(57)【要約】【課題】これまでよりも導電性を向上させた事務機器用転がり軸受を提供する。【解決手段】外周面に内輪軌道が形成された内輪と、内周面に外輪軌道が形成された外輪との間に、複数の転動体を保持器により転動自在に保持し、軸受内部空間に導電性グリースを充填するとともに導電性シールドにより封止してなる事務機器用転がり軸受において、外輪軌道を形成する曲率半径（ｒ）及び内輪軌道を形成する曲率半径（ｒ）と、転動体外径（Ｒ）とが、ｒ／R＝３５〜５５％の関係に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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道が形成された内輪と、内周面に外輪軌道が形成された外輪との間に、複数の転動体を保持器により転動自在に保持し、軸受内部空間に導電性グリースを充填するとともに導電性シールドにより封止してなる事務機器用転がり軸受において、
外輪軌道を形成する曲率半径（ｒ）及び内輪軌道を形成する曲率半径（ｒ）と、転動体外径（Ｒ）とが、ｒ／R＝３５〜５５％の関係に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。
【請求項２】
外輪または内輪に形成したシール溝の傾斜面と、該外輪の内周面または該内輪の外周面とのなす角度θが、０°〜９０°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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー機やＦＡＸ、スキャナー等の事務機器に使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機やＦＡＸ、スキャナー等では、帯電により用紙に付着させたトナーをヒートロールにて加熱してインクを溶かして定着させている。そのため、用紙搬送用ロールは帯電しており、それを支持する転がり軸受も帯電する。また、ヒートロールは、通電により加熱されるため、それを支持する転がり軸受も通電され、電食が起こって耐久性に大きく影響する。
【０００３】
電食防止や除電のために、回転部位に使用される転がり軸受に導電性を付与することが行われており、導電性のシールド板を用いて外輪と内輪とを導通可能にし、更に導電性グリースを充填することが行われている（例えば、特許文献１）。また、本出願人も、外輪軌道を形成する曲率半径及び内輪軌道を形成する曲率半径を転動体外径の５２〜６０％とすることにより、内外輪と転動体との間に適度の接触面圧を与えて電気抵抗値の上昇を抑えることを提案している（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８３４４２号公報
【特許文献２】特開２００３−２２７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、更なる導電性向上は必至であり、本発明はこれまでよりも導電性を向上させた事務機器用転が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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、下記の事務機器用転がり軸受を提供する。
（１）外周面に内輪軌道が形成された内輪と、内周面に外輪軌道が形成された外輪との間に、複数の転動体を保持器により転動自在に保持し、軸受内部空間に導電性グリースを充填するとともに導電性シールドにより封止してなる事務機器用転がり軸受において、外輪軌道を形成する曲率半径（ｒ）及び内輪軌道を形成する曲率半径（ｒ）と、転動体外径（Ｒ）とが、ｒ／R＝３５〜５５％の関係に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。
（２）外輪または内輪に形成したシール溝の傾斜面と、該外輪の内周面または該内輪の外周面とのなす角度θが、０°〜９０°であることを特徴とする上記（１）記載の事務機器用転がり軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の事務機器用転がり軸受は、導電性グリースを充填し、内外輪間を導電性シールドで導通状態で封止するとともに、外輪軌道を形成する曲率半径及び内輪軌道を形成する曲率半径と、転動体外径とを特定の比率としたため、導電性グリース及び導電性シールドによる導電性付与に加えて、軌道と転動体との接触面積が増して導電性がより高まる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の事務機器用転がり軸受の一例である玉軸受を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。尚、ここでは、転がり軸受として玉軸受を例示して説明する。
【００１０】
図１に示すように、玉軸受１は、内周面に外輪軌道１０ａが形成された外輪１０と、外周面に内輪軌道１１ａが形成された内輪１１との間に、保持器１２を介して複数の玉１３を転動自在に保持し、更に、導電性グリースＧを導電性シールド１４で封止して構成されている。外輪１０の内輪側端面には嵌合溝１０ｂが形成されており、この嵌合溝１０ｂに導電性シールドの一端１４ａが固定される。内輪１１には、外周面１１ｃから外方に向って下降するシール溝１１ｂが形成されており、このシール溝１１ｂの傾斜面に導電性シールド１４の他端１４ｂが接触して摺動する。
【００１１】
導電性シールド１４は、シール溝１１ｂの傾斜面を強く押圧してグリース漏れを防止するために、他端１４ｂの先端から所定の位置にてシール溝１１ｂの傾斜面に向けて屈曲している。また、導電性シールド１４の他端１４ｂの先端は、傾斜面との接触抵抗を抑えて低トルク化を図るために、傾斜面と接触した位置にて外方に円弧状に湾曲している。
【００１２】
また、導電性シールド１４は、全体が金属板であってもよく、芯金を導電性ゴムで被覆したものでもよい。導電性ゴムは、ニトリルゴムやアクリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等に、カーボンブラックやグラファイト、あるいはインジウム／スズ酸化物やアンチモン／スズ酸化物等の導電性金属酸化物の導電性粉末、ステンレス繊維や炭素繊維等の導電性繊維を配合したものである。
【００１３】
本発明では、外輪１０の外輪軌道１０ａと玉１３、並びに内輪１１の内輪軌道１１ａと玉１３との接触面積を増やして導電性をより高めるために、外輪軌道１０ａを形成する曲率半径（ｒ）及び内輪軌道１１ａを形成する曲率半径（ｒ）と、玉１３の外径（Ｒ）とが、ｒ／R＝３５〜５５％を満たす。（ｒ／Ｒ）比が３５％未満では、外輪軌道１０ａ及び内輪軌道１１ａと玉１３との接触面積が小さすぎて導電性を向上させる効果が十分に得られない。一方、（ｒ／Ｒ）比が５５％超では、外輪軌道１０ａ及び内輪軌道１１ａと玉１３との接触面積が大きすぎてグリースの供給が不十分になって摩耗が促進され、耐久性に劣るようになる。導電性向上と耐久性とを総合的に満足するには、（ｒ／Ｒ）比は４０〜５０％が好ましい。
【００１４】
また、玉１３の数を増すことによっても外輪軌道１０ａ及び内輪軌道１１ａと玉１３との接触面積が増して通電量が多くなるため、上記の（ｒ／Ｒ）比を満足し、玉１３の数をより多くなるように調整することが好ましい。
【００１５】
また、内輪１１のシール溝１１ｂの傾斜角θ、即ち内輪１１の外周面とシール溝１１ｂの傾斜面とのなす角度は０°〜９０°であることが好ましい。傾斜角θが０°の場合、シール溝１１ｂと導電性シールド１４の先端との接触抵抗が小さくなり、低トルクになるものの外輪１０と内輪１１との通電が悪くなる。また、接触角θが９０°の場合は、シール溝１１ｂと導電性シールド１４の先端との接触面積が大きく、外輪１０と内輪１１との通電が良好になるものの、トルクが増大する。トルクと通電性とを考慮すると、傾斜角θは１０°〜２０°がより好ましい。
【００１６】
更に、外輪１０の外輪軌道１０aの溝肩１０ｂ、１０ｂ、並びに内輪１１の内輪軌道１１ａの溝肩１１ｄ、１１ｄは、導電性グリースが流入しやすいように面取りされていることが好ましい。
【００１７】
尚、導電性グリースGには制限はなく、公知のもので構わない。通常は、基油及び増ちょう剤に、導電性を付与するための導電性材料を配合したものである。以下に基油、増ちょう剤及び導電性材料を例示する。
【００１８】
基油は、通常、潤滑油の基油として使用される油は全て使用することができる。好適な具体例としては、鉱油系、合成油系または天然油系の潤滑基油等が挙げられる。鉱油系潤滑基油としては、鉱油を減圧蒸留、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製したものを用いることができる。合成油系潤滑基油としては、炭化水素系油、芳香族系油、エステル油系油、エーテル油系油等が挙げられる。
【００１９】
但し、本発明の用途である事務機器を考慮すると、エステル油を主成分とする基油は、蒸発したエステル油がトナーを変質させる可能性が高いため、好ましくない。
【００２０】
また、基油は、回転トルク等を考慮すると、４０℃における動粘度が１８〜９０ｍｍ2／ｓであることが好ましく、上述した各潤滑油の配合によりこの範囲に調整する。
【００２１】
増ちょう剤は、上記基油とゲル構造を形成し、基油を構造中に保持する能力があれば、特に制約はない。例えば、Ｌｉ、Ｎａからなる金属石けん、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ等から選ばれる複合化金属石けん等の金属石けん類、ジウレアやポリウレア等のウレア化合物を適宜選択して使用できる。
【００２２】
導電性材料としては、導電性カーボンブラックが一般的である。導電性カーボンブラックは、外輪軌道１０aや内輪軌道１１a、玉１３の表面の摩耗や圧痕を生成したり、軸受音響特性を悪くすることを防ぐために、平均粒径が２μｍ以下のものが使用される。但し、微細になりすぎるとグリース中で凝集するため好ましくない。導電性カーボンブラックとしては、バルカンＸＣ７２、ケッチェンブラックＥＣ等が知られている。特に、中空構造を有し、一種のポーラス構造となって適度のチェーンストラクチャーを有しているカーボンブラックは、基油がポーラス内部に侵入し、カーボンブラックそれ自体の分子構造を補強することとなり、耐久性が向上するため好ましい。
【００２３】
また、導電性カーボンブラックの添加量は、グリース全量の０．１〜１５質量％とすることが好ましい。導電性カーボンブラックの添加量が０．１質量％未満ではグリースに十分な導電性が付与されず、１５質量％を超える場合にはトルク上昇を起こしたり、他成分が相対的に減量して潤滑不良に陥る可能性がある。
【００２４】
更に、導電性グリースには各種特性を向上させるために、何れも公知の添加剤を添加してもよい。
【実施例】
【００２５】
以下に実施例及び比較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。
【００２６】
（試験軸受の作製）
日本精工（株）製シールド付き玉密封軸受「６０８」（外径２２ｍｍ、内径８ｍｍ、幅７ｍｍ、玉の数７個、シール溝の傾斜角１５°）を改良して（ｒ／Ｒ）比を表１に示す如く調整し、更に鉱油−リチウム石けん系グリースに平均粒径０．０３μｍの導電性カーボンブラックを１０質量％配合した導電性グリースを軸受空間容積の４０％となるように充填し、金属製のシールドで外輪と内輪との隙間を密封して試験軸受Ａ〜Ｅとした。
【００２７】
また、同じく日本精工（株）製シールド付き玉密封軸受「６０８」を改良して（ｒ／Ｒ）比が４５％一定で、玉数を表２に示す如く変え、同様の導電性グリースを軸受空間容積の４０％となるように充填し、金属製のシールドで外輪と内輪との隙間を密封して試験軸受ａ〜ｃとした。
【００２８】
（軸受寿命評価）
上記の試験軸受Ａ〜Ｅ、ａ〜ｃを、内外輪間を通電（直流２ｍＡ）しながら、雰囲気温度８０℃、回転数１０００ｍｉｎ−１にて連続回転し、アンデロン値のハイバンドが２０に至るまでの時間を計測した。２０時間以上を合格として表中に「○」を付し、２０時間未満を不合格として表中に「×」を付した。
【００２９】
【表１】
2011163356.tif 000003
【００３０】
【表２】
2011163356.tif 000004
【００３１】
表１に示すように、導電性グリースを充填して導電性シールドで封止し、更に（ｒ／Ｒ）比を３５〜５５％にすることにより、軸受寿命を向上させることができる。また、表２に示すように、（ｒ／Ｒ）比を３５〜５５％の範囲で玉数を増すことによっても軸受寿命を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  玉軸受
１０  外輪
１０ａ  外輪軌道
１１  内輪
１１ａ  内輪軌道
１２  保持器
１３  玉
１４  導電性シールド
Ｇ  導電性グリース
【図１】
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