JPH0893751A

JPH0893751A - 軸受

Info

Publication number: JPH0893751A
Application number: JP22466994A
Authority: JP
Inventors: Osamu Igarashi; 治五十嵐; Nobuo Katsuura; 信夫勝浦
Original assignee: Nikko Kogyo KK
Current assignee: Nikko Kogyo KK
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】コストアップや歩留まりの低下を招いたり、
軸受が組み込まれる装置の軽量小型化に支障を来すこと
なく、所望の電気特性を備えた軸受を提供する。【構成】軸受本体１２と、軸受本体１２に内蔵されか
つ両端に導電性部材１８及び２２が配設された抵抗体２
１と、からなり、導電性部材１８及び２２を介して抵抗
体２１と、軸５０及びこれを支持する支持部材２５との
電気的な接続を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸受に関わり、複写機
やレーザービームプリンタ等の電子機器やＯＡ機器等、
各種産業機器の回転部分に使用される軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複写機やレーザービームプリ
ンタ等の電子機器やＯＡ機器等、各種産業機器の軽量化
が進められ、その手段として機構部の軸にアルミニウム
やステンレス鋼等の軟質金属材料が使用されている。中
でも熱転写部の軸は、熱伝導率や比熱が良好なアルミニ
ウムが使われている。このため、軟質金属材料製の軸を
摩耗させないプラスチック材料からなる軸受が使用され
ている。このプラスチック材料は、安価であるとともに
量産化が可能であるため、特に優れた機械的強度が要求
される部位以外で広く採用されている。

【０００３】また、例えば、トナーの熱融着による転写
を行う複写機等では、加圧ローラの軸に金属性の軸受を
使用すると、ここから熱が逃げ易く、トナーの熱融着に
支障をきたしたり、複写機全体の温度が上昇する等の問
題が発生することから、プラスチック材料からなる軸受
が好ましいとされている。

【０００４】さらに、静電容量方式により画像を形成す
る複写機、レーザープリンタ等では、金属性の軸受を使
用すると、画像形成に必要な帯電が行えなくなるため、
絶縁性を備えたプラスチック材料からなる軸受が使用さ
れている。

【０００５】しかしながら、前記プラスチック材料は、
優れた電気絶縁性能を有しているため、これを軸受とし
て使用した場合には、軸受部分に軸の回転や摩擦等によ
って蓄積された電荷が放電しにくくなり、必要以上に静
電気が帯電するようになる。このため、微粉塵の吸着、
絶縁破壊電圧を越えて静電気放電を生じた場合における
画像の乱れや電子回路の誤動作、ノイズの発生等、種々
の問題が生じていた。

【０００６】そこで、近年では、プラスチック材料に代
えて、静電気を放電することができる導電性摺動部材組
成物を使用した軸受が使用されている。この軸受を構成
する導電性摺動部材組成物としては、例えば、特開昭６
４−１４２７５号公報や特開平５−１１２７２３号公報
等に開示されたものがある。また、導電性摺動部材組成
物からなる軸受としては、例えば、特開昭６１−２４７
７３８号公報や実開昭６１−１６４２５号公報等に開示
されたものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記導
電性摺動部材組成物は、これを構成する物質の種類や添
加量等によって抵抗値が変化しやすいという問題があ
る。具体的には、例えば、導電性摺動部材組成物の抵抗
値は、これを構成する要素として好適に使用されるカー
ボンの添加量によって変化しやすい。ここで、静電容量
方式による転写を行う複写機やレーザープリンタ等で
は、好適な画像形成を行う目的で、静電気の放電時間を
遅延させ、かつ逆流電圧を高インピーダンスによって阻
止する必要がある。このため、転写ローラを支持する軸
受の抵抗値は、１×１０⁶〜１×１０⁹Ω・ｃｍ程度、さ
らに好ましくは、１×１０⁸Ω・ｃｍ程度がよいとされ
ている。しかし、導電性摺動部材組成物は、抵抗値が１
×１０⁶〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲において、カーボ
ンの添加量と抵抗値との特性曲線の傾きが極めて大き
く、導電性摺動部材組成物の抵抗値を、前記静電容量方
式に好適な抵抗値の範囲内におさめることが非常に困難
である。従って、静電容量方式による転写に好適な導電
性摺動部材組成物からなる軸受の形成は、歩留まりが非
常に悪く、大量生産ができないという問題がある。

【０００８】また、導電性摺動部材組成物からなる軸受
は、使用環境（摩耗や使用温度、湿度等）や経時変化に
より、抵抗値が変化しやすく、常に安定した抵抗値を維
持することができないという問題もある。

【０００９】従って、導電性摺動部材組成物からなる軸
受を、静電容量方式による転写を行う複写機やレーザー
プリンタ等に利用することは困難であるという問題があ
る。そこで、静電容量方式による転写を行う複写機やレ
ーザープリンタ等では、軸受が組み込まれる（はめられ
る）軸に、例えば、カーボンチップ（カーボン電極やブ
ラシ等）を介して、所望の抵抗値を有する抵抗体やバリ
スタ等を接続し、静電気の帯電対策やノイズ対策を行う
従来例も存在するが、コストアップを招くとともに、装
置の軽量小型化に支障を来すという問題がある。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、コストアップや歩留
まりの低下を招いたり、軸受が組み込まれる装置の軽量
小型化に支障を来すことなく、所望の電気特性を備えた
軸受を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、軸とこれを支持する支持部材との間に介
在する軸受において、軸受本体と、当該軸受本体に設け
られかつ一定の電気特性を有する電子デバイスと、を備
えてなる軸受を提供するものである。

【００１２】前記電子デバイスは、前記軸と支持部材間
とを電気的に接続可能であってもよく、外部と電気的に
接続可能であってもよい。

【００１３】また、前記電子デバイスは、電気回路及び
電子回路の少なくとも一つを形成することができる。

【００１４】さらに、前記電子デバイスは、所望の抵抗
値を備えた抵抗体を含んでなり、かつ接地可能であって
もよい。

【００１５】

【作用】本発明によれば、軸受本体の材質や形状等に関
わらず、軸受には所望の電気特性が電子デバイスにより
付与される。従って、例えば、軸受本体を、例えばプラ
スチック等のように安価で、加工性に優れ、量産化が可
能である材料により製造しても、軸受自身には、必要な
電気特性を常に維持させておくことができる。また、電
子デバイスが軸受本体に組み込まれた構造となっている
ため、軸受から直接的に所望の電気特性を得ることがで
きる結果、外部からのノイズをひろうことが低減され
る。また、軸受のコストアップを必要最低限に抑えるこ
とができるとともに、軸受が組み込まれる装置の軽量小
型化に支障を来すこともない。

【００１６】そして、前記電子デバイスが、軸と支持部
材間とを電気的に接続することで、前記作用に加え、当
該電子デバイスの電気特性を、前記軸と支持部材に及ぼ
すことができる。また、前記軸及び／又は支持部材から
電子デバイスに電気的なアクセスを行うことができる。

【００１７】そしてまた、前記電子デバイスを外部と電
気的に接続可能とすることで、外部との電気的なやりと
り（交信）が行え、さらにこの電子デバイスが、軸と支
持部材間とを電気的に接続すれば、軸、電子デバイス、
支持部材及び外部とを接続する回路が構成できる。

【００１８】前記電子デバイスとしては、例えば、抵
抗、コイル、コンデンサ、ダイオード、バリスタ、トラ
ンジスタ、インダクタ、サイリスタ等、所望の単一デバ
イスが使用できる。また、これらの単一デバイスを組み
合わせて電気回路や電子回路を構成したものも使用でき
る。さらに、単一デバイスと、電気回路や電子回路を構
成したものの両方を使用してもよく、また、単一デバイ
スを複数独立させた状態で使用してもよい。

【００１９】そしてまた、前記電子デバイスを、所定の
抵抗値を備えた抵抗体を含みかつ接地可能に構成するこ
とで、軸受本体の材質や、軸受の使用環境、使用状態等
に関わりなく、軸受自身の抵抗値が常に所定の値に制御
される。従って、この軸受に支持された軸等に不要に帯
電した静電気を、この軸受を介して常に特定条件を付与
して放電させることができる。このため、微粉塵の吸着
や、絶縁破壊電圧を越えての静電気放電が起こること等
が防止されるとともに、ノイズの発生が抑制される。ま
た、静電容量方式により転写を行う複写機やレーザープ
リンタ等に使用しても、画像形成に支障を来すことな
く、不要な静電気の放電が行える。

【００２０】

【実施例】次に、本発明に係る実施例について図面を参
照して説明する。

【００２１】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
係る軸受を軸及びこれを支持する支持部材に組み込む組
み立て図、図２は、図１に示す軸受を支持部材に組み込
んだ状態を示す断面図、図３は、図１に示す軸受を支持
部材に組み込んだ状態を示す斜視図、図４は、図３の一
部断面図である。

【００２２】図１〜図４に示すように、実施例１に係る
軸受１０は、軸受本体１２と、導電性部材１８及び２２
に両端を支持されて軸受本体１２に内蔵される電子デバ
イスである抵抗体２１と、を備えて構成されている。こ
の軸受１０は、支持部材２５に支持されるとともに、軸
受面１３で軸５０を回転自在に支持するようになってい
る。

【００２３】軸受本体１２は、軸受面１３に支持される
軸５０の軸心方向と平行な側面１５Ａ及び１５Ｂの中央
部に、軸５０の軸心の垂直方向に貫通する溝１６Ａ及び
１６Ｂが形成されている。また、軸受面１３と反対側の
底面１５Ｃの中央部には、溝１６Ａ及び１６Ｂに連通す
る直線状の溝１６Ｃが形成されている。なお、この溝１
６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃは、後に詳細するが、支持部材
２５の所定部分が嵌合するように構成されている。この
軸受本体１２の内部には、抵抗体２１と、抵抗体２１の
両端を支持する導電性部材１８及び２４とを収納可能な
収納部１４が形成されている。軸受面１３の略中央部に
は、この収納部１４に貫通する貫通孔１４Ａが、底面１
５Ｃの略中央部には、収納部１４に貫通する貫通孔１４
Ｂが形成されている。なお、実施例１では、軸受本体１
２を絶縁体（軸受として好適に使用される摺動性樹脂）
から構成した。

【００２４】導電性部材１８は、円板部１９と、円板部
１９の一方の円形面から垂直に突出した円柱状の凸部２
０とから構成されている。円板部１９の他方の円形面の
中央部には、抵抗体２１の一端が挿入・固定される円柱
状の凹部１７が形成されている。前記凸部２０は、軸受
本体１２の軸受面１３を貫通する貫通孔１４Ａに嵌合
し、その端部が軸受面１３の一部を構成するようになっ
ている。なお、実施例１では、この導電性部材１８とし
て、１×１０²Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有し、軸受とし
て好適な摺動性を備えた導電性樹脂を使用した。

【００２５】導電性部材２２は、略直方体状の板部２３
と、板部２３の一面の中央部から垂直に突出した凸部２
４とから構成されている。この凸部２４は、板部２３か
ら離れた側の端部がラウンド状に形成された四角柱から
なっている。板部２３の凸部２４が形成されている面と
反対側の面には、抵抗体２１の他端が挿入・固定される
円柱状の凹部２９が形成されている。前記凸部２４は、
後に詳細するが、支持部材２５に形成された凹部２８
に、嵌合・固定されるように構成されている。なお、実
施例１では、この導電性部材２２として、１×１０²Ω
・ｃｍ程度の抵抗値を有し、軸受として好適な摺動性を
備えた導電性樹脂を使用した。

【００２６】抵抗体２１は、円柱形状を備え、静電容量
方式による転写を行う複写機やレーザープリンタ等の転
写ローラに使用される軸受の抵抗値として最適な１×１
０⁸Ω・ｃｍの抵抗値を有するように構成されている。
この抵抗体２１は、電気回路や電子回路で抵抗として通
常使用されるものが利用でき、常に所定の抵抗値を保持
することができる。この抵抗体２１は、一端が導電性部
材１８の凹部１７に挿入・固定され、他端が導電性部材
２２の凹部２９に挿入・固定され、この状態で、図２及
び図４に示すように、軸受本体１２の収納部１４内に配
設される。

【００２７】支持部材２５は、略Ｌ字形状を有し、一方
の面に、軸受本体１２が嵌合する略長方形の切り欠き部
３０が形成されている。この切り欠き部３０の下部中央
には、凸部２４が嵌合される凹部２８が形成されてい
る。この支持部材２５は、通常、軸５０が組み込まれる
機構部等を収納するハウジングの一部であったり、軸受
１０および軸５０を支持するシャーシー等の一部であっ
てもよい。そして、支持部材２５は、接地された状態と
なっている。

【００２８】抵抗体２１、導電性部材１８及び２２が内
蔵された軸受１０は、溝１６Ａに支持部材２５の内側側
面２６Ａが、溝１６Ｂに支持部材２５の内側側面２６Ｂ
が挿入され、溝１６Ｃに内側上面２７が挿入され、かつ
凸部２４が凹部２８に嵌合された状態で、支持部材２５
に支持・固定される。そして、軸受１０の軸受面１３
に、軸５０が配設される。

【００２９】この時、導電性部材１８が軸受面１３の一
部を構成しているため、図４に示すように、軸５０は、
導電性部材１８と接触し、これを介して抵抗体２１に電
気的に接続される。一方、支持部材２５は、導電性部材
２２と接触し、これを介して抵抗体２１と電気的に接続
される。従って、軸５０が回転した際に静電気が発生し
ても、この静電気を、導電性部材１８、抵抗体２１、導
電性部材２２、支持部材２５を介して放電することがで
きる。

【００３０】ここで、導電性部材１８および２２は、抵
抗値が１×１０²Ω・ｃｍ程度の導電性樹脂から構成さ
れているが、この抵抗値を備えた導電性樹脂は、抵抗値
の管理が容易であり、安定供給が可能である。また、抵
抗体２１は、直接軸５０と接触しないため、軸受として
必要な摺動性等の性能を考慮する必要がなく、所定の抵
抗値（実施例１では、１×１０⁸Ω・ｃｍ）を維持させ
ればよいため、簡単に製造することができる。さらに、
軸受本体１２は、安価、軽量、加工が容易等の好条件を
備えたプラスチック材料等で構成することが可能であ
る。従って、静電容量方式の複写機やレーザープリンタ
等の転写ローラに使用される軸受を、簡単かつ安価に、
しかも歩留まりよく製造することができる。

【００３１】そしてまた、抵抗体２１を軸受本体１２に
組み込んだ構造を有するため、外部からのノイズをひろ
うことを低減できる。

【００３２】（実施例２）次に、本発明に係る実施例２
について図面を参照して説明する。

【００３３】図５は、本発明の実施例２に係る軸受の断
面図である。なお、実施例２では、実施例１と同様の部
材には、同一の符号を付し、その説明は省略する。

【００３４】図５に示す軸受１００の実施例１に示す軸
受１０との異なる点は、導電性部材１８の代わりに、板
ばね４１を用いたことである。この板ばね４１の一端
は、軸受１００の軸受面１３に露出して、軸受面１３の
一部を構成し、軸受１００に支持される軸との接触が可
能となっている。また、板ばね４１の他端は、抵抗体２
１に固定され、抵抗体２１との電気的な接続が行われ
る。すなわち、軸受１００に支持された軸は、板ばね４
１を介して抵抗体２１に電気的に接続され、抵抗体２１
は、導電性部材２２を介して、支持部材（図示せず）に
電気的に接続される。従って、前記軸が回転した際に静
電気が発生しても、この静電気を、板ばね４１、抵抗体
２１、導電性部材２２、支持部材を介して放電すること
ができる。

【００３５】（実施例３）次に、本発明に係る実施例３
について図面を参照して説明する。

【００３６】図６は、本発明の実施例３に係る軸受の断
面図である。なお、実施例３では、実施例１と同様の部
材には、同一の符号を付し、その説明は省略する。

【００３７】図６に示す軸受１０１の実施例１に示す軸
受１０との異なる点は、導電性部材２２の代わりに、板
ばね４３を用いたことである。この板ばね４３の一端
は、抵抗体２１に固定され、抵抗体２１との電気的な接
続が行われる。また、板ばね４３の他端は、図示しない
支持部材と接触可能に構成されている。すなわち、軸受
１０１に支持された軸は、導電性部材１８を介して抵抗
体２１に電気的に接続され、抵抗体２１は、板ばね４３
を介して、支持部材（図示せず）に電気的に接続され
る。従って、前記軸が回転した際に静電気が発生して
も、この静電気を、導電性部材１８、抵抗体２１、板ば
ね４３、支持部材を介して放電することができる。

【００３８】（実施例４）次に、本発明に係る実施例４
について図面を参照して説明する。

【００３９】図７は、本発明の実施例４に係る軸受に組
み込まれる電子デバイスの回路図、図８は、図７に示す
電子デバイスが組み込まれたチップを示す斜視図であ
る。

【００４０】図７に示す電子デバイス７０の回路は、抵
抗Ｒ１，コンデンサＣ１及びコイルＬが直列に接続さ
れ、可変抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２が直列に接続され、
前記両直列接続されたデバイスが、並列に接続されてい
る。

【００４１】この回路を備えた電子デバイス７０は、図
８に示すように、パッケージングされて、チップ７１を
構成する。このチップ７１の一端（上面）には、電子デ
バイス７０の端子Ａが露出され、他端（底面）には、電
子デバイス７０の端子Ｂが露出されている。なお、実施
例４では、チップ７１の形状を実施例１ないし実施例３
で使用した抵抗体の形状と同一にした。このチップ７１
は、実施例１に示す抵抗体と同様に、両端を導電性部材
１８及び２３に支持された状態で軸受内に組み込まれ
る。すなわち、チップ７１は、上面に露出された端子Ａ
が導電性部材１８に電気的に接続された状態で導電性部
材１８に支持固定され、底面に露出された端子Ｂが導電
性部材２２に電気的に接続された状態で導電性部材２２
に支持固定されて軸受内に組み込まれる。

【００４２】この軸受も実施例１と同様に、支持部材２
５に支持されるとともに、軸５０が配設される。従っ
て、軸５０は導電性部材１８と接触し、これを介してチ
ップ７１に電気的に接続される。一方、支持部材２５
は、導電性部材２２と接触し、これを介してチップ７１
と電気的に接続される。このため、電子デバイス７０が
備えている電気特性を軸受から直接得ることができる結
果、外部からのノイズをひろうことが低減できる。

【００４３】なお、実施例４では、チップ７１を実施例
１と同様の方法で軸受に組み込んだ場合について説明し
たが、これに限らず、チップ７１は、実施例２及び実施
例３と同様の方法で軸受に組み込むことが可能である。

【００４４】また、実施例４では、電子デバイス７０を
パッケージングしてチップ７１を構成する場合について
説明したが、これに限らず、例えば、所望の形状のチッ
プに、所望の回路をめっきや印刷等により直接形成して
もよく、また、軸受本体の所定位置に、所望の回路をめ
っきや印刷等により直接形成してもよい。

【００４５】また、本実施例では、電子デバイスとして
抵抗体２１や図７に示す回路を使用した場合について説
明したが、これに限らず、電子デバイスとしては、例え
ば、コイル、コンデンサ、ダイオード、バリスタ、トラ
ンジスタ、インダクタ、サイリスタ等、所望の単一デバ
イスが組み込まれたチップを使用してもよい。また、種
々の単一デバイスを組み合わせた電気回路や電子回路を
備えた基板が組み込まれたチップを使用してもよい。そ
してまた、これらを組み合わせたチップを使用してもよ
い。また、単一デバイスを複数独立させて使用してもよ
い。

【００４６】そして、本実施例では、軸と、電子デバイ
スと、支持部材とを電気的に接続させた場合について説
明したが、これに限らず、本発明に係る電子デバイス
は、例えば、外部装置と接続させることもできる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係
る軸受は、所望の電気特性を有する電子デバイスを備え
ているため、軸受本体の材質や形状等に関わらず、常に
所望の電気特性を維持することができるとともに、軸受
から直接的に所望の電気特性を得ることができる。この
結果、外部からのノイズをひろうことを低減でき、かつ
軸受のコストアップを必要最低限に抑えることができる
とともに、軸受が組み込まれる装置の軽量小型化を達成
することができる。

【００４８】そして、前記電子デバイスが、軸と支持部
材間とを電気的に接続することで、前記効果に加え、当
該電子デバイスの電気特性を、前記軸と支持部材に及ぼ
すことができ、かつ前記軸及び／又は支持部材から電子
デバイスに電気的なアクセスを行うことができる。

【００４９】そしてまた、前記電子デバイスを外部と電
気的に接続可能とすることで、前記効果に加え、当該電
子デバイスと外部との電気的なやりとりも行うことがで
きる。前記電子デバイスとしては、所望の単一デバイ
スや、これらを組み合わせた電気回路や電子回路等が使
用できるが、特に、前記電子デバイスを、所定の抵抗値
を備えた抵抗体を含みかつ接地可能に構成することで、
軸受本体の材質や、軸受の使用環境、使用状態等に関わ
りなく、軸受自身の抵抗値を常に所定の値に制御するこ
とができる。この結果、この軸受に支持された軸等に不
要に帯電した静電気を常に放電させることができ、微粉
塵の吸着や、絶縁破壊電圧を越えての静電気放電の発生
等を防止することができるとともに、ノイズの発生を抑
制することもできる。また、静電容量方式により転写を
行う複写機やレーザープリンタ等に使用しても、画像形
成に支障を来すことなく、不要な静電気の放電が行える
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る軸受を軸及びこれを支
持する支持部材に組み込む組み立て図である。

【図２】図１に示す軸受を支持部材に組み込んだ状態を
示す断面図である。

【図３】図１に示す軸受を支持部材に組み込んだ状態を
示す斜視図である。

【図４】図３の一部断面図である。

【図５】本発明の実施例２に係る軸受の断面図である。

【図６】本発明の実施例３に係る軸受の断面図である。

【図７】本発明の実施例４に係る軸受に組み込まれる電
子デバイスの回路図である。

【図８】図７に示す電子デバイスが組み込まれたチップ
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０軸受１２軸受本体１３軸受面１４収容部１８導電性部材２１抵抗体２２導電性部材２５支持部材５０軸７０電子デバイス７１チップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸とこれを支持する支持部材との間に介
在する軸受において、軸受本体と、当該軸受本体に設け
られかつ一定の電気特性を有する電子デバイスと、を備
えてなる軸受。
【請求項２】前記電子デバイスが、前記軸と支持部材
間とを電気的に接続可能である請求項１記載の軸受。
【請求項３】前記電子デバイスが、外部と電気的に接
続する請求項１または請求項２記載の軸受。
【請求項４】前記電子デバイスが、電気回路及び電子
回路の少なくとも一つを形成する請求項１ないし請求項
３のいずれか一項に記載の軸受。
【請求項５】前記電子デバイスが、一定の抵抗値を備
えた抵抗体を含んでなり、かつ接地可能である請求項１
ないし請求項４のいずれか一項に記載の軸受。