(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物の成形体からなる摺動部材であって、
該樹脂組成物はポリアミド樹脂と、変性ポリエチレン樹脂と、シリコーン油およびエステル油から選ばれた少なくとも１つの油とを含有してなることを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
前記樹脂組成物の配合割合は、前記ポリアミド樹脂 100 重量部および前記変性ポリエチレン樹脂 5〜200 重量部からなる樹脂 100 重量部に対して、前記油が 0.5〜 30 重量部であることを特徴とする請求項１記載の摺動部材。
【請求項３】
前記樹脂組成物が、さらに保油体を含有してなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の摺動部材。
【請求項４】
前記樹脂組成物が、さらに黒色顔料を含有してなることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の摺動部材。
【請求項５】
樹脂組成物の成形体からなるすべり軸受部を有するすべり軸受装置であって、少なくとも前記すべり軸受部が請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の摺動部材により形成されてなることを特徴とするすべり軸受装置。
【請求項６】
静電潜像形成手段、現像剤供給手段、現像手段および転写手段を少なくとも具備してなる現像装置であって、前記各手段を構成する装置の少なくとも１部位に使用されるすべり軸受装置が請求項５記載のすべり軸受装置であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
前記すべり軸受装置がプロセスカートリッジ用すべり軸受装置であることを特徴とする請求項６記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摺動部材に関し、とくに樹脂製摺動部材およびこれを用いたすべり軸受装置、現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機やプリンター、ファクシミリなどは、装置の小型軽量化や使いやすさ、低コスト化が要求されている。それと共に、これら装置に内蔵される現像装置においても、たとえば使いやすく小型軽量化された着脱可能なプロセスカートリッジ化などが進んでいる。
このような現像装置の摺動部位における軸受装置としては、含油焼結すべり軸受装置や樹脂製すべり軸受装置等がころがり軸受装置に代わって多用されている。なかでも含油焼結すべり軸受装置に比較して温度変化に対する摺動特性の変化が少ない樹脂製すべり軸受装置が多用されている。
【０００３】
従来の樹脂製すべり軸受装置は、合成樹脂に潤滑性を有する油を含浸させた含油樹脂摺動部材や合成樹脂に潤滑性を有する成分を配合した樹脂摺動部材をすべり軸受部に用いている例が一般的である。たとえば、含油樹脂摺動部材としては、ポリフェニレンサルファイドやポリアセタールなどの合成樹脂に潤滑油を分散保持させたものが知られている。また、樹脂摺動部材としては合成樹脂にポリテトラフルオロエチレンや変性ポリエチレンなどを配合したものが知られている。たとえば芳香族ポリアミドに変性ポリエチレンを配合した摺動部品用芳香族ポリアミド樹脂組成物が知られている（特開平  ３−２８５９５２  号公報）。
これら樹脂製すべり軸受装置のなかでも含油樹脂摺動部材を軸受部に用いたすべり軸受装置は、摺動特性に優れた軸受装置として多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の摺動部材、とくに含油樹脂すべり軸受装置は、経時的に摺動抵抗が増加しやすいとの問題があった。すなわち、従来の含油樹脂すべり軸受においては、潤滑油が含油樹脂内においてカプセル状に保持されることが多いため、潤滑に寄与するのは樹脂表層部の油のみであって、樹脂内部の油は潤滑に寄与しない。その結果、樹脂表層部の油は極少量となり潤滑特性が低下し、場合によっては焼き付きを生じることがあるなどの問題があった。
【０００５】
とくに現像装置を構成する現像剤担持体や潜像保持体である感光ローラーなどの両軸端に設けられている軸受は、経時的に摺動抵抗が変動すると、回転ムラなどが生じ、良好な画像形成が困難であるとの問題があった。回転ムラなどを防ぐためにより大型のモータを使用して駆動トルクを大きくすると、小型軽量化や低コスト化が困難になるとの問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、摺動抵抗を低くすることのできる樹脂製摺動部材、すべり軸受装置、ならびにこのすべり軸受装置を用いることにより装置全体の駆動トルクを小さくすることのできる現像装置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】
請求項１の摺動部材は、樹脂組成物の成形体からなる摺動部材であって、該樹脂組成物はポリアミド樹脂と、変性ポリエチレン樹脂と、シリコーン油およびエステル油から選ばれた少なくとも１つの油とを含有してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の摺動部材は、請求項１記載の摺動部材であって、上記樹脂組成物の配合割合が、上記ポリアミド樹脂 100 重量部および上記変性ポリエチレン樹脂 5〜200 重量部からなる樹脂 100 重量部に対して、上記油が 0.5〜 30 重量部であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の摺動部材は、請求項１または請求項２記載の摺動部材であって、上記樹脂組成物が、さらに保油体を含有してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の摺動部材は、請求項１、請求項２または請求項３記載の摺動部材であって、上記樹脂組成物が、さらに黒色顔料を含有してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５のすべり軸受装置は、樹脂組成物の成形体からなるすべり軸受部を有するすべり軸受装置であって、少なくともすべり軸受部が請求項１ないし請求項４のいずれか１項の摺動部材により形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の現像装置は、静電潜像形成手段、現像剤供給手段、現像手段および転写手段を少なくとも具備してなる現像装置であって、各手段を構成する装置の少なくとも１部位に使用されるすべり軸受装置が請求項５のすべり軸受装置であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の現像装置は、上記すべり軸受装置がプロセスカートリッジ用すべり軸受装置であることを特徴とする。
【００１９】
含油樹脂摺動部材における油の保油状態や摺動特性を種々検討したところ、ポリオレフィン樹脂類が共存する含油樹脂摺動部材は、初期摺動抵抗が低下すると共に、経時的な摺動抵抗の増加もみられないということが認められた。これは含油樹脂摺動部材に均一に分散混合したメチレン基を有するポリオレフィン樹脂類と油との優れた親和力によるものと考えられ、含油樹脂摺動部材において油が移動可能な状態で保持されているものと考えられる。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。すなわち、ポリオレフィン樹脂および油が共存している合成樹脂組成物の成形体からなる摺動部材である。
【００２０】
本発明の摺動部材は、優れた初期潤滑特性が長期的に維持されるので、すべり軸受装置に適用することにより、焼き付きなどを生じることがない優れたすべり軸受装置が得られる。さらにこのようなすべり軸受装置を回転部分の支持軸受部に使用した現像装置はトルクの低減が図れるので、良好な画像形成が得られると共に、装置の小型軽量化が容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の摺動部材はポリオレフィン樹脂類が共存している樹脂組成物から成形される。本発明に係るポリオレフィン樹脂は、油との親和性に優れたポリオレフィン樹脂であればとくに制限なく使用することができる。そのようなポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレン類、ポリプロピレン等を挙げることができ、これらは単体でも混合物でもよく、さらには共重合体や変性体であってもよい。そして、そのようなものは以下の化学式で示される単位を有するポリオレフィン系樹脂がポリアミド系樹脂等の合成樹脂との相溶性や、また価格面等で平均して総合的に優れるため好ましい。
−ＣＨ２  ＣＨＸ−
（ただし、ＸはＨ、ＣＨ３  、Ｃｌ、ＯＨおよび芳香族環の中から選択される少なくとも１種類以上のものである。）
【００２２】
ポリオレフィン樹脂の中でも、後述するポリアミド樹脂類との相溶性を考慮すると本発明に係るポリオレフィン樹脂としてポリエチレン類が好ましく、さらには変性ポリエチレンがより好ましい。変性ポリエチレンは、α、β−不飽和カルボン酸またはその誘導体などのグラフトモノマーを前述のポリエチレン類にグラフトさせて得られる変性ポリエチレンが好ましい。α、β−不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、エンドシス−ビシクロ［２，２，１］  ヘプト  −５−エン  ２，３−  ジカルボン酸等があり、マレイン酸やエンドシス−ビシクロ［２，２，１］  ヘプト  −５−エン  ２，３−  ジカルボン酸がとくに好ましい。
【００２３】
本発明に係る油は、ポリオレフィン樹脂と共存して含油樹脂の潤滑性を向上させる油であれば使用することができる。このような油の例示としては、シリコーン油、ポリグリコール油、オレフィン類のオリゴマー油、パーフルオロアルキルエーテル油、パーフルオロポリエーテル油、ポリフェニルエーテル油、エステル油、アルキルベンゼン油、パラフィン油、ナフテン油、燐酸エステル油、ポリオールエステル油、ジエステル油、ケイ酸エステル油、脂肪酸エステル油、ポリカーボネート油等を挙げることができる。
とくに摺動部材として耐熱性のある油が好ましく、本発明に係る好適な油として、シリコーン油およびエステル油から選ばれた少なくとも１つの油を挙げることができる。シリコーン油およびエステル油は、それぞれ単独で使用することが保油性を維持するために好ましい。
【００２４】
シリコーン油は、ジメチルシロキサンの重合体またはジメチルシロキサンのメチル基もしくはその一部が水素、フェニル基、ハロゲン化フェニル基、ハロゲン化アルキル基、フルオロエステル基などの１種以上の脂肪族系または芳香族系の残基で置換された誘導体であってもよい。そして、このようなシリコーン油は官能基を有しない化合物である。また官能基を有するシリコーン油でもよく、ポリオルガノシロキサンは、たとえばジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、トリメチルフルオロプロピルシロキサン等のシロキサンの単独重合体または２種以上の共重合体に官能基を導入したものであり、その官能基は、たとえばエポキシ基、アミノ基、カルボシキル基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、シアネート基、ビニル基などである。シリコーン油等は、ポリマー型オイルで難燃性であり、分子量を調整して、たとえば  ２５  〜  ４０  ℃での粘度を  ５０  ｃｓｔ  以上や  ５００ｃｓｔ  以上、好ましくは  ５，０００〜５００，０００  ｃｓｔ  に調整できる。
【００２５】
エステル油は、水酸基とカルボキシル基との反応によって生成するエステル結合を分子内に有する化合物からなる油をいう。
エステル油のなかでも、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトールなどの多価アルコールと１価脂肪酸、多塩基酸等との反応生成物であるエステル油（たとえば特開平３−１２８９９２号公報記載のポリエステル系油）が好ましく、とくにペンタエリトリトールのフルエステルが耐熱安定性が良好なため好ましい。また、メチレン基との親和性に優れている部分エステルを好適に使用することができる。このようなフルエステルや部分エステルは、アルコールに由来するβ位の炭素上に水素原子が存在しないため、耐熱性に優れ好ましい。なお、必要に応じて硫黄系、燐系、ハロゲン系の極圧添加剤、もしくは耐摩耗性向上剤や酸化防止剤、耐熱性向上剤、腐食防止剤、加水分解防止剤、消泡剤などの添加剤を含んでいてもよい。
【００２６】
本発明に係る油は、摺動時の摩擦熱により油が摺動部材より急激に滲み出すことのない粘度が好ましく、具体的には  ４０  ℃での粘度が  ５〜５００，０００  ｃｓｔ  の範囲にあることが好ましい。粘度がこの範囲を越えると成形用ペレットの造粒時や射出成形時の油の分散が不十分となるおそれがある。
このような理由から、動粘度は、  １００℃にて少なくとも  １０ｃｓｔ以上、好ましくは  ２０  〜２００  ｃｓｔ  、  ２５  〜  ４０  ℃では  ２０ｃｓｔ以上、好ましくは  ４０  〜４００  ｃｓｔ  で、粘度指数が  １００〜５００  、種類により  １５０〜３００  程度の粘度特性を有する油が好ましい。また、難燃性の点から引火点が少なくとも  ２００℃以上、好ましくは  ２５０〜５００  ℃以下が安全性の点で好ましい。
【００２７】
本発明に係る合成樹脂は、とくに限定されるものでなく、以下に示すような熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができる。ここで合成樹脂とは、前述のポリオレフィン系樹脂に列記されている各種合成重合体等、ポリオレフィン樹脂類から選ばれる樹脂のうちのいずれか１種以上の異なる合成樹脂であればよい。たとえば、前述のポリオレフィン樹脂以外の樹脂をいう。
すなわち、ポリテトラフルオロエチレン−クロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂、エチレン−クロロフルオロエチレン共重合樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、エチレン−ビニルアセテート共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、セルロース樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メラミンフェノール共縮合樹脂、キシレン変性フェノール樹脂、ユリアグアナミン共縮合樹脂、アミノ樹脂、アセトグアナミン樹脂、メラミングアナミン樹脂、アルキッド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。
上記のなかでも射出成形が可能な合成樹脂は、効率よくすべり軸受等の摺動部材を製造できるので生産性に優れており、そのなかでも射出成形が可能な熱可塑性樹脂は、生産性と易形性に優れるため好ましいものと言える。また、これらのうち、非ポリオレフィン系樹脂を適宜選択してもよい。
【００２８】
これらの樹脂の中で、ポリアミド樹脂がポリオレフィン樹脂との相溶性に優れ、かつ優れた潤滑性を示すため、本発明に係る主な合成樹脂として、とくに好ましい。
ポリアミド樹脂は、ポリヘキサメチレンアジパミド（６，６−ナイロン）、ポリヘキサメチレンアゼラミド（６，９−ナイロン）、ポリヘキサメチレンセバサミド（６，１０−  ナイロン）、ポリヘキサメチレンドデカミド（６，１２−  ナイロン）、ポリテトラメチレンアジパミド（４，６−ナイロン）、ポリカプロラクタム（６−ナイロン）、ポリラウリンラクタム（１２−  ナイロン）、ポリ−１１−アミノウンデカン酸（１１−  ナイロン）、ポリメタキシレンアジパミド（ナイロン  ＭＸＤ−６）等の脂肪族系ポリアミド樹脂、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等の芳香族系ポリアミド樹脂を挙げることができ、これらは単独でまた混合物として使用することができる。本発明に係る主な合成樹脂としては、ポリオレフィン樹脂および油との混合系において優れた潤滑性を示す脂肪族系ポリアミド樹脂がとくに好ましい。とくにポリカプロラクタム（６−ナイロン）  樹脂はポリオレフィン樹脂との相溶性に優れるため好ましい。
【００２９】
さらに、たとえばポリ−１１−アミノウンデカン酸（１１−  ナイロン）やポリラウリンラクタム（１２−  ナイロン）などのようにアミド結合間にメチレン単位を少なくとも  １０  個以上含む化学構造を有するポリアミド樹脂は、ポリオレフィン樹脂を含まないでも油の保持性能が優れていることが確認された。これは分子内に含まれる比較的長いメチレン単位によるものと考えられる。したがって、メチレン単位を少なくとも  １０  個以上含むポリアミド樹脂は、ポリオレフィン樹脂を含まない構成であっても、シリコーン油やエステル油と組み合わせることにより優れた摺動部材とすることができる。
【００３０】
つぎに、本発明の摺動部材におけるポリオレフィン樹脂および油の配合割合について説明する。
本発明の摺動部材の配合割合は、たとえばポリアミド樹脂等からなる合成樹脂  １００重量部に対して、ポリオレフィン樹脂  ５〜２００  重量部を配合することが好ましく、また、このポリオレフィン樹脂を含んだ合成樹脂  １００重量部に対して、油  ０．５〜３０重量部配合することが好ましい。ポリオレフィン樹脂が  ５重量部未満であるとすべり軸受とした場合にトルクが十分に低減しなくなり、２００  重量部を越えると成形体の寸法精度が低下するおそれがある。また、油が  ０．５重量部未満であるとトルクが十分に低減しなくなり、３０重量部を越えると安定した組成の樹脂組成物が得られないおそれがある。トルク低減に優れ、より優れた寸法精度が得られるより好ましい範囲は、たとえばポリアミド樹脂等からなる合成樹脂  １００重量部に対して、ポリオレフィン樹脂  ２０  〜１５０  重量部、また、このポリオレフィン樹脂を含んだ合成樹脂  １００重量部に対して、油  ５〜  ３０  重量部である。
【００３１】
本発明の他の摺動部材の配合割合は、ポリアミド樹脂  １００重量部に対して、油  １〜２５重量部配合することが好ましい。油がこの範囲にあるとトルク低減に優れ、寸法精度に優れた摺動部材が得られる。より好ましい範囲は、油  １０  〜  ２０  重量部である。
【００３２】
本発明の摺動部材は、さらに保油体を含有することができる。この保油体は、摺動部材からシリコーン油やエステル油を適当な速度で滲出させることのできる材料であれば使用することができ、無機化合物であって比表面積の大きな多孔質材料が好ましい。具体的には、タルク、クレー、炭酸カルシウム、カーボン、黒鉛、活性炭等を挙げることができる。
このような保油体の配合割合は、上述の合成樹脂と、オレフィン樹脂および油を含んだ樹脂組成物または油を含んだポリアミド樹脂組成物  １００重量部に対して、保油体  １〜２５重量部配合することが好ましい。保油体が  １重量部未満であると保油効果が得られにくくなり、２５重量部を越えると保持した油が適当な速度で滲出しないため、トルクが増加する傾向となる。より好ましい範囲は保油体  １〜  １０  重量部である。なお、本発明の摺動部材は、必要に応じて、無機充填剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、難燃化剤等の添加剤を配合できる。
本発明の摺動部材は、生産性に優れた射出成形法にて製造することができる。
【００３３】
本発明においては、黒色顔料等の着色剤を用いることが以下の理由で好ましい。
射出成形の過程で発生するスプルー、ランナ、不良品等の廃材は、環境保護や資源保護の観点より産業廃棄物として処理するよりも再使用することを求められている。再使用する場合、外観を含めて摺動部材の物性は、未使用原材料より得られた摺動部材の物性を維持しなければならない。
本発明の摺動部材においては、黒色顔料等の着色剤を用いることにより、廃材を所定の範囲配合しても、外観を含めて摺動部材の物性が維持されることがわかった。黒色顔料の樹脂組成物に対する配合比は、樹脂組成物  １００重量部に対して  ７重量部以下、好ましくは  ４重量部以下で、樹脂組成物を着色できる量  ０．５重量部以上である。  ７重量部を越えると成形の際に、成形品のウェルド強度が弱くなり、摺動部材として使用に適さなくなる。
【００３４】
本発明に係る摺動部材は、上述の材料を混合しペレット化した後、成形することにより得ることができる。すなわち、ヘンシェルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合機によって混合し、溶融混合性の良い射出成形機に混合物を供給するか、あるいは予め熱ローラ、ニーダ、バンバリーミキサー、溶融押出機にて溶融混合しペレット化する。ついで射出成形法、圧縮成形法、押出成形法等により目的とする摺動部材の形状を有する成形体とすることができる。なお、材料の混合に際し、たとえばポリオレフィン樹脂を含む合成樹脂のみを予めペレット化した後、油成分や保油体を溶融混合してもよい。
【００３５】
本発明の摺動部材は、潤滑特性に優れ、事務機・情報機器、自動車・電装機器、家電機器等のすべり軸受け、すべり軸受装置、シール材等に応用することができる。
【００３６】
本発明のすべり軸受装置は、少なくともすべり軸受部が上述の摺動部材により構成される。したがってハウジング部も含めてすべり軸受装置全体を本発明に係る摺動部材により構成しても、またすべり軸受部のみを摺動部材とすることもできる。
本発明のすべり軸受装置の一例を図１により説明する。図１は、ハウジング部２と摺動部材１とを回り止め２ａを介して組み合わせてすべり軸受装置とした例である。この場合、摺動部材は摺動特性を、ハウジング部は機械的特性や耐久性などの摺動特性以外の特性を有するように機能分離することができるので、優れた摺動特性と優れた機械的特性等を有するすべり軸受装置を得ることができる。また、このようなすべり軸受装置は、特性を機能分離することにより、たとえばすべり軸受装置にかかる負荷が一方向のみであるならば、摺動部材は、その負荷がかかる方向のみに配置することができる。
本発明のすべり軸受装置は、初期摺動特性および経時的な摺動特性の劣化が少なく、ＯＡ機器、ＡＶ機器等の回転軸受部に好適に応用することができる。
【００３７】
本発明の現像装置は、静電潜像形成手段、現像剤供給手段、現像手段および転写手段を構成する装置の一部位に上述のすべり軸受装置を用いたものである。
ここで、静電潜像形成手段とは、静電潜像保持体、たとえば感光ドラムや感光ベルトなどの表面に表面電位を付与させるための帯電、その後の露光手段により静電潜像を形成することをいい、現像剤供給手段とは現像ハウジング内に収容された現像剤を静電潜像保持体に対向配置された現像ローラに搬送供給することをいい、現像手段とは現像ローラにより供給された現像剤が静電潜像保持体上の潜像を顕像化することをいい、転写手段とはこの顕像を用紙などの最終画像支持体に転写することをいう。
本発明の軸受装置を回転支持部に使用した現像装置の一例を図２により説明する。図２は、二成分現像方法を用いる現像装置の一例である。
トナー等の現像剤３を収容する容器４と、容器内４内の現像剤３を攪拌する攪拌部材５と静電潜像保持体６に対向配置された現像ローラ７と、現像ローラ７に内包された磁気部材８と、現像ローラ７に供給される現像剤３の量を規制する現像剤規制部材９、転写装置１０とから構成されている。なお、１１は帯電器を、１２はレーザービームなどの露光器を、１３はクリーニング装置、１４は用紙などの経路をそれぞれ示す。
攪拌部材５や静電潜像保持体６、現像ローラ７等の支持軸受に摺動特性に優れた本発明のすべり軸受装置を使用すると、駆動回転させる軸トルクを小さくすることができる。そのため、小型駆動装置が使用でき現像装置の小型軽量化が図れるので、たとえば、静電潜像形成手段や現像剤供給手段、現像手段等をカートリッジ化したプロセスカートリッジに好適である。
【００３８】
本発明のすべり軸受装置を用いたプロセスカートリッジの摺動部の例を図３に示す。
静電潜像保持体６に対向配置された現像ローラ７の軸端部がハウジング部２に圧入嵌合された摺動部材１により支持されている。アルミニウム合金等の軟質金属により作られた現像ローラ７は、その内部に磁気部材８を有している。また、静電潜像保持体６表面に形成された潜像に現像剤を供給する。なお、２はハウジング部を、１５はケースを、１６はゴムシールをそれぞれ表す。このように、本発明の摺動部材１よりなるすべり軸受けは、現像ローラ７の軸を回転軸支するとともに、また側面にフランジ部分を有して、このフランジ部分にて、トナー等の現像剤３の粉末物質をシールするゴム製のＶリングのリップ部と摺動しながらトナー等をも密封するという働きと、すべり軸受けのスラスト方向に固定する働きとを持たせている。
このようなプロセスカートリッジは、回転する現像ローラ７の軸トルクを小さくすることができるので、回転ムラなどが生じない。その結果、良好な画像形成ができる。
【００３９】
【実施例】
実施例１
ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂（アミランＣＭ１００７（東レ社製商品名））１００  重量部に、変性ポリエチレン１５０  重量部を配合してポリマーアロイ化し、このポリマーアロイ１００  重量部に、エステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））を  ７．５重量部含油させ、すべり軸受の形状に射出成形した。ここに用いた変性ポリエチレンは、高分子量ポリエチレン（リュブマーＬ４０００（三井石油化学工業社製商品名））に無水マレイン酸をグラフト重合させて変性したものであり、ポリカプロラクタム（６−ナイロン）とのポリマーアロイ化を容易にする。また、ここで用いるエステル油は、アルコール部分のβ位の炭素上に水素原子が存在しないエステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））であり、動粘度は、  １００℃にて  １１．９ｃｓｔ、  ４０  ℃にて  ６４．２ｃｓｔ、粘度指数は  １８４、引火点は  ３００℃であり、耐熱性に優れている。
すべり軸受の形状は、低摩擦含油樹脂すべり軸受の摩擦トルク測定機用試験軸受形状とした。
【００４０】
得られたすべり軸受を用いて摺動特性を測定した。図４に摩擦トルク測定機を示す。
トルク測定は、軸受１７をハウジング１８に組み込み、アルミニウム合金製相手軸１９との摩擦力を静圧空気リニアー軸受２０を介してロードセル２１にて測定する。荷重は負荷用コイルバネ２２で静圧空気リニアー軸受２０を介してハウジング１８を押し上げ負荷した。２３は支点である。トルク測定条件を表１に、測定結果を表３に示す。
【００４１】
実施例２
エステル油をシリコーン油（ＫＦ９６Ｈ−６０００（信越化学工業社製商品名）、  ２５  ℃での動粘度  ６，０００±３００ｃｓｔ、引火点  ３１５℃）に代える以外は実施例１と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４２】
実施例３
変性ポリエチレンの配合を６６．７重量部に変更した以外は実施例１と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４３】
実施例４
エステル油を上記シリコーン油に代える以外は実施例３と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４４】
実施例５
ポリラウリンラクタム（１２−  ナイロン）樹脂（ダイアミドＬ１６４０（ダイセルヒュルス社製商品名））  １００重量部に、タルク粉末を  １０  重量部、エステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））を  １５  重量部混合しペレット状とした後、すべり軸受の形状に射出成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４５】
実施例６
エステル油を上記シリコーン油に代える以外は実施例５と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４６】
実施例７
タルク粉末を活性炭に代える以外は実施例５と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４７】
実施例８
タルク粉末を活性炭に代える以外は実施例６と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４８】
実施例９
ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂（アミランＣＭ１００７（東レ社製商品名））１００  重量部に、未変性の高分子量ポリエチレン（リュブマーＬ４０００（三井石油化学工業社製商品名））１５０  重量部を配合してポリマーアロイ化し、このポリマーアロイ１００  重量部に、タルク粉末  １０  重量部とエステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））を  ７．５重量部とを混合しペレット状とした後、すべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００４９】
実施例１０〜実施例１３
表２に示す樹脂配合で実施例１と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００５０】
比較例１〜比較例５
ポリオレフィン樹脂を共存しない以下に示す樹脂材料のみを用いて実施例１と同一の条件および方法ですべり軸受を成形した。
比較例１；含油ポリアセタール系樹脂（ＳＷ−０１（ポリプラスチックス社商品名））
比較例２；含油ポリアセタール系樹脂（ＯＬ−１０（ポリプラスチックス社商品名））
比較例３；含油ナイロン系樹脂（エスベアＳＮ５２０（スターライト工業社商品名））
比較例４；ポリフェニレンサルファイド系樹脂（グライトロンＳＥ（オイレス工業社商品名））
比較例５；ポリフェニレンサルファイド系樹脂（ベアリーＡＳ５０００（エヌティエヌ精密樹脂社商品名））
得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。測定結果を表３に示す。
【００５１】
【表１】
0003618199.tif 000002
【００５２】
【表２】
0003618199.tif 000003
【００５３】
【表３】
0003618199.tif 000004
【００５４】
表３に示すごとく、ポリオレフィン樹脂共存下において油を含有させた各実施例のすべり軸受は、初期摩擦トルクを比較例のそれに比較して大きく低減することができた。また、初期摩擦トルクを長期間にわたって維持しており、保油性に優れていることがわかる。
【００５５】
実施例１４
ポリラウリンラクタム（１２−  ナイロン）樹脂（ダイアミドＬ１６４０（ダイセルヒュルス社製商品名））  １００重量部に、未変性の高分子量ポリエチレン（リュブマ−Ｌ４０００（三井石油化学工業社製商品名））１１．１重量部を配合してポリマーアロイ化し、このポリマーアロイ  １００重量部に、エステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））を  ８．４重量部とを混合しぺレット状とした後、すべり軸受を成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。配合を表４に、測定結果を表５にそれぞれ示す。
【００５６】
実施例１５
ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂（アミランＣＭ１００７（東レ社製商品名））１００重量部に、変性ポリエチレン４２．９重量部を配合してポリマーアロイ化し、このポリマーアロイ  １００重量部に、エステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））を１０．８重量部含油させ、すべり軸受の形状に射出成形した。なお、用いた変性ポリエチレンは、実施例１と同一のものである。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。配合を表４に、測定結果を表５にそれぞれ示す。
【００５７】
実施例１６
ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂と変性ポリエチレンのポリマーアロイ  １００重量部に、さらに黒鉛（ロンザＫＳ−１０（ロンザ社製商品名））  １．６重量部を配合した以外は実施例１５と同一の条件および方法ですベり軸受を成形した。得られたすベり軸受を用いて実施例１と同一の評価および色相の確認を行った。配合を表４に、測定結果を表５にそれぞれ示す。
【００５８】
実施例１７
実施例１６と同一の樹脂材料からなるスプルー、ランナおよび成形体を粉砕機によって破砕した。このぺレットを用いて射出成形し、同様の作業を  ３回繰り返して、実施例１６の樹脂材料の  ４回再生材料を製造した。この  ４回再生材料と実施例１６と同一の未使用のバージン材を重量比で  ８：２  の割合で混合し、すべり軸受の形状に射出成形した。得られたすベり軸受を用いて実施例１と同一の評価および色相の確認を行った。配合を表４に、測定結果を表５にそれぞれ示す。
【００５９】
実施例１８
ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂と変性ポリエチレンのポリマーアロイである合成樹脂（リュブマ−ＬＳ４１６０：ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂  １００重量部に対する変性ポリエチレン  ２０  〜  ６０  重量部を含む（三井石油化学工業社製商品名））  １００重量部に、エステル油（ユニスターＨ−４８１Ｒ（日本油脂社製商品名））を２１．５重量部含油させ、すベり軸受の形状に射出成形した。得られたすベり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。配合を表４に、測定結果を表５にそれぞれ示す。
【００６０】
比較例６
ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂と変性ポリエチレンのポリマーアロイである合成樹脂（リュブマーＬＳ４１６０：ポリカプロラクタム（６−ナイロン）樹脂  １００重量部に対する変性ポリエチレン  ２０  〜  ６０  重量部を含む（三井石油化学工業社製商品名））を用いてすべり軸受の形状に射出成形した。得られたすべり軸受を用いて実施例１と同一の評価を行った。配合を表４に、測定結果を表５にそれぞれ示す。
【００６１】
【表４】
0003618199.tif 000005
【００６２】
【表５】
0003618199.tif 000006
【００６３】
表５に示すごとく、ポリオレフィン樹脂共存下において油を含有させた各実施例のすべり軸受は、初期摩擦トルクを比較例のそれに比較して大きく低減することができた。また、初期摩擦トルクを長期間にわたって維持しており、保油性に優れていることがわかる。さらに、顔料を配合して  ４回再生材を使用した実施例１７は、バージン材と全く同等の色相の外観であり、摩擦トルクおよび摩耗深さもバージン材と差がなかった。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の摺動部材は、ポリアミド樹脂と、変性ポリエチレン樹脂と、シリコーン油およびエステル油から選ばれた少なくとも１つの油とを含有してなるので、優れた保油性を有する。その結果、初期摺動特性に優れるとともに、その特性を長期間維持することができる。また、保油体を含有するので保油性がより向上する。さらに黒色顔料を含有するので、着色再生材を使用することができる。
【００６５】
本発明のすべり軸受装置は、少なくともすべり軸受部が上述の摺動部材で形成されているので、初期摩擦トルクを低減し、その値を長期間にわたって維持することができる。
【００６６】
本発明の現像装置は、支持回転部分に上述のすべり軸受装置を用いているので、駆動トルクを低減することができる。その結果、駆動モータとして低出力モータを使用することができ、現像装置およびそれに用いられるプロセスカートリッジの小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】すべり軸受装置の一例を示す図である。
【図２】現像装置の一例を示す図である。
【図３】プロセスカートリッジの摺動部の例を示す図である。
【図４】摩擦トルク測定機を示す図である。
【符号の説明】
１    摺動部材
２    ハウジング部
２ａ  回り止め
３    現像剤
４    容器
５    攪拌部材
６    静電潜像保持体
７    現像ローラ
８    磁気部材
９    現像剤規制部材
１０  転写装置
１１  帯電器
１２  露光器
１３  クリーニング装置
１４  用紙などの経路
１５  ケース
１６  ゴムシール
【図１】
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【図２】
0003618199.tif 000008
【図３】
0003618199.tif 000009
【図４】
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