the like through the slide bearing 1 of the present invention.

図5を用いて滑り軸受1に作用する偏荷重について説明する。図5は定着部の断面概略図である。加圧ローラ7の回転軸4を支持する滑り軸受1は、常に一方向の荷重で回転軸4の軸線に対して垂直方向に押し付けられているが、実際は回転軸4が撓み、滑り軸受1の軸受面3のエッジ部3aで荷重を受けている。このように、軸受面3において、その軸方向位置で受ける荷重の大きさが異なる。回転軸4の撓みや熱膨張により、軸受面3ではアキシャル荷重とラジアル荷重の両方が加わり、回転軸の軸線に対して非垂直方向(斜め方向)の偏荷重が負荷される。印刷速度を高速化すると、トナーを短時間で焼き付ける必要があるため、定着ローラ6の温度、加圧ローラ7の押し付け力がともに高くなり、軸受の使用条件は厳しくなる。   The offset load acting on the slide bearing 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the fixing unit. The slide bearing 1 supporting the rotation shaft 4 of the pressure roller 7 is always pressed in a direction perpendicular to the axis of the rotation shaft 4 with a load in one direction, but in fact the rotation shaft 4 is bent. A load is received at the edge 3 a of the bearing surface 3. Thus, the magnitude of the load received at the axial position of the bearing surface 3 is different. Due to the deflection and thermal expansion of the rotary shaft 4, both axial load and radial load are applied to the bearing surface 3, and a non-perpendicular (oblique) load is applied to the axis of the rotary shaft. When the printing speed is increased, it is necessary to burn the toner in a short time, so both the temperature of the fixing roller 6 and the pressing force of the pressure roller 7 become high, and the use condition of the bearing becomes severe.

本発明の滑り軸受の一例を図1に基づき説明する。図1(a)は該滑り軸受の斜視図であり、図1(b)は該滑り軸受の軸方向断面図である。図1(a)および図1(b)に示すように、この形態の滑り軸受1は、所定の軸方向厚みを有するU字型の軸受本体2からなり、この軸受本体2に、加圧ローラなどの回転軸4の外周面と接触してこれを支持する軸受面3を有する。軸受面3は、軸受本体2のU字底部側に形成されており、U字上部側は開口している。軸受面3は、回転軸4の外周面に沿った一部円筒面(円弧面)である。軸受面3の表面に、回転軸の軸方向(図1(b)のX線)に沿った凹状の1本の溝5を有している。なお、滑り軸受1で支持する回転軸4の直径は、軸受本体2の内壁面2a、2b間の距離と同一か、または僅かに小さい。   An example of the slide bearing of the present invention will be described based on FIG. FIG. 1 (a) is a perspective view of the slide bearing, and FIG. 1 (b) is an axial sectional view of the slide bearing. As shown in FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b), the slide bearing 1 of this embodiment is composed of a U-shaped bearing main body 2 having a predetermined axial thickness. And the like, and has a bearing surface 3 in contact with and supporting the outer peripheral surface of the rotary shaft 4. The bearing surface 3 is formed on the U-shaped bottom side of the bearing body 2 and the U-shaped upper side is open. The bearing surface 3 is a partial cylindrical surface (arc surface) along the outer peripheral surface of the rotating shaft 4. The surface of the bearing surface 3 has a single concave groove 5 along the axial direction of the rotation shaft (X-ray in FIG. 1 (b)). The diameter of the rotary shaft 4 supported by the slide bearing 1 is the same as or slightly smaller than the distance between the inner wall surfaces 2a and 2b of the bearing body 2.

溝5は、軸受面3における回転軸4と摺接して荷重を受ける部分(負荷部)に設けられている。図1に示す形態では、U字型の軸受本体2の内壁面2a、2b間の最底部に設けられ、該部分は最も荷重を受ける部位である。溝5は、深さ方向が矩形の矩形溝であり、この溝5内に繊維が植毛された植毛部14を有する。   The groove 5 is provided in a portion (load portion) in sliding contact with the rotary shaft 4 in the bearing surface 3 to receive a load. In the embodiment shown in FIG. 1, the U-shaped bearing main body 2 is provided at the lowest portion between the inner wall surfaces 2a and 2b, and this portion is the portion that receives the most load. The groove 5 is a rectangular groove having a rectangular shape in the depth direction, and has a flocked portion 14 in which fibers are flocked in the groove 5.

軸受面3の負荷部に溝5を形成することで、該負荷部における接触面積を低減でき、摩擦を低減できる。また、発生した摩耗粉は溝5の植毛部14にて繊維間にキャッチされ、そこで保持されることで、摩耗粉が再度摺接面に供給されることを防止でき、発生する摩耗粉による摩耗の悪影響を低減できる。さらに、負荷部に形成された溝5内の植毛部14において、グリースや潤滑油といった潤滑剤を含浸させているため、その保持性や供給性に優れ、長期にわたり安定して負荷部に潤滑剤を供給できる。   By forming the groove 5 in the load portion of the bearing surface 3, the contact area in the load portion can be reduced, and the friction can be reduced. Further, the generated wear powder is caught between the fibers by the flocked portion 14 of the groove 5 and held there, so that the wear powder can be prevented from being supplied again to the sliding contact surface, and the wear by the generated wear powder Can reduce the adverse effects of Furthermore, since the flocking portion 14 in the groove 5 formed in the load portion is impregnated with a lubricant such as grease or lubricating oil, it is excellent in the retentivity and supply property, and the lubricant in the load portion stably over a long period of time Can be supplied.

本発明の滑り軸受の他の例を図2に基づき説明する。図2(a)は該滑り軸受の斜視図であり、図2(b)は該滑り軸受の軸方向断面図である。図2(a)および図2(b)に示すように、この形態の滑り軸受1は、運転初期に回転軸4と摺接する軸受面3のエッジ部3aに傾斜溝13を有している。エッジ部3aは、軸受面3において、偏荷重により受ける荷重が大きい側の軸方向端部である。傾斜溝13は、このエッジ部3aに、その軸方向外側(軸受の外側)に向けて円弧面である軸受面3を拡径するように形成されている。このような傾斜溝13を設けることで、上述の偏荷重を受けやすくなる。   Another example of the slide bearing of the present invention will be described based on FIG. FIG. 2 (a) is a perspective view of the slide bearing, and FIG. 2 (b) is an axial sectional view of the slide bearing. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the slide bearing 1 of this embodiment has inclined grooves 13 in the edge portion 3a of the bearing surface 3 which is in sliding contact with the rotating shaft 4 at the beginning of operation. The edge 3 a is an axial end on the side of the bearing surface 3 on which the load received by the offset load is large. The inclined groove 13 is formed in the edge portion 3 a so as to expand the diameter of the bearing surface 3 which is a circular arc surface toward the axial direction outer side (outside of the bearing). By providing such an inclined groove 13, it becomes easy to receive the above-mentioned uneven load.

この形態においても、溝5と植毛部14は図1に示す場合と同様に形成されている。回転軸4が回転すると軸受面3のエッジ部3aで初期摺接して初期摩耗粉が発生するが、傾斜溝13によりこの発生を抑制できる。また、初期摩耗粉が発生した場合でも、この摩耗粉は、溝5の植毛部14の繊維間などで保持され、摺接面には入り込まない。   Also in this embodiment, the groove 5 and the flocked portion 14 are formed in the same manner as shown in FIG. When the rotating shaft 4 rotates, initial wear contact is generated by the initial sliding contact at the edge portion 3a of the bearing surface 3, and this wear can be suppressed by the inclined groove 13. In addition, even when the initial wear powder is generated, the wear powder is held between the fibers of the flocked portion 14 of the groove 5 and does not enter the sliding contact surface.

各形態において、溝の周方向の幅は、回転軸の外周長さの2〜10%が好ましく、特に好ましくは2〜6%である。溝の軸方向の長さは、軸方向で軸受両端面に貫通していることが好ましい。溝の深さは、植毛部の繊維が突出しないか、僅かに突出する程度の深さとすることが好ましい。植毛部の繊維の先端部が、回転軸に僅かに接触する(軽接触)態様とすることで、接触による抵抗増加を極力抑えつつ、植毛部に保持された潤滑剤の供給性を向上させることができる。   In each embodiment, the circumferential width of the groove is preferably 2 to 10%, particularly preferably 2 to 6%, of the outer peripheral length of the rotation shaft. It is preferable that the axial length of the groove penetrates to both bearing end surfaces in the axial direction. The depth of the groove is preferably such a depth that the fibers of the flocked part do not protrude or slightly protrude. By improving the feedability of the lubricant held by the flocking part while minimizing the increase in resistance due to the contact by setting the tip end of the fiber of the flocking part to slightly contact (light contact) with the rotating shaft Can.

また、上記溝は、回転軸の軸方向に沿ったものであるが、これは完全に沿った(平行または一致)ものに限らず、僅かに傾斜していてもよい。傾斜許容角度は、例えば0°〜20°程度である。この傾斜は、荷重方向と水平方向(荷重方向と垂直な方向)のいずれについても同様である。その他、図1および図2では、溝は、軸受面(円弧面)の円弧中心付近に1本形成されているが、これに限定されず、溝の本数は複数本であってもよい。   Moreover, although the said groove | channel is along the axial direction of a rotating shaft, this may not be limited to what was completely along (parallel or coincidence), and may be slightly inclined. The inclination allowable angle is, for example, about 0 ° to 20 °. This inclination is the same for both the load direction and the horizontal direction (direction perpendicular to the load direction). In addition, although one groove is formed in the vicinity of the arc center of the bearing surface (arc surface) in FIGS. 1 and 2, the invention is not limited thereto, and the number of grooves may be plural.

図1および図2では、軸受面が回転軸の外周面に沿った一部円筒面である場合の形態を説明したが、軸受本体に円筒体を用い、軸受面が回転軸の外周面に沿った円筒面となる構造であってもよい。   Although the form in which a bearing surface is a partial cylindrical surface along the outer peripheral surface of a rotating shaft was demonstrated in FIG. 1 and FIG. 2, a cylindrical body is used for a bearing main body and a bearing surface follows the outer peripheral surface of a rotating shaft It may be a cylindrical surface.

本発明の滑り軸受の他の例を図3に基づき説明する。図3はこの滑り軸受の斜視図である。この形態の滑り軸受1’は、所定の軸方向厚みを有する略円筒体の軸受本体2からなり、この軸受本体2に、加圧ローラなどの回転軸4の外周面と接触してこれを支持する軸受面3を有する。軸受面3は、軸受本体2の内周面に形成されており、その形状は回転軸4の外周面に沿った円筒面である。この軸受面3の表面に、回転軸4の軸方向に沿った凹状の溝5を有している。溝5内に繊維が植毛された植毛部14を有する。この滑り軸受1’で支持する回転軸4の直径は、軸受本体2の円筒内径と同一か、または僅かに小さい。   Another example of the slide bearing of the present invention will be described based on FIG. FIG. 3 is a perspective view of this sliding bearing. The sliding bearing 1 'of this embodiment comprises a bearing body 2 of a substantially cylindrical body having a predetermined axial thickness, and the bearing body 2 contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft 4 such as a pressure roller to support it. Bearing surface 3. The bearing surface 3 is formed on the inner peripheral surface of the bearing main body 2, and its shape is a cylindrical surface along the outer peripheral surface of the rotating shaft 4. The surface of the bearing surface 3 has a concave groove 5 along the axial direction of the rotating shaft 4. A flocked portion 14 in which fibers are flocked is provided in the groove 5. The diameter of the rotary shaft 4 supported by the slide bearing 1 'is the same as or slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion of the bearing body 2.

図4の滑り軸受1’では、円筒下方側の軸受面で荷重を受けている。植毛部14を含む溝5は、軸受本体2の固定向きを考慮し、該本体の内周面(軸受面3)の荷重を受ける部位に形成する。これにより、図1などの形態の場合と同様の効果が得られる。   In the slide bearing 1 ′ of FIG. 4, a load is received on the bearing surface on the lower side of the cylinder. The groove 5 including the flocked portion 14 is formed in a portion receiving the load of the inner peripheral surface (bearing surface 3) of the bearing main body 2 in consideration of the fixing direction of the bearing main body 2. Thereby, the same effect as in the case of the embodiment of FIG. 1 or the like can be obtained.

以上の各図に示す構成において、植毛部14は、短繊維を溝5の底面に植毛塗装することで形成できる。植毛塗装方法としては、吹き付けや静電植毛を採用できる。溝内に多量の繊維を短時間で密に、垂直に植毛できることから、静電植毛を採用することが好ましい。静電植毛方法としては、公知の方法を採用できる。例えば、静電植毛方法として、(1)溝内の底面などにおいて静電植毛を施す範囲に接着剤を塗布する工程、(2)帯電させた短繊維を溝内に吹き付け静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛する工程、(3)短繊維が仮付着した表面を乾燥させて接着剤の硬化反応を十分に行ない、短繊維を溝内に固着させる工程などを含む方法が挙げられる。   In the configuration shown in each of the above figures, the flocked portion 14 can be formed by flocking a short fiber on the bottom of the groove 5. Spraying or electrostatic flocking can be employed as the flocking coating method. It is preferable to adopt electrostatic flocking because a large amount of fibers can be densely and vertically flocked in a groove in a short time. A publicly known method can be adopted as the electrostatic flocking method. For example, as an electrostatic flocking method, (1) a step of applying an adhesive to the area to which electrostatic flocking is to be applied on the bottom surface of the groove or the like; (2) the shorted charged fibers are sprayed into the groove; (3) drying the surface on which the short fibers are temporarily attached to sufficiently cure the adhesive, and fixing the short fibers in the groove, and the like. .

静電植毛に使用できる接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the adhesive that can be used for electrostatic flocking include adhesives having as a main component urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, polyimide resin, silicone resin and the like. For example, urethane resin solvent based adhesives, epoxy resin solvent based adhesives, vinyl acetate resin solvent based adhesives, acrylic resin based emulsion adhesives, acrylic acid ester-vinyl acetate copolymer based emulsion adhesives, vinyl acetate based emulsion adhesives And urethane resin emulsion adhesives, epoxy resin emulsion adhesives, polyester emulsion adhesives, ethylene-vinyl acetate copolymer adhesives, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、(1)ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、(2)カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、(3)レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、上記の中でも合成樹脂繊維を用いることが好ましい。   The short fibers used for flocking are not particularly limited as long as they can be used as short fibers for flocking; for example, (1) polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyamide resins such as nylon, aromatic polyamide resins, polyethylene terephthalate Polyester resin such as polyethylene naphthalate, polyethylene succinate, polybutylene tephthalate, synthetic resin fiber such as acrylic resin, vinyl chloride, vinylon, (2) Carbon fiber, inorganic fiber such as glass fiber, (3) rayon, acetate etc And natural fibers such as cotton, silk, hemp, wool and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, it is preferable to use a synthetic resin fiber because it is less likely to cause swelling or dissolution by oil, is chemically stable, can produce a large amount of homogeneous fibers, and can be obtained inexpensively.

合成樹脂製繊維の形状としては特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ0.5〜2.0mm、太さ0.5〜50デシテックスのものが好ましく、植毛部の繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が1〜40%が好ましい。また、短繊維の形状としては、ストレートとベンド(繊維の先端が曲がっている)タイプのものがあり、また、断面形状は円状と多角断面状のものがある。多角形状断面の短繊維を利用することで、円形断面の短繊維よりも大きな表面積とすることができ、潤滑油などの保持性が向上する。   The shape of the synthetic resin fiber is not particularly limited. As a specific shape, for example, one having a length of 0.5 to 2.0 mm and a thickness of 0.5 to 50 dtex is preferable, and as the density of fibers in the flocked part, the ratio of the fibers per area of flocking Is preferably 1 to 40%. Further, as the shape of the short fiber, there are straight and bend (the tip of the fiber is bent) type, and the cross-sectional shape is circular and polygonal cross-sectional shape. By using the short fibers of the polygonal cross section, the surface area can be made larger than the short fibers of the circular cross section, and the retention of lubricating oil and the like is improved.

本発明の滑り軸受の相手材となる各ローラの回転軸の材質としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金(A5052、A5056、A6063)などの軟質金属が使用される。   A soft metal such as aluminum or aluminum alloy (A5052, A5056, A6063) is used as the material of the rotary shaft of each roller, which is the mating material of the slide bearing of the present invention.

本発明の滑り軸受を形成する軸受材としては、樹脂材を用いることが好ましい。樹脂材の中でも、ポリフェニレンサルファイド樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリシアノアリールエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、およびポリエーテルスルフォン樹脂から選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂をベース樹脂とし、これにポリテトラフルオロエチレン樹脂およびリン酸リチウムを含有する樹脂組成物を用いることが好ましい。それぞれの配合割合としては、例えば、樹脂組成物全体に対して、熱可塑性樹脂35〜74重量%、ポリテトラフルオロエチレン樹脂10〜45重量%、リン酸リチウム16〜30重量%が好ましい。滑り軸受をこのような樹脂材の成形体とすることで、所要の耐熱性を有するとともに、良好な潤滑性を示す転移膜を回転軸上に形成でき、特に軟質のアルミニウム合金であってもその表面を傷つけることがなく、良好な潤滑特性を示す。   It is preferable to use a resin material as a bearing material forming the slide bearing of the present invention. Among resin materials, one or more thermoplastic resins selected from polyphenylene sulfide resin, aromatic polyether ketone resin, thermoplastic polyimide resin, polycyanoaryl ether resin, polyamide imide resin, polyether imide resin, and polyether sulfone resin It is preferable to use a resin as a base resin and a resin composition containing a polytetrafluoroethylene resin and lithium phosphate. As each mixture ratio, 35-74 weight% of thermoplastic resin, 10-45 weight% of polytetrafluoroethylene resin, and 16-30 weight% of lithium phosphates are preferable with respect to the whole resin composition, for example. By making the slide bearing a molded product of such a resin material, it is possible to form a transfer film having the required heat resistance and exhibiting good lubricity on the rotary shaft, and in particular even a soft aluminum alloy It does not damage the surface and exhibits good lubricating properties.

上記熱可塑性樹脂の中でも、ポリフェニレンサルファイド樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、または熱可塑性ポリイミド樹脂を用いることが好ましい。
また、定着部の構造上、滑り軸受に導電性が必要な場合は、樹脂組成物にカーボンブラック、カーボンナノチューブのいずれか一方、または両方を添加して導電性を付与できる。これらの配合量は、所望の導電性を付与できる量であれば特に限定されないが、例えば、樹脂組成物全体に対して0.03〜10重量%配合される。この樹脂組成物の成形体の体積抵抗率としては、103Ω・cm以下が好ましい。その他、本発明の効果を阻害しない程度に、樹脂組成物に対して周知の樹脂用添加剤を配合してもよい。
Among the thermoplastic resins, it is preferable to use a polyphenylene sulfide resin, an aromatic polyether ketone resin, or a thermoplastic polyimide resin.
In addition, when conductivity is required for the slide bearing in view of the structure of the fixing portion, it is possible to impart conductivity by adding carbon black, carbon nanotubes, or both to the resin composition. Although the compounding quantity of these is not particularly limited as long as it can impart desired conductivity, for example, it is compounded in an amount of 0.03 to 10% by weight with respect to the entire resin composition. The volume resistivity of the molded article of this resin composition is preferably 10 3 Ω · cm or less. In addition, well-known resin additives may be added to the resin composition as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明の滑り軸受において、植毛部に含浸させ、軸受面と回転軸との摺動面に介在させるグリースや潤滑油としては、低トルク化できれば特に限定するものではなく、通常、滑り軸受に用いられるものを使用できる。画像形成装置における定着部の定着ローラや加圧ローラなどのヒートローラを支持する滑り軸受には、150℃以上の耐熱性が必要となる。このような条件下では耐熱性が高いフッ素グリース、ウレアグリースを用いることが好ましい。また、滑り軸受に導電性が必要な場合は、導電性カーボンなどを配合した導電性グリースを用いることが好ましい。   In the sliding bearing according to the present invention, the grease or lubricating oil to be impregnated in the flocked portion and interposed on the sliding surface between the bearing surface and the rotating shaft is not particularly limited as long as torque can be reduced. Can be used. A slide bearing that supports a heat roller such as a fixing roller and a pressure roller of a fixing unit in an image forming apparatus needs heat resistance of 150 ° C. or more. It is preferable to use fluorine grease and urea grease having high heat resistance under such conditions. When the slide bearing needs to be conductive, it is preferable to use a conductive grease containing a conductive carbon or the like.

本発明の滑り軸受は、軸受面と回転軸との摩擦を低減でき、また、発生する摩耗粉による悪影響を低減でき、さらにグリースなどの供給性や保持性にも優れるので、複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置における定着部の定着ローラや加圧ローラなどのローラの回転軸を支持する滑り軸受として好適に利用できる。   The slide bearing of the present invention can reduce the friction between the bearing surface and the rotating shaft, can reduce the adverse effect of the generated wear powder, and is excellent in the supply and retention of grease etc. The present invention can be suitably used as a slide bearing for supporting the rotation shaft of a fixing roller of a fixing unit in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, etc. or a pressure roller.

1 滑り軸受
2 軸受本体
3 軸受面
4 回転軸
5 溝
6 定着ローラ
7 加圧ローラ
8 剥離部材
9 トナー
10 用紙
11 バネ
12 ヒータ
13 傾斜溝
14 植毛部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 slide bearing 2 bearing main body 3 bearing surface 4 rotating shaft 5 groove 6 fixing roller 7 pressure roller 8 peeling member 9 toner 10 sheet 11 spring 12 heater 13 inclined groove 14 flocked portion

Claims (6)

回転軸の外周面に接触する軸受面を備えてなる滑り軸受であって、
前記軸受面は、前記回転軸の外周面に沿った円筒面または一部円筒面であり、
該軸受面における前記回転軸と摺接して荷重を受ける部分に、前記回転軸の軸方向に沿った1本または複数本の溝を有し、
前記溝内に、繊維が植毛された植毛部を有することを特徴とする滑り軸受。
A sliding bearing comprising a bearing surface in contact with an outer peripheral surface of a rotating shaft, comprising:
The bearing surface is a cylindrical surface or a partial cylindrical surface along the outer peripheral surface of the rotating shaft,
The bearing surface has one or a plurality of grooves along the axial direction of the rotating shaft at a portion in sliding contact with the rotating shaft to receive a load,
A slide bearing characterized by having a flocked portion in which fibers are flocked in the groove.
前記植毛部に潤滑剤が含浸されていることを特徴とする請求項1記載の滑り軸受。   The slide bearing according to claim 1, wherein the flocking portion is impregnated with a lubricant. 前記繊維の先端部が、前記回転軸に接触していることを特徴とする請求項1または請求項2記載の滑り軸受。   The plain bearing according to claim 1 or 2, wherein a tip of the fiber is in contact with the rotation shaft. 前記軸受面において、前記回転軸の軸線に対して非垂直方向の偏荷重が負荷され、前記軸受面の軸方向両端部のうち、前記偏荷重により受ける荷重が大きい側の軸方向端部に、該端部の軸方向外側に向けて該軸受面を拡径するように形成された傾斜溝を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項記載の滑り軸受。   In the bearing surface, an offset load in a non-perpendicular direction is loaded with respect to the axis of the rotary shaft, and an axial end of the axial end of the bearing surface on the side where the load received by the offset load is large, The slide bearing according to any one of claims 1 to 3, further comprising an inclined groove formed to expand the diameter of the bearing surface toward the axial outer side of the end. 前記繊維が、合成樹脂繊維であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項記載の滑り軸受。   The slide bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the fiber is a synthetic resin fiber. 前記滑り軸受が、画像形成装置における定着ローラまたは加圧ローラの回転軸を支持する軸受であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項記載の滑り軸受。   The slide bearing according to any one of claims 1 to 5, wherein the slide bearing is a bearing that supports a rotation shaft of a fixing roller or a pressure roller in an image forming apparatus.
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