(57)【要約】【課題】樹脂製すべり軸受の内周面の精度を維持しつつ、自動組立時にハウジングから抜けにくい構造のすべり軸受を提供する。【解決手段】すべり軸受１は、断面円形の嵌合孔が形成されたハウジングに組込まれ、回転軸を回転可能に支持するものであり、回転軸との滑り面となる内周面２ａを有する内径リング部２と、ハウジングに嵌合される外周面３ａを有する外径リング部３と、内径リング部２と外径リング部３とを連結する複数のリブ４とを備え、隣接するリブ４同士の間に、軸方向に貫通する貫通孔５が形成されており、外径リング部３の外周面３ａであり、かつ、隣接するリブ４同士の間の少なくとも１つの間に、ハウジングに組込まれる際のつぶし代となる凸部６が形成されている。【選択図】図１
2020051473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形の嵌合孔が形成されたハウジングに組込まれ、回転軸を回転可能に支持する樹脂製すべり軸受であって、
前記樹脂製すべり軸受は、前記回転軸との滑り面となる内周面を有する内径リング部と、前記ハウジングに嵌合される外周面を有する外径リング部と、前記内径リング部と前記外径リング部とを連結する複数のリブとを備え、隣接するリブ同士の間に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記外径リング部の外周面であり、かつ、隣接するリブ同士の間の少なくとも１つの間に、前記ハウジングに組込まれる際のつぶし代となる凸部が形成されていることを特徴とする樹脂製すべり軸受。
【請求項２】
前記凸部は複数個形成され、
前記凸部はリング周方向に等間隔で、かつ、隣接するリブ同士の間の略中央に設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂製すべり軸受。
【請求項３】
前記凸部は、前記複数のリブの数と同じ数形成されていることを特徴とする請求項２記載の樹脂製すべり軸受。
【請求項４】
前記凸部は半球形状であり、該凸部の突起高さは、前記樹脂製すべり軸受の外径寸法の４〜１０％の長さであ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項記載の樹脂製すべり軸受。
【請求項５】
前記樹脂製すべり軸受は、含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からな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項記載の樹脂製すべり軸受。
【請求項６】
前記樹脂製すべり軸受は、画像形成装置の現像装置のトナーカートリッジを構成する部材であり、前記樹脂製すべり軸受が、前記トナーカートリッジ内のローラ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項記載の樹脂製すべり軸受。
【請求項７】
前記外径リング部の外径寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項記載の樹脂製すべり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり軸受に関し、特に、複写機、複合機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置における現像装置の現像ローラやトナーを撹拌する撹拌ローラ、供給ローラなどのローラの回転軸を支持するすべり軸受に関し、さらに、ハウジング内で共回りせず、かつ、組込み時にハウジングから抜けないすべり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの画像形成装置は、感光ドラムに形成された静電潜像を現像する回転可能な現像ローラと、現像ローラと接触して配置されトナーを供給する供給ローラにより感光ドラム上の静電潜像にトナーを転写し、その後、感光ドラム上のトナーを用紙に転写して熱と圧力によりこれを定着させる装置である。画像形成装置の現像装置では、トナーを撹拌する撹拌ローラ、トナーを電荷する帯電ローラ、感光ドラムにトナーを供給する上述の現像ローラや供給ローラなどのローラが使用されている。
【０００３】
近年、画像形成装置においては小型軽量化や使いやすさ、低コスト化が要求されている。また、該装置に内蔵されている現像装置においても、使いやすさや、小型化、軽量化、着脱性などを考慮して、トナープロセスカートリッジを利用したカートリッジ化などが進んでいる。
【０００４】
このような現像装置における各種ローラの回転軸を支持する軸受として、金属製の小径玉軸受や金属製のミニチュアボールベアリングが用いられている。これら小径サイズの転がり軸受は、所定の圧入代をもってハウジングの嵌合孔に圧入されハウジングと一体化される。なお、軸受の外径寸法とハウジングの嵌合孔の内径寸法との差を圧入代と称する。
【０００５】
近年、上述した金属製の小径サイズの転がり軸受が、低コストで低摺動部材の樹脂製すべり軸受に切り替わりつつある。樹脂製すべり軸受は、ハウジングと一体化でき、設計の自由度が高く且つ低コストが実現するため、近年多用されている。特に摺動性が求められるすべり軸受の場合は、ハウジングとすべり軸受とを異材料で別体に形成し、一体化する方法が採用されている。この場合、ハウジングは強度の高い材料から形成し、すべり軸受は低摩擦、低摩耗の材料から形成されている。ここで、小径サイズの転がり軸受からすべり軸受に切り替える場合、該転がり軸受と外径寸法が同じ樹脂製すべり軸受をハウジング内に圧入すると、樹脂製すべり軸受の内径寸法精度や真円度が悪くなり、摩擦トルクが増大するという問題がある。一方、圧入代を少なくすると、樹脂製すべり軸受がハウジング内で共回りし、ハウジングとの嵌合部が摩耗するおそれがある。また、樹脂製すべり軸受の外径寸法公差とハウジングの内径寸法公差によっては隙間ができ、組付け作業時にハウジングから脱落することがある。
【０００６】
このような理由から、共回り対策として、樹脂製すべり軸受を、その外周面の一部を平らにしたＤ字形状とし、ハウジング内周面も同様のＤ字形状として、軸受外周面およびハウジング内周面の平面部を対向させて嵌合した構造のすべり軸受が採用されている。その他、樹脂製すべり軸受がハウジングから脱落することの対策として、樹脂製すべり軸受の外周面とハウジングの内周面との間に接着剤や粘着剤を塗布して固定するなどしている。
【０００７】
また、その他のすべり軸受として、一部に切り欠き部を有するＣ字形状の摺動部材を、内周面の一部に凸状部を有するハウジングに組込んだものが提案されている（特許文献１参照）。このすべり軸受には、ハウジングの凸状部の端部、およびＣ字形状の摺動部材の端部の少なくとも一方に爪状突起が設けられ、その爪状突起を介して摺動部材がハウジングに嵌合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１４１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、近年では、高速機種用トナープロセスカートリッジのローラ支持軸受に用いられている金属製の小径サイズの転がり軸受は、高額かつ過剰仕様のため、樹脂製すべり軸受への切り替えが検討されている。このような切り替えは、量産中の複写機、プリンターなどの画像形成装置のローラ支持軸受を組込むトナープロセスカートリッジ側のハウジングを設計変更せずに行えることが望ましい。上記の小径サイズの転がり軸受はハウジングの断面円形の嵌合孔に組込まれるため、例えば、上記特許文献１のすべり軸受の場合はハウジングの設計変更が必要となるため、そのままの代替品とはならない。
【００１０】
上記の小径サイズの転がり軸受と同寸法の樹脂製すべり軸受をハウジングへ圧入する場合、すべり軸受による張力がハウジングの嵌合孔の内壁に発生する。圧入に際し、圧入代が大きいとすべり軸受の内径寸法精度が劣り、その結果、ローラの回転軸間に発生する摩擦トルクが大きくなり、摩擦発熱が回転軸を伝いトナーがメルト凝集する不具合が発生する問題がある。一方、圧入代がゼロの場合、すべり軸受がハウジングから抜けやすくなり、組立工程中に脱落してしまうなど、特に自動組立ラインの生産性を大きく低下させるという問題がある。
【００１１】
従来、これの対処として、１）すべり軸受の材質の剛性を増す、２）金属製、または高剛性樹脂製外環へ摺動性の優れた樹脂すべり軸受材をインサート成形する、３）すべり軸受の外周面とハウジングとを接着する方法などがあるが、それぞれ以下のような懸念があり、自動組立ラインの生産性の改善は十分でなかった。
【００１２】
１）の方法は、すべり軸受の他の機能が損なわれたり、材料開発に多大な時間やコストがかかるおそれがある。２）の方法は、圧入固定は可能であるが、異材との接合強度、製作コストが増えるなどのおそれがある。３）の方法は、接着工程が必要となる。また、接着剤がすべり軸受の軸受面に流れ込んでしまい、すべり軸受の摺動特性を損なうおそれがある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、樹脂製すべり軸受の軸受面の精度を維持しつつ、自動組立時にハウジングから抜けにくい構造のすべり軸受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】
【００１４】
本発明の樹脂製すべり軸受は、断面円形の嵌合孔が形成されたハウジングに組込まれ、回転軸を回転可能に支持する樹脂製すべり軸受であって、上記樹脂製すべり軸受は、上記回転軸との滑り面となる内周面を有する内径リング部と、上記ハウジングに嵌合される外周面を有する外径リング部と、上記内径リング部と上記外径リング部とを連結する複数のリブとを備え、隣接するリブ同士の間に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、上記外径リング部の外周面であり、かつ、隣接するリブ同士の間の少なくとも１つの間に、上記ハウジングに組込まれる際のつぶし代となる凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記凸部は複数個形成され、上記凸部はリング周方向に等間隔で、かつ、隣接するリブ同士の間の略中央に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
上記凸部は、上記複数のリブの数と同じ数形成されていることを特徴とする。
【００１７】
上記凸部は半球形状であり、該凸部の突起高さは上記樹脂製すべり軸受の外径寸法の４〜１０％の長さであることを特徴とする。
【００１８】
上記樹脂製すべり軸受は、含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からなることを特徴とする。
【００１９】
上記樹脂製すべり軸受は、画像形成装置の現像装置のトナーカートリッジを構成する部材であり、上記樹脂製すべり軸受が、上記トナーカートリッジ内のローラを支持する軸受であることを特徴とする。なお、ここでのトナーカートリッジには、感光体なども含めたトナープロセスカートリッジを含む。
【００２０】
上記外径リング部の外径寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする。なお、本発明において、外径リング部の「外径寸法」は、上記凸部を含まない部分における外径リング部の外径寸法を言う。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の樹脂製すべり軸受は、内径リング部と外径リング部と複数のリブとを備え、隣接するリブ同士の間に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、外径リング部の外周面であり、かつ、隣接するリブ同士の間の少なくとも１つの間に、ハウジングに組込まれる際のつぶし代となる凸部が形成されているので、凸部のつぶれにより、すべり軸受がハウジングに安定して固定され、自動組立時にハウジングから抜けにくくなる。また、凸部を隣接するリブ同士の間の外周面に設ける、つまり凸部を貫通孔の外側の外周面に設けることで、凸部のつぶれに伴う変形が貫通孔に吸収される。その結果、ハウジングに組込む際にも、内径リング部の内周面の真円度や寸法精度が維持され、すべり軸受の生産性が向上できる。これにより、低コストでトナーカートリッジを生産することができる。
【００２２】
凸部は複数個形成され、該凸部はリング周方向に等間隔で、かつ、隣接するリブ同士の間の略中央に設けられているので、すべり軸受が外周面全体でハウジングに固定されるとともに、各凸部のつぶれに伴う変形を各貫通孔で効果的に吸収させることができる。
【００２３】
凸部は半球形状であり、該凸部の突起高さは樹脂製すべり軸受の外径寸法の４〜１０％の長さであるので、ハウジングに圧入する際にすべり軸受が脱落しない程度の高さ、大きさとなり、ハウジングに安定して固定できる。
【００２４】
上記樹脂製すべり軸受が、含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からなるので、ハウジングに組込まれた状態において、抜去力を大きくでき、かつ摺動特性に優れる。
【００２５】
本発明の樹脂製すべり軸受は、断面円形の嵌合孔が形成されたハウジングに組込まれ、外径リング部の外径寸法が１５ｍｍ以下であるので、小径の玉軸受やミニチュアボールベアリングの代替品として使用できる。これにより、ハウジングの設計変更の必要がなくなり、短時間で且つ低コストで置き換えが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のすべり軸受の平面図の写真である。
【図２】本発明のすべり軸受の斜視図である。
【図３】本発明のすべり軸受をハウジングに組込んだ写真である。
【図４】図３の一部拡大写真である。
【図５】実施例に用いるハウジングを示す断面図である。
【図６】図５のハウジングにすべり軸受を組込んだ状態の断面図である。
【図７】比較例１のすべり軸受の斜視図である。
【図８】比較例３のすべり軸受の斜視図である。
【図９】比較例４のすべり軸受の一部切り欠き斜視図である。
【図１０】実施例のすべり軸受の圧入前の真円度測定結果を示す図である。
【図１１】実施例のすべり軸受の圧入後の真円度測定結果を示す図である。
【図１２】比較例のすべり軸受の圧入後の真円度測定結果を示す図である。
【図１３】比較例のすべり軸受の圧入後の真円度測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の樹脂製すべり軸受を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明のすべり軸受の一例を説明するための平面図であり、図２は該すべり軸受の斜視図である。これらの図は、ハウジングに圧入する前のすべり軸受を示している。本発明のすべり軸受は、小径サイズの金属製の転がり軸受の代替品とすることを一つの目的としており、比較的小径のすべり軸受を対象としている。具体的には、外径寸法が１５ｍｍ以下のすべり軸受である。
【００２８】
図１に示すように、すべり軸受１は、相手軸との滑り面となる内周面２ａを有する内径リング部２と、ハウジングに嵌合される外周面３ａを有する外径リング部３と、内径リング部２と外径リング部３とを連結する複数のリブ４とを備える。図１において、内径リング部２と外径リング部３は６本のリブ４で一体化されている。このリブ４はリング周方向で等間隔に配置され、隣接するリブ同士の間に肉ぬすみ部としての貫通孔５が形成されている。図１において、貫通孔５は、すべり軸受の軸方向一方の端面から他方の端面まで貫通した貫通孔となっている。なお、リブ４の本数は、６本に限定されず、例えば３本や４本でもよく、７本以上であってもよい。
【００２９】
すべり軸受１は、外径リング部３の外周面３ａに複数の凸部６を有する。凸部６は、後述するように、ハウジングに組込まれる際のつぶし代となる。図１において、各凸部６は隣接するリブ４同士の間の外径リング部３の外周面３ａの周方向略中央に形成される。言い換えると、凸部６は貫通孔５の周方向中央の外側に形成される。このような位置に凸部６を形成することで、該凸部のつぶれに伴う外径リング部３の変形を貫通孔５に吸収できる構造となっている。
【００３０】
図１において、凸部６は、リブ４や貫通孔部５と同じ数（６個）設けられており、凸部６は、リング周方向で等間隔に形成されている。すなわち、隣接する凸部同士の角度間隔は６０°となっている。なお、凸部６は、隣接するリブ同士の間の少なくとも１つの間に設けられていればよい。つまり、凸部６の数は１以上であればよく、リブ４や貫通孔５と異なる数としてもよい。例えば、リブや貫通孔の数がそれぞれ６個であるところ、凸部の数を３個として、隣接する凸部同士の角度間隔が１２０°となるようにリング周方向に等間隔に形成してもよい。
【００３１】
図１および図２に示すように、凸部６は、外径リング部３の外周面３ａから径方向外側に突出した半球形状の微小の突起（点状突起）である。図２において、各凸部６は同一円周上に位置するように、かつ、外径リング部３の軸方向長さ（幅）の中央位置に形成されている。
【００３２】
凸部６の大きさや形状は、すべり軸受がハウジングに組込まれた際に、共回りを抑制でき、かつ、内径リング部２が変形しない、特にすべり軸受１の内径精度に影響しない程度のものであればよい。凸部６の形状は、好ましくは半球形状である。また、凸部６の突起高さ（外周面３ａからの最大高さ）は、樹脂製すべり軸受（または外径リング部３）の外径寸法の２〜１０％の長さであり、好ましくは４〜１０％の長さであり、より好ましくは４〜６％の長さである、具体的な数値として、凸部６の突起高さは０．２〜１．０ｍｍであり、好ましくは０．３〜０．７ｍｍである。
【００３３】
本発明のすべり軸受をハウジングに組込んだ（嵌合保持した）状態について、図３および図４に基づいて説明する。図３はすべり軸受１を組込んだ状態の写真である。図３に示すように、ハウジング７には、すべり軸受を収容するための断面円形の嵌合孔７ａが設けられており、該嵌合孔７ａにすべり軸受１が固定されている。嵌合孔７ａは、ミニチュアボールベアリングなどが圧入可能な大きさであり、例えば、嵌合孔７ａの内径寸法は５〜１５ｍｍである。
【００３４】
図３に示すように、ハウジングに組込んだ状態では、外径リング部３が嵌合孔７ａの内壁と接触して、凸部の頂部がつぶれて、つぶし代分が変形した状態となっている。この凸部６の変形と同時に外径リング部３が内径側へ変形することで、ハウジング７に挿入固定される。また、すべり軸受１の軸受孔には回転軸８が挿通され、該回転軸８と内径リング部２の内周面２ａが摺接する。回転軸８が回転したとき、すべり軸受１が共回りしないように凸部６が設けられる。
【００３５】
上述の構造について、図４に基づいて詳細に説明する。図４は、圧入により変形した凸部周辺の部分拡大図である。すべり軸受１をハウジング７に圧入することで、外径リング部３の凸部６がつぶれ、このつぶれに伴って外径リング部３の一部が内径側へ変形する。具体的には、凸部６の根元付近の外径リング部３が貫通孔５に張り出すように変形し、外径リング部３と嵌合孔７ａの間に隙間９が生じる。この場合、外径リング部３の変形は貫通孔５に吸収されるため、該変形に伴う力は内径リング部２に影響しない。すなわち、ハウジング７に組込んだ状態においても内径リング部２は変形しないため、組込み前後においても軸受面の真円度や内径寸法が維持される。なお、「内径リング部２が変形しない」とは、例えば、ハウジングに組込む前後での内径リング部２の内径寸法の真円度の差が１０μｍ未満であることをいう。
【００３６】
また、本発明のすべり軸受は、凸部のつぶれに伴う外径リング部の変形が貫通孔に吸収される構造であればよく、凸部の形成位置や貫通孔の構成は必ずしも上図で示したものに限定されない。
【００３７】
以上のように、ハウジング７と外径リング部３が強固に嵌合して、かつ、外径リング部３が変形することで内径リング部２の内径精度に影響せず、高精度を保つことができる。また、凸部６が弾性変形することで、適度な抜去力が発生し、すべり軸受１がハウジング７と適度に一体化される。これにより、自動組立時にすべり軸受１はハウジング７から抜けることのない抜去力を得ることができ、自動組立性が優れたものとなる。
【００３８】
ここで、すべり軸受とハウジングの寸法の関係について説明する。本発明において、すべり軸受の外径寸法（凸部を含まない）をφａ、ハウジングの嵌合孔の内径寸法をφｂとすると、φａ≦φｂの関係が成立する。ここで、凸部を含んだ直径（例えば、図１では各凸部６の頂点を結んだ円の直径）をφｃとすると、φａ≦φｂ＜φｃの関係が成立する。
【００３９】
本発明に用いるすべり軸受の材質としては、射出成形可能な含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物が用いられる。合成樹脂としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂や、射出成形可能な高分子量ポリエチレン樹脂などが用いられる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などが用いられる。本発明のすべり軸受は、凸部を含む外径リング部と内径リング部とリブとが一体的に射出成形されることが好ましい。この場合、すべり軸受１をハウジング７の嵌合孔７ａへ挿入して一体化する際に、他の嵌合力発生部材を用いずに済むため、部品点数が増加せず、価格低減に寄与できる。また、ハウジングへの組込み工程においても容易に、効率的にすべり軸受を一体化することができるので、生産性の向上にも寄与することができる。
【００４０】
本発明に用いるすべり軸受を形成する含油合成樹脂組成物は、合成樹脂に油脂を配合した合成樹脂組成物であり、フッ素樹脂を含む合成樹脂組成物は、フッ素樹脂を配合した合成樹脂組成物であって、例えば図１に示すような内径リング部と外径リング部をリブで一体化し、かつ、外径リング部の外周面の凸部を一体成形できる合成樹脂組成物であることが好ましい。また、この含油合成樹脂組成物やフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物を成形して得られるすべり軸受の曲げ弾性率が、１５００〜４０００ＭＰａの範囲にあることが好ましい。このようなすべり軸受とすることにより、ハウジングから抜けることを防止できる。すべり軸受の曲げ弾性率はＡＳＴＭ  Ｄ７９０に準拠して測定されるが、他の方法で測定してもよい。
【００４１】
本発明のすべり軸受は、初期摺動特性および経時的な摺動特性の劣化が少ないため、ＯＡ機器、ＡＶ機器などの回転軸受部に好適に応用することができる。特にトナーカートリッジ内のローラ（現像ローラや、トナーを撹拌する撹拌ローラ、供給ローラなど）を支持する軸受として使用されることが好ましい。この場合、すべり軸受とハウジングは、画像形成装置の現像装置のトナーカートリッジを構成する部材である。
【実施例】
【００４２】
実施例１
高分子量ポリエチレン樹脂８０体積％と、フッ素樹脂１５体積％と、針状鉱物５体積％とからなる樹脂組成物を用いて、図１に示す形状のすべり軸受を射出成形により作製した。すべり軸受は、外径リング部（外径φ１０ｍｍ（＋０．０４ｍｍ〜０．０ｍｍ）、内径φ９ｍｍ、軸方向長さ３ｍｍ）と、内径リング部（外径φ７ｍｍ、内径φ６ｍｍ（＋０．０３ｍｍ〜−０．０１ｍｍ）、軸方向長さ３ｍｍ）を６個のリブ（厚み１ｍｍ、幅３ｍｍ）で一体的に連結して作製した。上記外径リング部の外周面の軸方向中央で、かつ、隣接するリブ同士の間に、半球形状の凸部（半径０．５ｍｍ）を設けた。なお、すべり軸受の自重は ０．１１ｇ±０．０１ｇであった。この成形体の曲げ弾性率は、乾燥状態にて約３０００ＭＰａ（ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に準拠）であった。このすべり軸受は、金属製の小径玉軸受（外径φ１０ｍｍ、内径φ６ｍｍ、幅３ｍｍ）の代替品を想定している。
【００４３】
また、ハウジングは、ＰＰＳ樹脂６０質量％とガラス繊維４０質量％とからなる樹脂組成物を用いて、図５に示す形状に切削加工により作製した。ハウジング７の嵌合孔７ａは、内径φ１０．００ｍｍ、軸方向長さ３ｍｍであった。このハウジングに上記で作製したすべり軸受を、図６に示すように圧入した。圧入時の圧入力、圧入前後における内径寸法、内径真円度をそれぞれ測定した。また、すべり軸受を圧入したハウジングを後述する小型ラジアル試験機に組付けて、摩擦摩耗試験を行った。
【００４４】
以下に、各種試験について説明する。
（１）圧入試験：プッシュプルスケール（イマダ社製、形式 ＺＰＨ−２０００Ｎ）を用いて、ハウジングの嵌合孔にすべり軸受を設置し、専用治具で圧入嵌合した。その時の圧入力を測定した。測定値は測定数３の平均値である。２０Ｎ以上を合格（○）とし、２０Ｎ未満を不合格（×）とした。
（２）内径寸法測定：圧入前のすべり軸受について、ピンゲージの自重で通り、止まり寸法を測定した。また、圧入後のすべり軸受について、同様の方法で内径寸法を測定した。圧入前後のピンゲージ通り寸法の差が１０μｍ未満を合格（○）とし、１０μｍ以上を不合格（×）とした。
（３）内径真円度測定：真円度測定器（東京精密社製、ＲＯＮＤＣＯＭ−５４ＤＸ３）を用いて、圧入前後のすべり軸受の内径真円度を測定した。内径真円度は、すべり軸受の軸方向長さの中央部で測定した。圧入前後の真円度の差が１０μｍ未満を合格（○）とし、１０μｍ以上を不合格（×）とした。
（４）摩擦摩耗試験：小型ラジアル試験機（ＮＴＮ社製）を用いて、すべり軸受のクリープ評価、摩擦係数測定、摩耗量測定をそれぞれ行った。試験条件は、ラジアル荷重２．２Ｎ、ＳＵＳ３０３製軸（すべり軸受摺接面粗さはＲａ０．８μｍ）の回転数は６００ｒｐｍで２０時間試験を行った。
【００４５】
なお、クリープ評価は試験前にハウジングと外径リング部にマジックインクで目印を付け、試験後に目印のズレで評価した。ズレが認められなかった場合を合格（○）とし、ズレが認められた場合を不合格（×）とした。また、摩擦係数は試験終了前１時間の平均値とし、摩耗量は試験前後のすべり軸受の肉厚を棒球面マイクロメータ（ミツトヨ社製）で測定した。試験前後の摺動部の肉厚差が５μｍ未満を小とし、５〜２０μｍを中、２０μｍよりも大きい場合を大とした。
【００４６】
各種試験結果を表１に示す。また、すべり軸受のコストについても表１に併記した。コストは実施例を基準として同等の場合は合格（○）とし、１５％以上増加した場合は不合格（×）とした。
【００４７】
比較例１
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、図７に示すように、内径リング部１２と外径リング部１３とが６個のリブ１４で一体化されたすべり軸受１１を作製した。このすべり軸受１１は、実施例１と異なり、外径リング部１３の外周面には凸部がなく、また、外径リング部１３の各寸法が、外径φ１１ｍｍ、内径φ９ｍｍ、軸方向長さ３ｍｍとなっている。この外径φ１１ｍｍは、実施例１のすべり軸受において外周面上の半球形状の凸部（半径０．５ｍｍ）を含む直径、つまり凸部の先端から反対側の凸部の先端までの長さである。なお、内径リング部１２の寸法は、実施例１と同じで、内径リング部（外径φ７ｍｍ、内径φ６ｍｍ（＋０．０３ｍｍ〜−０．０１ｍｍ）、軸方向長さ３ｍｍ）である。すべり軸受１１について、実施例１と同様の試験を実施した。その結果を表１に示す。
【００４８】
比較例２
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、比較例１と同様、外径リング部の外周面に凸部が形成されていないすべり軸受を作製した（図７参照）。このすべり軸受は、比較例１と異なり、外径リング部の各寸法が、外径φ１０ｍｍ（−０．０４ｍｍ〜−０．０２ｍｍ）、内径φ９ｍｍ、軸方向長さ３ｍｍとなっている。このすべり軸受はハウジングに対して圧入代が無い。このすべり軸受について、実施例１と同様の試験を実施した。その結果を表１に示す。
【００４９】
比較例３
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、図８に示すように、リング部２２の外周面に６個の半球形状の凸部２３（半径０．５ｍｍ）が形成されたリング状のすべり軸受２１を作製した。このすべり軸受２１は、実施例１と異なり、貫通孔（肉ぬすみ部）が設けられていない。すべり軸受２１の各寸法（外径、内径、軸方向長さ）は、実施例１のすべり軸受と同じである。すべり軸受２１について、実施例１と同様の試験を実施した。その結果を表１に示す。
【００５０】
比較例４
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、図９に示すように、内径リング部３２と外径リング部３３とが６個のリブ３４で一体化され、かつ、隣接するリブ間の間に厚み０．５ｍｍのウェブ３７が形成されたすべり軸受３１を作製した。ウェブ３７は、すべり軸受３１の軸方向長さ中央に設けられており、凸部３６はそのウェブ３７の径方向外側に位置している。すべり軸受３１において、肉ぬすみ部３５は貫通孔となっていない。なお、ウェブ３７が設けられていること以外は、実施例１のすべり軸受と各寸法を含めて同じである。すべり軸受３１について、実施例１と同様の試験を実施した。その結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2020051473.tif 000003
【００５２】
表１に示すように、実施例１のすべり軸受は、組込性、内径寸法精度、内径真円度、摩擦摩耗試験において優れた結果が得られた。なお、図１０に圧入前の実施例１のすべり軸受の真円度測定結果を示し、図１１に圧入後の真円度測定結果を示した。
【００５３】
一方、比較例１の凸部がなく、圧入代を大きくしたすべり軸受については、組込性は優れていたが、内径寸法精度が劣り、その結果、摩擦摩耗試験では摩擦係数、摩耗量がともに増加した。原因は、すべり軸受の内径寸法が小さくなり、軸受隙間が小さくなって摺接面積が大きくなったことにより摩擦が大きくなったためである。また、表１には示さなかったが、摩擦熱によって、軸受温度がトナーのメルト温度近傍まで昇温した。さらに、比較例１として実施したすべり軸受の中には、内径寸法が小さくなり、回転軸が組込めないものがあった。
【００５４】
比較例２の凸部がなく、圧入代がないすべり軸受については、内径寸法および内径真円度（図１２、組み付け後の真円度）は良好であったものの、摩擦摩耗試験において、すべり軸受の外周面とハウジングの内周面とが摺動する不具合（共回り）が発生した。また、表１には示さなかったが、ハウジングから脱落するすべり軸受があった。
【００５５】
比較例３の貫通孔がないすべり軸受については、該軸受の自重が０．１８ｇであり、原材料費が嵩み高コストであった。また、図１３の真円度測定結果が示すように、真円度が大きく低下した。その結果、内径寸法が小さくなり、摩擦摩耗試験では実施例１と比べて劣る結果となった。
【００５６】
比較例４のウェブを有するすべり軸受については、内径寸法、内径真円度がともに低下し、比較例３と同様の傾向を示した。比較例４のすべり軸受は、肉ぬすみ部を有するものの、ウェブと径方向で重なる位置に凸部が形成されているため、凸部のつぶれに伴う外径リング部の変形が満足に吸収されなかったためと考えられる。そのため、外径リング部の変形に伴う力が内径リング部に伝わり、真円度などの低下につながった。
【００５７】
以上のように、本発明のすべり軸受は、つぶし代となる凸部によって、すべり軸受がハウジングに安定して固定されるので、自動組立時においてもすべり軸受がハウジングから抜けにくくなる。その結果、生産性が向上し、低コストでトナーカートリッジを生産することができる。また、本発明のすべり軸受は、断面円形の嵌合孔に組込まれるとともに、内径寸法精度にも優れるので、ハウジングや回転軸の設計変更なしに、金属製の転がり軸受からの置き換えが可能であり、短時間で且つ低コストで生産することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のすべり軸受は、軸受面の寸法精度を維持しつつ、自動組立時などにおいてハウジングから抜けにくい構造であるので、小径の玉軸受やミニチュアボールベアリングの代替品のすべり軸受として広く使用され、特に、画像形成装置に使用されるトナーカートリッジ用のすべり軸受として好適に使用される。
【符号の説明】
【００５９】
１    すべり軸受
２    内径リング部
３    外径リング部
４    リブ
５    貫通孔
６    凸部
７    ハウジング
７ａ  嵌合孔
８    回転軸
９    隙間
【図１】
2020051473.tif 000004
【図２】
2020051473.tif 000005
【図３】
2020051473.tif 000006
【図４】
2020051473.tif 000007
【図５】
2020051473.tif 000008
【図６】
2020051473.tif 000009
【図７】
2020051473.tif 000010
【図８】
2020051473.tif 000011
【図９】
2020051473.tif 000012
【図１０】
2020051473.tif 000013
【図１１】
2020051473.tif 000014
【図１２】
2020051473.tif 000015
【図１３】
2020051473.tif 000016